DOSSI T CN I COETA (Estao de Tratamento de gua) e ETE (Estao de Tratamento de Efluentes)

Llian Guerreiro

REDETEC

Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

n ovembro 2007

DOSSI TCNICOSumrio

1 INTRODUO __________________________________________________________ 4 2 ETA___________________________________________________________________ 5 2.1 Contaminao da gua _________________________________________________ 5 2.1.1 Os contaminantes da gua podem ser: __________________________________ 5 2.1.2 Formas de contaminao da gua: ______________________________________ 6 2.2 Problemas mais comuns na gua ________________________________________ 6 2.2.1 Turbidez ____________________________________________________________ 6 2.2.2 Gostos e cheiros estranhos _____________________________________________ 6 2.2.3 Cor estranha _________________________________________________________ 6 2.2.4 Cheiro de ovo podre ___________________________________________________ 7 2.2.5 Gosto de ferrugem/gosto metlico ________________________________________ 7 2.2.6 Gosto e cheiro de cloro_________________________________________________ 7 2.3 Monitoramento da qualidade das guas ___________________________________ 7 2.3.1 Parmetros Qumicos __________________________________________________ 7 2.3.2 Principais Parmetros Biolgicos _________________________________________ 8 2.4 Significado dos parmetros _____________________________________________ 9 2.4.1 Oxignio dissolvido (OD) _______________________________________________ 9 2.4.2 Demanda Qumica de Oxignio (DQO) ____________________________________ 9 2.4.3 pH (potencial hidrogeninico) ____________________________________________ 9 2.4.5 Nitrognio amoniacal (amnia) __________________________________________ 10 2.4.6 Fosfato ( P04 ) ______________________________________________________ 10 2.4.7 Temperatura ________________________________________________________ 11 2.4.8 Coliformes Totais ____________________________________________________ 11 3 PRINCIPAIS DOENAS RELACIONADAS COM A GUA ______________________ 3.1 Por ingesto de gua contaminada ______________________________________ 3.2 Por contato com gua contaminada _____________________________________ 3.3 Por meio de insetos que se desenvolvem na gua _________________________ 11 11 11 12

4 SISTEMA DE TRATAMENTO DE GUA ____________________________________ 12 5 ESTAO DE TRATAMENTO DE GUA - ETA ______________________________ 5.1 Armazenamento ( ou reservao) _______________________________________ 5.2 Redes de distribuio _________________________________________________ 5.3 Ligaes domiciliares _________________________________________________ 6 TIPOS DE ESTAO DE TRATAMENTO DE GUA ___________________________ 6.1 Estao de Tratamento de gua Aberta ETA_____________________________ 6.2 Estao de Tratamento de gua Pressurizada - ETA________________________ 6.3 Tratamento convencional ______________________________________________ 6.3.1 Captao___________________________________________________________ 6.4 Tratamento da gua de captao superficial ______________________________ 6.5 Tratamento da gua de captao subterrnea _____________________________ 6.6 Tratamento por filtrao direta __________________________________________ 6.6.1 Filtrao Direta Ascendente ____________________________________________ 6.6.2 Filtrao Direta Descendente __________________________________________ 6.6.3 Filtrao Direta Ascendente ou Descendente Antecedida de Aerao __________ 6.6.4 Filtrao Direta com Dupla Filtrao______________________________________ 6.6.5 Filtrao Direta com Osmose Reversa ____________________________________ 6.7 Estao de Tratamento com Filtrao Lenta_______________________________ 6.8 Estao de Tratamento Modular_________________________________________ 6.9 Desinfeco Simples __________________________________________________Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

13 13 14 14 14 14 14 15 15 15 16 16 16 16 17 17 17 17 17 171

6.10 Desinfeco por ultravioleta ___________________________________________ 17 6.10.1 Vantagens do Sistema Ultravioleta______________________________________ 17 6.12 Estaes de tratamento de gua tipo filtrao direta de fluxo ascendente (filtro russo) 18 7 PRODUTOS QUMICOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO ______________________ 7.1 Coagulantes _________________________________________________________ 7.1.1 Sulfato de alumnio ___________________________________________________ 7.1.2 Cloreto frrico _______________________________________________________ 7.1.3 Policloreto de alumnio ________________________________________________ 7.2 Desinfetantes ________________________________________________________ 7.2.1 Cloro gasoso________________________________________________________ 7.2.2 Hipoclorito de sdio __________________________________________________ 7.2.3 Hipoclorito de clcio __________________________________________________ 7.3 Correo de pH ______________________________________________________ 7.3.1 Hidrxido de clcio ___________________________________________________ 7.3.2 Hidrxido de sdio ___________________________________________________ 7.3.3 Carbonato de sdio___________________________________________________ 7.4 Fluoretao__________________________________________________________ 7.5 Algicidas ____________________________________________________________ 7.5.1 Sulfato de cobre _____________________________________________________ 7.6 Seqestrantes para ferro, mangans e dureza _____________________________ 7.7 Controle de Odor e Sabor ______________________________________________ 7.8 Auxiliares de coagulao, floculao, decantao e filtrao ________________ 7.8.1 Polmeros __________________________________________________________ 19 19 19 19 19 19 19 20 20 21 21 21 21 22 22 22 22 22 23 23

8 MONITORAMENTO DE QUALIDADE NA ETA ________________________________ 23 9 ESTAO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES - ETE _________________________ 23 10 ETAPAS DO TRATAMENTO _____________________________________________ 10.1 Tratamento preliminar ________________________________________________ 10.1.1 Gradeamento ______________________________________________________ 10.1.2 Desaerao________________________________________________________ 10.2 Tratamento Primrio _________________________________________________ 10.2.1 Floculao_________________________________________________________ 10.2.2 Decantao Primria ________________________________________________ 10.2.3 Peneira Rotativa ____________________________________________________ 10.3 Tratamento Secundrio _______________________________________________ 10.3.1 Tanque de Aerao _________________________________________________ 10.3.2 Decantao Secundria e Retorno do Lodo_______________________________ 10.4 Elevatria do Lodo Excedente - Descarte do Lodo ________________________ 10.4.1 Adensamento do Lodo _______________________________________________ 10.4.2 Digesto Anaerbia _________________________________________________ 10.4.3 Condicionamento Qumico do Lodo _____________________________________ 10.4.4 Desidratao do lodo. ________________________________________________ 10.4.5 Secagem do lodo ___________________________________________________ 10.5 Tratamento tercirio _________________________________________________ 11 TIPOS DE TRATAMENTO _______________________________________________ 11.1 Tratamento biolgico ________________________________________________ 11.1.1 Tratamento Biolgico Aerbio__________________________________________ 11.1.2 Tratamento biolgico anaerbio ________________________________________ 11.2 Tratamento de Efluentes por Processo de Lodo Ativado ___________________ 11.2.1 Tanque de aerao (reator biolgico)____________________________________ 11.2.2 Sistema de aerao _________________________________________________ 11.2.3 Sistemas de aerao mecnica ________________________________________ 11.2.4 Sistemas de aerao por ar difuso ______________________________________ 11.2.5 Tanque de decantao (decantador secundrio) __________________________ 11.3 Fossas spticas _____________________________________________________ 11.3.1 De bem com a fossa sptica___________________________________________ 11.4 Difusores __________________________________________________________ 24 24 24 24 24 25 25 25 25 25 25 26 26 26 27 27 27 27 28 28 28 28 29 29 29 29 30 30 30 31 32

12 REUSO DE GUA _____________________________________________________ 322 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

12.1 Reuso indireto no planejado da gua __________________________________ 12.2 Reuso indireto planejado da gua ____________________________________ 12.3 Reciclagem de gua _________________________________________________ 12.4 Classificao das guas de reuso ______________________________________ 12.4.1 Reuso potvel direto _________________________________________________ 12.4.2 Reuso potvel indireto _______________________________________________ 12.4.3 Reuso No Potvel _________________________________________________

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13 MEDIDAS DE POLUIO _______________________________________________ 34 14 CONTROLE DE ODORES _______________________________________________ 34 14.1 Reao do cido Sulfdrico (H2S): ______________________________________ 35 CONCLUSES E RECOMENDAES_______________________________________ 35 REFERNCIAS __________________________________________________________ 35 ANEXOS _______________________________________________________________ 36 1 LEGISLAO__________________________________________________________ 36 2 FORNECEDOR_________________________________________________________ 37

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DOSSI TCNICOTtulo ETA Estao de Tratamento de gua e ETE Estao de Tratamento de Efluentes

Assunto Gesto de redes de esgoto Resumo Neste dossi sero tratadas as etapas de do tratamento nas ETAs como floculao, decantao, filtrao, tratamentos qumicos utilizados no processo e na ETEs como: decantao 1 e 2, aerao, retirada de sobrenadante, digesteres. Tambm sero abordados os tipos de ETAs e ETEs, equipamentos utilizados no processo e principais aplicaes. Palavras chave ETA; ETE; estao tratamento de gua; estao de tratamento de efluente; captao; coagulao; floculao; decantao; filtrao; desinfeco; ultravioleta; osmose reversa; lodo ativado Contedo

1 INTRODUOA gua o elemento fundamental da vida. Seus mltiplos usos so indispensveis a um largo espectro das atividades humanas, onde se destacam, entre outros, o abastecimento pblico e industrial, a irrigao agrcola, a produo de energia eltrica e as atividades de lazer e recreao, bem como a preservao da vida aqutica. A crescente expanso demogrfica e industrial observada nas ltimas dcadas trouxe como conseqncia o comprometimento das guas dos rios, lagos e reservatrios. A falta de recursos financeiros nos pases em desenvolvimento tem agravado esse problema, pela impossibilidade da aplicao de medidas corretivas para reverter a situao. As disponibilidades de gua doce na natureza so limitadas pelo alto custo da sua obteno nas formas menos convencionais, como o caso da gua do mar e das guas subterrneas. Deve ser, portanto, da maior prioridade, a preservao, o controle e a utilizao racional das guas doces superficiais. A boa gesto da gua deve ser objeto de um plano que contemple os mltiplos usos desse recurso, desenvolvendo e aperfeioando as tcnicas de utilizao, tratamento e recuperao de nossos mananciais. A poluio das guas gerada por: efluentes domsticos (poluentes orgnicos biodegradveis, nutrientes e bactrias); efluentes industriais (poluentes orgnicos e inorgnicos, dependendo da atividade industrial); carga difusa urbana e agrcola (poluentes advindos da drenagem destas reas: fertilizantes, defensivos agrcolas, fezes de animais e material em suspenso).

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Tabela 1: Parmetros de qualidade de gua Parmetros de Qualidade Alumnio Brio Cdmio Chumbo Cloreto Clorofila-a / Feofitina-a Cobre Coliformes Fecais Colorao da gua Condutividade Especfica Cromo Total Demanda Bioqumica de Oxignio (DBO 5,20) Demanda (DQO) Fonte: Universidade da gua, [199?] Qumica de Oxignio Fenis Ferro Total Fsforo Total Mangans Mercrio Microtox Nquel Nitrognio Amoniacal Nitrognio Kjeldahl Total Nitrognio Nitrato Nitrognio Nitrito Oxignio Dissolvido (OD) Ortofosfato Solvel pH Resduo No Filtrvel Resduo Total Surfactantes Temperatura da gua Temperatura do Ar Teste de Toxicidade Crnica Turbidez Zinco

2 ETA 2.1 Contaminao da gua A gua um poderoso solvente. Ela dissolve algumas pores de quase tudo com o que entra em contato. Na cidade a gua contaminada por esgoto, monxido de carbono, poluio, produtos derivados de petrleo e bactrias. O cloro utilizado para proteger a gua pode contamin-la ao reagir com as substncias orgnicas presentes na gua, formando os nocivos trialometanos. A agricultura contamina a gua com fertilizantes, inseticidas, fungicidas, herbicidas e nitratos que so carregados pela chuva ou infiltrados no solo, contaminando os mananciais subterrneos e os lenis freticos. A gua subterrnea tambm contaminada por todos estes poluentes que se infiltram no solo, atingindo os mananciais que abastecem os poos de gua de diversos tipos. A gua da chuva contaminada pela poluio que se encontra no ar, podendo estar contaminada com partculas de arsnico, chumbo, outros poluentes e inclusive ser uma chuva cida. A indstria contamina a gua atravs do despejo nos rios e lagos de desinfetantes, detergentes, solventes, metais pesados, resduos radioativos e derivados de petrleo. 2.1.1 Os contaminantes da gua podem ser: . biolgicos: a gua um excelente meio para o crescimento microbiano. . dissolvidos: fazendo parte de sua composio qumica.5 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

. em suspenso: fazendo parte da composio fsica: sedimentos, partculas, areia, barro, etc. 2.1.2 Formas de contaminao da gua: . Uso de fertilizantes, inseticidas, nitratos, herbicidas e fungicidas utilizados nas plantaes e que se infiltram na terra, atingindo os mananciais subterrneos; . Detergentes, desinfetantes, solventes e metais pesados que so descarregados no esgoto (e muitas vezes nos rios) pelas indstrias; . Lixo e detrito que so jogados nos rios e lagos; . Produtos derivados de petrleo que vazam e so arrastados pela gua da chuva; . Restos de animais mortos; . Chuva cida. 2.2 Problemas mais comuns na gua 2.2.1 Turbidez A turbidez de uma amostra de gua o grau de atenuao de intensidade que um feixe de luz sofre ao atravess-la (e esta reduo se d por absoro e espalhamento, uma vez que as partculas que provocam turbidez nas guas so maiores que o comprimento de onda da luz branca), devido presena de slidos em suspenso, tais como partculas inorgnicas (areia, silte, argila) e de detritos orgnicos, algas e bactrias, plncton em geral, etc. A eroso das margens dos rios em estaes chuvosas um exemplo de fenmeno que resulta em aumento da turbidez das guas e que exigem manobras operacionais, como alteraes nas dosagens de coagulantes e auxiliares, nas estaes de tratamento de guas. A eroso pode decorrer do mau uso do solo em que se impede a fixao da vegetao. Este exemplo, mostra tambm o carter sistmico da poluio, ocorrendo inter-relaes ou transferncia de problemas de um ambiente (gua, ar ou solo) para outro. Os esgotos sanitrios e diversos efluentes industriais tambm provocam elevaes na turbidez das guas. Um exemplo tpico deste fato ocorre em conseqncia das atividades de minerao, onde os aumentos excessivos de turbidez tm provocado formao de grandes bancos de lodo em rios e alteraes no ecossistema aqutico. Alta turbidez reduz a fotossntese de vegetao enraizada submersa e algas. Esse desenvolvimento reduzido de plantas pode, por sua vez, suprimir a produtividade de peixes. Logo, a turbidez pode influenciar nas comunidades biolgicas aquticas. Alm disso, afeta adversamente os usos domstico, industrial e recreacional de uma gua. 2.2.2 Gostos e cheiros estranhos Gostos e cheiros indesejveis, como de bolor, de terra ou de peixe, so causados pela presena de algas, hmus e outros detritos que naturalmente esto presentes nas fontes de gua como rios e lagos. 2.2.3 Cor estranha A cor de uma amostra de gua est associada ao grau de reduo de intensidade que a luz sofre ao atravess-la (e esta reduo d-se por absoro de parte da radiao eletromagntica), devido presena de slidos dissolvidos, principalmente material em estado coloidal orgnico e inorgnico. Dentre os colides orgnicos pode-se mencionar os cidos hmico e flvico, substncias naturais resultantes da decomposio parcial de compostos orgnicos presentes em folhas, dentre outros substratos. Tambm os esgotos sanitrios se caracterizam por apresentarem predominantemente matria em estado coloidal, alm de diversos efluentes industriais contendo taninos (efluentes de curtumes, por exemplo), anilinas (efluentes de indstrias txteis, indstrias de pigmentos, etc.), lignina e celulose (efluentes de indstrias de celulose e papel, da madeira, etc.). H tambm compostos inorgnicos capazes de possuir as propriedades e provocar os efeitos de matria em estado coloidal. Os principais so os xidos de ferro e mangans, que so abundantes em diversos tipos de solo. Alguns outros metais presentes em efluentes industriais conferem-lhes cor mas, em geral, ons dissolvidos pouco ou quase nada6 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

interferem na passagem da luz. O problema maior de colorao na gua, em geral, o esttico j que causa um efeito repulsivo aos consumidores. A presena de ferro e cobre pode deix-la amarronzada; alm do aspecto visual, essa gua pode manchar pias e sanitrios. A gua que causa manchas pretas possui partculas de mangans. 2.2.4 Cheiro de ovo podre Este cheiro causado pela presena de hidrognio sulfdrico, produzido por bactrias que se encontram em poos profundos e fontes de guas estagnadas por longos perodos. 2.2.5 Gosto de ferrugem/gosto metlico O excesso de ferro e de outros metais altera o sabor e aparncia da gua. O sabor da gua pode apresentar-se metlico, mesmo que visualmente a colorao esteja normal, pois a colorao enferrujada s aparece depois de alguns minutos em contato com o ar. 2.2.6 Gosto e cheiro de cloro O cloro usado pelas estaes de tratamento para desinfetar a gua. Porm, a presena de cloro prejudica o sabor e o cheiro da gua que vai ser utilizada para beber ou na culinria em geral. 2.3 Monitoramento da qualidade das guas So determinados 33 parmetros fsicos, qumicos e microbiolgicos de qualidade da gua em anlise em laboratrio. Desses 33 parmetros, nove compem o ndice da qualidade das guas (IQA). So eles: . Oxignio dissolvido (OD) . Demanda bioqumica de oxignio (DQO) . Coliformes fecais . Temperatura da gua . pH da gua . Nitrognio total . Fsforo total . Slidos totais . Turbidez Na interpretao destes parmetros, devem ser levados em considerao fatores importantes: . A qualidade das guas muda ao longo do ano; em funo de fatores meteorolgicos e da eventual sazonalidade de lanamentos poluidores e das vazes. . A medida que o rio avana, a qualidade melhora por duas causas: a capacidade de autodepurao dos prprios rios e a diluio dos contaminantes pelo recebimento de melhor qualidade de seus afluentes. Esta recuperao , entretanto, atinge apenas os nveis de qualidade aceitvel ou boa. muito difcil a recuperao ser total. 2.3.1 Parmetros Qumicos . Oxignio Dissolvido (OD): um dos parmetros mais importantes para exame da qualidade da gua, pois revela a possibilidade de manuteno de vida dos organismos aerbios, como peixes, por exemplo. A escassez de OD pode levar ao desaparecimento dos peixes de um determinado corpo d'gua, dado que esses organismos so extremamente sensveis diminuio do OD de seu meio. Pode tambm ocasionar mau cheiro; . Demanda Bioqumica de Oxignio (DBO): o parmetro mais comumente utilizado para a medida do consumo de oxignio na gua. Representa a quantidade de oxignio do meio que consumido pelos peixes e outros organismos aerbicos e que gasta de oxidao de matria orgnica presente na gua. medida a 20 C; . Sais minerais: so inmeros os minerais possveis de ocorrerem na gua. O Nitrognio e o Fsforo dependendo de quantidade so importantes porque so responsveis pela7 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

alimentao de algas, vegetais superiores e outros organismos aquticos . Em dosagens elevadas podem provocar srios problemas srios problemas, como proliferao excessiva de algas, causando o fenmeno conhecido como eutrofizao (boa nutrio) de lagos e represas. Nesses casos a gua tem mau cheiro, gosto desagradvel e ocorre morte generalizada de peixes. Alguns poos em zonas rurais acumulam nitratos provocando envenenamentos em quem consome suas guas. O consumo de gua de poos deve ser feito aps anlise peridica de suas guas. Existem tambm minerais indesejveis que podem ocorrer nas guas e sua concentrao vai limitar o uso. Por exemplo: Alumnio, Arsnio, Brio, Berlio, Boro, Cdmio, Cobalto, Cobre, Cromo, Estanho, Ltio, Mercrio, etc. So produtos nocivos os metais pesados, leos e graxas, pesticidas e herbicidas. 2.3.2 Principais Parmetros Biolgicos A quantidade de matria orgnica presente nos corpos d 'gua depende de uma srie de fatores incluindo todos os organismos que a vivem, os resduos de plantas e animais carregados para as guas e tambm o lixo e os esgotos nela jogados. Se a quantidade de matria orgnica muito grande a poluio das guas alta e uma srie de processos iro ser alterados. Haver muito alimento disposio e conseqentemente proliferao dos seres vivos. Vai haver maior consumo de oxignio que ocasionar a diminuio de Oxignio dissolvido provocando a mortalidade de peixes. difcil se restabelecer o equilbrio se o processos poluidores no so controlados. Os principais componentes de matria orgnica encontrados na gua so protenas, aminocidos, carboidratos, gorduras, alm de uria, surfactantes e fenis. Os microorganismos desempenham diversas funes de fundamental importncia para a qualidade das guas. Participam das diversas transformaes da matria nos ciclos biogeoqumicos como o do N, P, S, Hg, C e da gua. Outro aspecto de grande relevncia em termos de qualidade biolgica da gua a presena de agentes patognicos e a transmisso de doenas. A deteco dos agentes patognicos, principalmente bactrias, protozorios e vrus, em uma amostra de gua extremamente difcil, em razo de suas baixas concentraes. Portanto, a determinao da potencialidade de um corpo d'gua ser portador de agentes causadores de doenas pode ser feita de forma indireta, atravs dos organismos indicadores de contaminao fecal do grupo dos coliformes. Os coliformes esto presentes em grandes quantidades nas fezes do ser humano e dos animais de sangue quente. A presena de coliformes na gua no representa, por si s, um perigo sade, mas indica a possvel presena de outros organismos causadores de problemas sade. Os principais indicadores de contaminao fecal so as concentraes de coliformes totais e coliformes fecais, expressa em nmero de organismos por 100 ml de gua. De modo geral, nas guas para abastecimento o limite de Coliformes fecais legalmente tolervel no deve ultrapassar 4.000 coliformes fecais em 100 ml de gua em 80% das amostras colhidas em qualquer perodo do ano. As doenas parasitrias representam uma parcela significante de casos de morbidade e mortalidade e, a Giardia lamblia e Cryptosporidium parvum esto entre os protozorios capazes de causar diarrias graves tanto em indivduos imunocompetentes quanto imunodeficientes. A partir da dcada de 80, a preocupao com estes protozorios aumentou principalmente em relao aos casos de criptosporidiose. Dentre os vrios modos de transmisso destas duas protozooses, a veiculao hdrica tem sido considerada a mais importante, sendo implicada na ocorrncia de mais de cem surtos de gastroenterite por Giardia e Cryptosporidium, de acordo com relatos nos Estados Unidos, Canad e pases da Europa nos ltimos 25 anos. Nos Estados Unidos, o "Federal Register" estabelece para essas guas um limite mximo de 10 cistos por litro de gua bruta. Os coliformes termotolerantes podem no ser bons indicadores da presena destes protozorios. Outro importante aspecto que justifica a avaliao dos protozorios em guas reside no fato de que estes no so eliminados pela ao do cloro.8 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

2.4 Significado dos parmetros 2.4.1 Oxignio dissolvido (OD) a quantidade de oxignio contido na gua ou no esgoto, geralmente expressa em partes por milho em temperatura e presso atmosfrica especfica; uma medida da capacidade de gua para sustentar organismos aquticos. A gua com contedo de oxignio dissolvido muito baixo, que geralmente causada por lixos em excesso ou impropriamente tratados, no sustentam peixes e organismos similares. 2.4.2 Demanda Qumica de Oxignio (DQO) a quantidade de oxignio necessria para oxidao da matria orgnica atravs de um agente qumico; um valor de DQO alto indica uma grande concentrao de matria orgnica e baixo teor de oxignio. O aumento da concentrao de DQO num corpo de gua se deve principalmente a despejos de origem industrial. A DQO um parmetro indispensvel nos estudos de caracterizao de esgotos sanitrios e de efluentes industriais. A DQO muito til quando utilizada conjuntamente com a DBO para observar a biodegradabilidade de despejos. Sabe-se que o poder de oxidao do dicromato de potssio maior do que o que resulta mediante a ao de microrganismos, exceto rarssimos casos como hidrocarbonetos aromticos e piridina. Desta forma os resultados da DQO de uma amostra so superiores aos de DBO. Como na DBO mede-se apenas a frao biodegradvel, quanto mais este valor se aproximar da DQO significa que mais facilmente biodegradvel ser o efluente. comum aplicar-se tratamentos biolgicos para efluentes com relaes DQO/DBO de 3/1, por exemplo. Mas valores muito elevados desta relao indicam grandes possibilidades de insucesso, uma vez que a frao biodegradvel torna-se pequena, tendo-se ainda o tratamento biolgico prejudicado pelo efeito txico sobre os microrganismos exercido pela frao no biodegradvel. A DQO tem se demonstrado um parmetro bastante eficiente no controle de sistemas de tratamentos anaerbios de esgotos sanitrios e de efluentes industriais. Aps o impulso que estes sistemas tiveram em seus desenvolvimentos a partir da dcada de 70, quando novos modelos de reatores foram criados e muitos estudos foram conduzidos, observa-se o uso prioritrio da DQO para o controle das cargas aplicadas e das eficincias obtidas. A DBO nestes casos tem sido utilizada apenas como parmetro secundrio, mais para se verificar o atendimento legislao, uma vez que tanto a legislao federal quanto a do Estado de So Paulo no incluem a DQO. Parece que os slidos carreados dos reatores anaerbios devido ascenso das bolhas de gs produzidas ou devido ao escoamento, trazem maiores desvios nos resultados de DBO do que nos de DQO. Outro uso importante que se faz da DQO para a previso das diluies das amostras na anlise de DBO. Como o valor da DQO superior, e pode ser obtido no mesmo dia da coleta, poder ser utilizado para balizar as diluies. No entanto, deve-se observar que as relaes DQO/DBO so diferentes para os diversos efluentes e que, para um mesmo efluente, a relao se altera mediante tratamento, especialmente o biolgico. Desta forma, um efluente bruto que apresente relao DQO/DBO igual a 3/1, poder, por exemplo, apresentar relao da ordem de 10/1 aps tratamento biolgico, que atua em maior extenso sobre a DBO. 2.4.3 pH (potencial hidrogeninico) a medida da concentrao relativa dos ons de hidrognio em uma soluo; esse valor indica a acidez ou alcalinidade da soluo. calculado como o logaritmo negativo de base 10 da concentrao de ons de hidrognio em moles por litro; um valor de pH 7 indica uma soluo neutra; ndices de pH maiores de 7 so bsicos, e os abaixo de 7 so cidos. A influncia do pH sobre os ecossistemas aquticos naturais d-se diretamente devido a seus efeitos sobre a fisiologia das diversas espcies. Tambm o efeito indireto muito importante podendo, determinadas condies de pH contriburem para a precipitao de9 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

elementos qumicos txicos como metais pesados; outras condies podem exercer efeitos sobre as solubilidades de nutrientes. Desta forma, as restries de faixas de pH so estabelecidas para as diversas classes de guas naturais, tanto de acordo com a legislao federal (Resoluo no 20 do CONAMA, de junho de 1986), como pelas legislaes Estaduais. Os critrios de proteo vida aqutica fixam o pH entre 6 e 9. Nas estaes de tratamento de guas, so vrias as unidades cujo controle envolve as determinaes de pH. A coagulao e a floculao que a gua sofre inicialmente um processo unitrio dependente do pH; existe uma condio denominada "pH timo" de floculao que corresponde situao em que as partculas coloidais apresentam menor quantidade de carga eletrosttica superficial. A desinfeco pelo cloro um outro processo dependente do pH. Em meio cido, a dissociao do cido hipocloroso formando hipoclorito menor, sendo o processo mais eficiente, conforme ser visto. A prpria distribuio da gua final afetada pelo pH. Sabese que as guas cidas so corrosivas, ao passo que as alcalinas so incrustantes. Por isso o pH da gua final deve ser controlado, para que os carbonatos presentes sejam equilibrados e no ocorra nenhum dos dois efeitos indesejados mencionados. O pH padro de potabilidade, devendo as guas para abastecimento pblico apresentar valores entre 6,5 e 8,5, de acordo com a Portaria 1469 do Ministrio da Sade. 2.4.5 Nitrognio amoniacal (amnia) uma substncia txica no persistente e no cumulativa e, sua concentrao, que normalmente baixa, no causa nenhum dano fisiolgico aos seres humanos e animais. Grandes quantidades de amnia podem causar sufocamento de peixes; a amnia formada no processo de decomposio de matria orgnica (uria - amnia). Em locais poludos seu teor costuma ser alto. O caminho de decomposio das substncias orgnicas nitrogenadas chegar ao nitrato, passando primeiro pelo estgio de amnia, por isso, a presena desta substncia indica uma poluio recente. O nitrognio pode ser encontrado nas guas nas formas de nitrognio orgnico, amoniacal, nitrito e nitrato. As duas primeiras chamam-se formas reduzidas e as duas ltimas, formas oxidadas. Pode-se associar a idade da poluio com a relao entre as formas de nitrognio. Ou seja, se for coletada uma amostra de gua de um rio poludo e as anlises demonstrarem predominncia das formas reduzidas significa que o foco de poluio se encontra prximo. Se prevalecer nitrito e nitrato, ao contrrio, significa que as descargas de esgotos se encontram distantes. Nas zonas de autodepurao natural em rios, distinguemse as presenas de nitrognio orgnico na zona de degradao, amoniacal na zona de decomposio ativa, nitrito na zona de recuperao e nitrato na zona de guas limpas. Os compostos de nitrognio so nutrientes para processos biolgicos. So tidos como macronutrientes pois, depois do carbono, o nitrognio o elemento exigido em maior quantidade pelas clulas vivas. Quando descarregados nas guas naturais conjuntamente com o fsforo e outros nutrientes presentes nos despejos, provocam o enriquecimento do meio tornando-o mais frtil e possibilitam o crescimento em maior extenso dos seres vivos que os utilizam, especialmente as algas, o que chamado de eutrofizao. Quando as descargas de nutrientes so muito fortes, d-se o florescimento muito intenso de gneros que predominam em cada situao em particular. Estas grandes concentraes de algas podem trazer prejuzos aos usos que se possam fazer dessas guas, prejudicando seriamente o abastecimento pblico ou causando poluio por morte e decomposio. O controle da eutrofizao, atravs da reduo do aporte de nitrognio comprometida pela multiplicidade de fontes, algumas muito difceis de serem controladas como a fixao do nitrognio atmosfrico, por parte de alguns gneros de algas. Por isso, deve-se investir preferencialmente no controle das fontes de fsforo. 2.4.6 Fosfato ( P04 ) Os fosfatos, como o nitrognio, so muito importantes para os seres vivos, entrando na composio de muitas molculas orgnicas essenciaIs. Podem provir de adubos, da decomposio de matria orgnica, de detergentes, de material particulado presente na10 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

atmosfera ou da solubilizao de rochas. o principal responsvel pela eutrofizao artificial. A liberao de fosfato na coluna de gua ocorre mais facilmente em baixas quantidades de oxignio. O fosfato indispensvel para o crescimento de algas, pois faz parte da composio dos compostos celulares. O zooplncton e os peixes excretam fezes ricas em fosfato. Seu aumento na coluna de gua aumenta a florao de algas e fitoplncton. 2.4.7 Temperatura Variaes de temperatura so parte do regime climtico normal, e corpos de gua naturais apresentam variaes sazonais e diurnas, bem como estratificao vertical. A temperatura superficial influenciada por fatores tais como latitude, altitude, estao do ano, perodo do dia, taxa de fluxo e profundidade. A elevao da temperatura em um corpo d'gua geralmente provocada por despejos industriais (indstrias canavieiras, por exemplo) e usinas termoeltricas. Determinada espcie animal ou cultura vegetal cresce melhor dentro de uma faixa de temperatura. O mesmo para animais aquticos, e geralmente reconhecemos trs grupos de temperatura: gua fria, gua morna e gua quente. Espcies de peixes de gua quente crescem melhor a temperatura de 25C, mas se a temperatura ultrapassar os 32-35 C, o crescimento pode ser prejudicado. Outros organismos como por exemplo, bactrias, fitoplnctons, plantas com razes e processos qumicos e fsicos que influenciam a qualidade do solo e da gua tambm respondem favoravelmente ao aumento da temperatura. Microrganismos decompem a matria orgnica mais rapidamente a 30 que a 25C; a taxa de desenvolvimento da maioria dos processos, que afetam a qualidade da gua e do solo, dobra a cada aumento de 10C na temperatura. Mesmo nos trpicos, onde a temperatura relativamente constante, pequenas diferenas nas temperaturas das estaes podem influenciar o crescimento dos peixes. 2.4.8 Coliformes Totais As bactrias do grupo coliforme so consideradas os principais indicadores de contaminao fecal. O grupo coliforme formado por um nmero de bactrias que inclui os gneros Klebsiella, Escherichia, Serratia, Erwenia e Enterobactria. Todas as bactrias coliformes so gram-negativas manchadas, de hastes no esporuladas que esto associadas com as fezes de animais de sangue quente e com o solo. As bactrias coliformes fecais reproduzem-se ativamente a 44,5 C e so capazes de fermentar o acar. O uso da bactria coliforme fecal para indicar poluio sanitria mostra-se mais significativo que o uso da bactria coliforme "total", porque as bactrias fecais esto restritas ao trato intestinal de animais de sangue quente. A determinao da concentrao dos coliformes assume importncia como parmetro indicador da possibilidade da existncia de microorganismos patognicos, responsveis pela transmisso de doenas de veiculao hdrica, tais como febre tifide, febre paratifide, disenteria bacilar e clera. 3 PRINCIPAIS DOENAS RELACIONADAS COM A GUA 3.1 Por ingesto de gua contaminada . Clera . Disenteria amebiana . Disenteria bacilar . Febre tifide e paratifide . Gastroenterite . Giardise . Hepatite infecciosa . Leptospirose . Paralisia infantil . Salmonelose 3.2 Por contato com gua contaminada . Escabiose (doena parasitria cutnea conhecida como Sarna) . Tracoma (mais freqente nas zonas rurais)11 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

. Verminoses, tendo a gua como um estgio do ciclo . Esquistossomose 3.3 Por meio de insetos que se desenvolvem na gua . Dengue . Febre Amarela . Filariose . Malria Clera, febre tifide e paratifide so as doenas mais frequentemente ocasionadas por guas contaminadas e penetram no organismo via cutneo - mucosa como o caso de via oral. 4 SISTEMA DE TRATAMENTO DE GUA A construo de um sistema completo de abastecimento de gua requer muitos estudos e pessoal altamente especializado. Para iniciar-se os trabalhos, necessrio definir-se: a populao a ser abastecida; a taxa de crescimento da cidade e suas necessidades industriais. Com base nessas informaes, o sistema projetado para servir comunidade, durante muitos anos, com a quantidade suficiente de gua tratada. Um sistema convencional de abastecimento de gua constitudo das seguintes unidades: captao aduo estao de tratamento reservao redes de distribuio ligaes domiciliares.

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Figura 1: Processo convencional de tratamento de gua Fonte: Copasa, 2005

5 ESTAO DE TRATAMENTO DE GUA - ETA O conceito de potabilidade implica o atendimento a padres mnimos exigidos para que a gua a ser consumida no seja transmissora de doenas aos seres humanos. O processo utilizado com esta finalidade deve ser bastante criterioso, pois envolve uma enorme responsabilidade. O homem tem necessidade de gua de qualidade adequada e em quantidade suficiente para todas as suas necessidades, no s para proteo de sua sade, como tambm para o seu desenvolvimento econmico. Assim, a importncia do abastecimento de gua deve ser encarada sob os aspectos sanitrios e econmicos. O primeiro cuidado que se deve tomar a da escolha de mananciais, evitando-se rios e lagos contaminados por esgotos e/ou despejos industriais. importante tambm, tomar providncias para preserva o manancial escolhido. A qualidade e a quantidade de gua a ser utilizada num sistema de abastecimento esto intimamente relacionadas s caractersticas do manancial. Aps o dimensionamento da capacidade do manancial, preciso construir uma Estao de Tratamento de gua ETA, composta principalmente das seguintes etapas: mistura rpida e floculao, decantao ou sedimentao, filtrao, clorao, fluoretao e alcalinizao ( correo de PH ). 5.1 Armazenamento ( ou reservao) A gua armazenada em reservatrios, com duas finalidades:13 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

manter a regularidade do abastecimento, mesmo quando necessrio paralisar a produo para manuteno em qualquer uma das unidades do sistema; atender s demandas extraordinrias, como as que ocorrem nos perodos de calor intenso ou quando, durante o dia, usa-se muita gua ao mesmo tempo (na hora do almoo, por exemplo). Quanto sua posio em relao ao solo, os reservatrios so classificados em subterrneos (enterrados), apoiados e elevados. 5.2 Redes de distribuio Para chegar s casas, a gua passa por vrios canos, que esto instalados sob a pavimentao das ruas da cidade. Essas canalizaes so chamadas redes de distribuio. Para que uma rede de distribuio possa funcionar perfeitamente, necessrio haver presso satisfatria em todos os seus pontos. Onde existe menor presso, instalam-se bombas, chamadas boosters, cujo objetivo bombear a gua para locais mais altos. Muitas vezes, preciso construir estaes elevatrias de gua, equipadas com bombas de maior capacidade. Nos trechos de redes com presso em excesso, so instaladas vlvulas redutoras. 5.3 Ligaes domiciliares A ligao domiciliar uma instalao que une a rede de distribuio rede interna de cada residncia, loja ou indstria, fazendo a gua chegar s torneiras. Para controlar, medir e registrar a quantidade de gua consumida em cada imvel, instala-se um hidrmetro junto ligao. 6 TIPOS DE ESTAO DE TRATAMENTO DE GUA 6.1 Estao de Tratamento de gua Aberta ETA

O sistema de tratamento de gua ETA aberta, tem sua principal aplicao para a tratabilidade de guas com variaes constantes em suas caractersticas fsico-qumicas. So normalmente projetadas e implantadas para potabilizar ou industrializar guas oriundas de crregos, rios e outros mananciais similares e, que apresentam mudanas rpidas e significativas em seus parmetros devido s variaes climticas. Tem maior flexibilidade operacional que a ETA compacta pressurizada, uma vez que, neste caso o operador tem a visualizao total dos processos e, se necessrio, poder rapidamente alterar a dosagem qumica, adequando-a s suas novas necessidades de tratabilidade. O correto dimensionamento de uma estao de tratamento de gua aberta, garante o atendimento aos padres de potabilidade, mesmo com guas de alta cor (200 ppm Pt) e turbidez elevada (700 ppm SiO2). 6.2 Estao de Tratamento de gua Pressurizada - ETA A estao de tratamento de gua compacta pressurizada, tem sua aplicao principal no tratamento de guas com caractersticas fsico-qumicas constantes, como por exemplo aquelas oriundas de poos, lagos, represas e mananciais similares. A ETA compacta pressurizada fechada indicada para vazes de at 200 m3/h em funo do custo/benefcio. Limitaes seguras para a utilizao da ETA Pressurizada: Cor at: 100 ppm Turbidez at: 200 ppm.14 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

O seqencial bsico de processo de uma ETA - Estao de Tratamento de gua compacta compreende as seguintes etapas: unidade elevatria; dosagem qumica (compreendendo a correo pH, adio de floculante e coagulante e, em alguns casos, pr-desinfeco); mistura rpida; floculao; decantao; filtrao e clorao final. 6.3 Tratamento convencional 6.3.1 Captao A seleo da fonte abastecedora de gua processo importante na construo de um sistema de abastecimento. Deve-se, por isso, procurar um manancial com vazo capaz de proporcionar perfeito abastecimento comunidade, alm de ser de grande importncia a localizao da fonte, a topografia da regio e a presena de possveis focos de contaminao. A captao pode ser superficial ou subterrnea. A superficial feita nos rios, lagos ou represas, por gravidade ou bombeamento. Se for feita por bombeamento, uma casa de mquinas construda junto captao; a casa contm conjuntos de motobombas que sugam a gua do manancial e a enviam para a estao de tratamento. A subterrnea efetuada atravs de poos artesianos, perfuraes com 50 a 100 metros feitas no terreno para captar a gua dos lenis subterrneos. Essa gua tambm sugada por motobombas instaladas perto do lenol d gua e enviada superfcie por tubulaes. A gua dos poos artesianos est, em sua quase totalidade, isenta de contaminao por bactrias e vrus, alm de no apresentar turbidez. 6.4 Tratamento da gua de captao superficial O tratamento da gua de captao superficial e composto pelas seguintes fases: 6.4.1 Oxidao O primeiro passo oxidar os metais presentes na gua, principalmente o ferro e o mangans, que normalmente se apresentam dissolvidos na gua bruta. Para isso, injeta-se cloro ou produto similar, pois tornam os metais insolveis na gua, permitindo, assim, a sua remoo nas outras etapas de tratamento. 6.4.2 Coagulao A remoo das partculas de sujeira se inicia no tanque de mistura rpida com a dosagem de sulfato de alumnio ou cloreto frrico. Estes coagulantes, tm o poder de aglomerar a sujeira, formando flocos. Para otimizar o processo adiciona-se cal, o que mantm o pH da gua no nvel adequado. 6.4.3 Floculao Na floculao, a gua j coagulada movimenta-se de tal forma dentro dos tanques que os flocos misturam-se, ganhando peso, volume e consistncia. 6.4.4 Decantao Na decantao, os flocos formados anteriormente separam-se da gua, sedimentando-se, no fundo dos tanques. 6.4.5 Filtrao A gua ainda contm impurezas que no foram sedimentadas no processo de decantao; por isso, ela precisa passar por filtros constitudos por camadas de areia ou areia e antracito suportadas por cascalho de diversos tamanhos para que ocorra a reteno da sujeira restante.15 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

6.4.6 Desinfeco A gua j est limpa quando chega a esta etapa. Mas ela recebe ainda mais uma substncia: o cloro. Este elimina os germes nocivos sade, garantindo tambm a qualidade da gua nas redes de distribuio e nos reservatrios. 6.4.7 Correo de pH Para proteger as canalizaes das redes e das casas contra corroso ou incrustao, a gua recebe uma dosagem de cal, que corrige seu pH. 6.4.8 Fluoretao Finalmente a gua fluoretada, em atendimento Portaria do Ministrio da Sade; esta operao consiste na aplicao de uma dosagem de composto de flor (cido fluossilcico). Esta etapa reduz a incidncia da crie dentria, especialmente no perodo de formao dos dentes, que inicia na gestao e vai at a idade de 15 anos. 6.5 Tratamento da gua de captao subterrnea A gua captada atravs de poos profundos, na maioria das vezes, no precisa ser tratada, bastando apenas a desinfeco com cloro. Isso ocorre porque, nesse caso, a gua no apresenta qualquer turbidez, eliminando as outras fases que so necessrias ao tratamento das guas superficiais. 6.6 Tratamento por filtrao direta A filtrao direta, alm de tratar a gua tambm a torna potvel. A filtrao direta pode ser dos seguintes tipos: 6.6.1 Filtrao Direta Ascendente So utilizados para tratamento de guas com turbidez baixa e pouca substncia dissolvida, a floculao realizada no prprio leito filtrante. So consideradas unidades completas de clarificao, no necessitando de unidades anteriores ou posteriores de tratamento. A filtrao ocorre no sentido ascendente sendo efetuada no sentido ascendente sendo efetuada no sentido do leito filtrante. Podem ser construdas em concreto armado, fibra de vidro ou ao carbono. 6.6.2 Filtrao Direta Descendente Tecnologia de tratamento, onde se pode ter as etapas de mistura rpida, floculao e filtrao, sendo que esta ltima ocorre no sentido descendente. Este tipo de estao especialmente recomendado para o tratamento de gua bruta com baixos valores de turbidez, porm com cor em nveis mais altos. Pela sua concepo, sem a utilizao de floculadores e decantadores, normalmente utilizados em estaes convencionais, a estao com filtrao direta descendente, no recomendada para casos onde os valores de turbidez possam atingir valores altos, como ocorre em captaes fluviais de superfcie em poca de chuvas onde, devido ao arraste de barro e matria orgnica das margens, a turbidez aumenta diminuindo o pH e alcalinidade total da gua in natura. Para guas com teor de turbidez abaixo de 75 mg/l, a quantidade de flocos formados na floculao pequena e permite que a gua, aps floculada, seja filtrada diretamente e apresente as caractersticas de gua potvel, mantendo os filtros em bom estado de funcionamento. Para poder utilizar-se de tal tcnica, os filtros necessitam de projeto especial, para que de modo algum o ciclo de lavagens e a quantidade de gua filtrada possam ser afetados.16 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

Basicamente, o projeto especial dos filtros consistir de: - aumento de altura cilndrica do filtro para se obter um tempo de formao conveniente dos flocos na parte superior, acima do leito filtrante, - lavagem executada com perfeio, - velocidade de filtrao no superior a 8,5 m3/h/m2, - altura de material filtrante maior do que nos filtros convencionais. 6.6.3 Filtrao Direta Ascendente ou Descendente Antecedida de Aerao Antes da filtrao, a gua bruta passa por um Aerador, dispositivo que promove a introduo do oxignio atmosfrico na gua, com a finalidade de remover ferro, mangans ou gases. 6.6.4 Filtrao Direta com Dupla Filtrao Consiste na associao de filtros ascendentes, que recebem a gua coagulada, seguidos por filtros de fluxo descendentes que tm por finalidade reter as impurezas remanescentes dos primeiros filtros. 6.6.5 Filtrao Direta com Osmose Reversa Utilizado para guas com elevado teores de cloretos. Aps a filtrao direta, a gua submetida a Osmose Reversa( dessalinizao ), que um processo de separao por meio de membrana, para reduo da concentrao de cloretos ao nvel determinado pela portaria 518/04 do Ministrio da Sade. 6.7 Estao de Tratamento com Filtrao Lenta Neste processo, a estao de tratamento de gua, apresenta apenas as etapas de filtrao e desinfeco. Os filtros lentos realizam vrias aes, ao fsica de coar, sedimentao, aderncia, e atividades biolgicas, sendo esta a mais importante. 6.8 Estao de Tratamento Modular Estao composta de variados processos (aerao, floculao, decantao etc.), com propores geomtricas definidas, variando suas dimenses de acordo com a capacidade nominal, podendo ser ampliada sem contar com dispositivos independentes, e sem prejudicar a operao normal do sistema. 6.9 Desinfeco Simples Sistemas que recebem como tratamento, apenas a desinfeco. Normalmente utilizado em sistemas com mananciais subterrneos, de caractersticas fsico-qumicas dentro dos padres exigidos pelo Ministrio da Sade. 6.10 Desinfeco por ultravioleta O sistema de desinfeco por ultravioleta uma unidade compacta que usa raio ultravioleta para impedir de maneira rpida e confiante que bactrias e vrus que causam clera, febre tifide, disenteria e outras doenas mortais se proliferem, produzindo uma gua potvel. A luz germicida ultravioleta usada altera o DNA das bactrias e vrus at que eles no sejam mais capazes de se reproduzir. Sem a capacidade de se reproduzir os microorganismos so inofensivos. A desinfeco pela UV extremamente segura, mtodo confiante de desinfeco de gua para o consumo dirio. Este mtodo rpido, barato e no deixa gosto ou odor na gua. Sistemas de esterilizao por ultravioleta so utilizados ps filtrao, em substituio ao cloro e de modo a possibilitar o reuso seguro do tratado. 6.10.1 Vantagens do Sistema Ultravioleta17 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

. No agride o meio ambiente, no tem problemas com manuseio ou estocagem de produtos qumicos; . Baixo investimento inicial, bem como reduzidos gastos quando comparados com tecnologias semelhantes como oznio, cloro, etc.; . Processo de tratamento imediato, no necessitando tanques de estocagem ou longos perodos de reteno; . Extremamente econmico; . No h adio de produtos qumicos na gua, no havendo o risco de formao de trihalometanos; . No altera sabor ou odor da gua; . Operao automtica sem ateno especial ou medies constantes; . Simplicidade e facilidade de manuteno, limpeza peridica, e troca anual das lmpadas; . Compatvel com qualquer outro processo para tratamento de gua (Osmose Reversa, Filtrao, Troca Inica, etc.).

Figura 2:Sistema de ultra violeta Fonte: Enasa Engenharia e Comrcio Ltda., [199?]

6.11 Estao de tratamento de gua aberta O sistema de tratamento de gua aberta, tem sua principal aplicao para o tratamento de guas com variaes constantes em suas caractersticas fsico-qumicas. So normalmente projetadas e implantadas para potabilizao ou industrializao de guas oriundas de crregos, rios e outros mananciais similares e, que apresentam mudanas rpidas e significativas em seus parmetros devido s variaes climticas. O correto dimensionamento de uma estao de tratamento de gua aberta, garante o atendimento aos padres de potabilidade, mesmo com guas de alta cor (200 ppm Pt) e turbidez elevada (700 ppm SiO2). 6.12 Estaes de tratamento de gua tipo filtrao direta de fluxo ascendente (filtro russo) O sistema de tratamento de gua, utilizando-se Filtros Tipo Russo, ou seja, de filtrao direta ascendente de gua coagulada, tem sua utilizao vinculada qualidade da gua bruta, para produzir gua tratada dentro dos padres de potabilidade. Este tipo de estao especialmente recomendado para o tratamento de gua bruta com baixos valores de turbidez, porm com cor em nveis mais altos. Pela sua concepo, sem a utilizao de floculadores e decantadores, normalmente utilizados em estaes convencionais, o Filtro Tipo Russo com filtrao direta ascendente, no recomendado para casos onde os valores de turbidez possam atingir valores altos, como ocorre em captaes fluviais de superfcie em poca de chuvas onde, devido ao arraste de barro e matria orgnica das margens, aumentam a turbidez, diminuindo o pH e alcalinidade total da gua in natura. Nesta poca, para se efetivar a coagulao da gua bruta, ser necessrio a adio de um alcalinizante (carbonato de sdio ou hidrxido de clcio), para possibilitar a reao do coagulante (sulfato de alumnio) com a alcalinidade total da gua bruta, iniciando-se assim o processo de floculao. Quando a turbidez da gua bruta muito elevada, ocorrer a formao de uma quantidade muito elevada de flocos, colmatando rapidamente o Filtro Russo e conseqentemente produzindo uma gua de baixa qualidade, muitas vezes fora dos padres de potabilidade.18 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

Valores Mximos Admissveis para tratamento de gua por filtrao ascendente, tipo Filtro Russo: turbidez : 200 NTU; cor : 1.000 mg/l PtCo (aparente). Outros parmetros importantes, para se obter sucesso neste tipo de tratamento, so as taxas de aplicao utilizadas, que devero obedecer as seguintes especificaes: . taxa de Filtrao : de 200 a 250 m3/h/m2 . taxa de Lavagem : entre 40 e 60 m3/h/m2 . durao da lavagem : em torno de 10 minutos . ciclo entre lavagens : mximo de 24 horas . lavagem intermediria : entre duas a trs lavagens / dia (mnimo de trs minutos) 7 PRODUTOS QUMICOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO Muitas caractersticas das guas consideradas inconvenientes, podem ser removidas pelo uso de produtos qumicos, cuja ao se faz sentir de diversas maneiras. Alguns produtos so utilizados para reagir entre si, ou reagir com a gua e com compostos presentes na gua a ser tratada, formando um novo produto capaz de promover a remoo pretendida. Os produtos qumicos rotineiramente utilizados no tratamento de gua so: 7.1 Coagulantes 7.1.1 Sulfato de alumnio De formula: [Al2(SO4)3] composto cristalino branco ou incolor, conhecido como composto anidro (sem gua), ou como hidratado. O sal anidro solvel em gua e levemente solvel em etanol: o sal hidratado muito solvel na gua e insolvel em etanol. O sulfato de alumnio comercialmente um dos mais importantes compostos de alumnio; usado no tratamento de esgotos (como agente floculante), na purificao de gua para beber, na indstria do papel e na preparao de mordentes. tambm um agente prova de fogo. 7.1.2 Cloreto frrico Tambm denominado percloreto de ferro anidro puro [FeCl 3 = 162,5] ; constitudo em cristais com reflexos dourados, muito higroscpicos que no se encontram com facilidade no comrcio; substitudo pelo hidratado [FeCl 3. 3H2O = 216,5], formado por blocos cristalinos de cor ocre, deliqescentes, que se fundem a 37 C em sua gua de cristalizao; tambm encontrado em soluo concentrada a 45 B ( d = 1,45 a 15C); em lquido pardo avermelhado com reflexos verdes, no qual cada litro contm, aproximadamente, 650g do sal anidro; e em soluo oficial a 36 B (d = 1,26) que contm 375g de sal anidro por litro. As solues de cloreto frrico so muito cidas ao papel tornassol. 7.1.3 Policloreto de alumnio O policloreto de alumnio um composto inorgnico, completamente solvel em gua, e devido ao grande volume e da estrutura polimrica dos flculos produzidos, o produto tem uma propriedade eficiente de floculao numa grande faixa de pH, inclusive a baixas temperaturas. utilizado no tratamento de gua potvel; no tratamento de gua de piscina; no tratamento de efluentes industriais; na indstria de bebidas, para tratamento de guas especiais; na indstria de papel. Frmula Qumica: (Aln(OH)m.CL3n-m). 7.2 Desinfetantes

7.2.1 Cloro gasoso O cloro um gs amarelo esverdeado, com odor irritante caracterstico. um no metal, pertencendo ao grupo 17 da tabela peridica, tambm chamado de halognio.A sua descoberta atribuda ao cientista Carl William Scheele que, em 1774, na Sucia, obteve19 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

o gs cloro (Cl2), atravs da reao do mineral pirolusita (dixido de mangans - MnO2) com cido clordrico (HCl), conhecido na poca como cido muritico. Scheele suspeitou que o gs resultante contivesse oxignio (O2). Em 1810, Humphrey Davy props o cloro como elemento qumico, e colocou em dvida o gs descoberto por Scheele como um composto que continha oxignio (O2), conhecido na poca, como cido oximuritico. Em 1823, Berzelius concordou com a teoria de Humphrey Davy de que o cloro era um elemento qumico. Em 1825, Berzelius usou a denominao halognio para os elementos flor (F), cloro (Cl) e iodo (I). O bromo (Br) ainda no era reconhecido como elemento. O cloro no encontrado livre na natureza, somente na forma combinada, principalmente nos seguintes minerais: . Carnalita: MgCl2.KCl.6H2O, encontrada nos EUA, Mxico e Canad; . Silvita: KCl, encontrada nos EUA, Mxico, Alemanha e Galcia; . Halita: NaCl, encontrada na ustria, Polnia, Tchecoslovquia, Alemanha, Espanha, Rssia, Inglaterra e EUA. O cloro usado na maioria dos produtos da atualidade. Alguns de seus usos so: . nos alimentos: cloreto de sdio (NaCl), conhecido comercialmente como sal de cozinha; excesso de sal em nossa alimentao pode causar hipertenso arterial, por ser a fonte principal de sdio; . em inseticidas; . em antisspticos; . na fabricao de papel; . na indstria txtil; . em produtos de petrleo; . na indstria farmacutica; . em plsticos - PVC (polyvinil chloride); . solventes para tintas; . tratamento de gua para piscinas e abastecimento em geral; . fabricao de cloratos, clorofrmio, tetracloreto de carbono e extrao de bromo; . qumica orgnica (agente oxidante e agente de substituio). 7.2.2 Hipoclorito de sdio O Hipoclorito de Sdio obtido pelo borbulhamento de Cloro em soluo de Hidrxido de Sdio. O produto apresenta-se como soluo aquosa alcalina, contendo cerca de 13% de hipoclorito de sdio (NaClO), com colorao amarelada e odor caracterstico. comercializado nesta forma a granel e transportado em carros-tanque. O hipoclorito de sdio tem propriedades oxidantes, branqueantes e desinfetantes, servindo para inmeras aplicaes, tais como: branqueamento de celulose e txteis, desinfeco de gua potvel, tratamento de efluentes industriais, tratamento de piscinas, desinfeco hospitalar, produo de gua sanitria, lavagem de frutas e legumes, alm de agir como intermedirio na produo de diversos produtos qumicos. O hipoclorito de sdio um produto inerentemente instvel. O entendimento dos fatores que levam decomposio do produto permite que cuidados sejam tomados tanto quando da aquisio do produto, como na sua utilizao. O hipoclorito de sdio decompe-se de duas maneiras, sendo que a conseqncia imediata a reduo do teor de cloro ativo ou hipoclorito. A utilizao do hipoclorito de sdio concentrado s deve ser realizada sob superviso de um tcnico habilitado.

7.2.3 Hipoclorito de clcio O hipoclorito de clcio utilizado em tratamento de gua potvel; a presena do on clcio facilita o processo de incrustaes. Como exemplo, tem-se a chamada gua dura, que em funo da presena de clcio e magnsio provoca incrustaes e entupimentos em chuveiros, tubulaes, etc. Outra caracterstica importante se prende ao fato de que20 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

produtos a base de clcio tm problemas de solubilidade, ou seja, o nvel de slidos insolveis do produto muito alto. 7.3 Correo de pH 7.3.1 Hidrxido de clcio O hidrxido de clcio apresenta-se como um p branco, alcalino ( pH 12,8 ), pouco solvel em gua (solubilidade de 1,2 g/litro de gua, temperatura de 25 C). Trata-se de uma base forte obtida a partir da calcinao ( aquecimento) do carbonato de clcio, at sua transformao em xido de clcio (cal viva). Com a hidratao do xido de clcio chega-se ao hidrxido de clcio e a reao entre este e o gs carbnico leva formao do carbonato de clcio, podendo tais reaes assim serem representadas: CaCO3(s) ---> CaO + CO2(g) CaO(s) + H2O ---> Ca(OH)2(s) Ca(OH)2(s) + CO2(g) ---> CaCO3(s) + H2O sendo: s = slido, g = gs e l = lquido Os ons clcio atuam tambm como agentes de neutralizao das cargas eltricas superficiais, funcionando como um coagulante inorgnico. 7.3.2 Hidrxido de sdio Tambm conhecido como soda custica, o hidrxido de sdio NaOH usado como base qumica dentre outras funes na fabricao de papel, tecidos e detergentes. Tambm usado para desobstruir encanamentos e sumidouros pelo fato de ser corrosivo, mas deve ser manuseado cuidadosamente, pois causa queimaduras, cicatrizes e cegueira. produzido por eletrlise de uma soluo aquosa de cloreto de sdio. utilizado em reaes qumicas por sua alta reatividade, como em degradaes onde usado para preparar alcanos a fim de diminuir a quantidade de carbono na cadeia sendo utilizado tambm juntamente com o xido de clcio CaO para diminuir a reatividade e prevenir a corroso do tubo de ensaio. O manuseio do hidrxido de sdio deve ser feito com total cuidado, pois apresenta um quadro considervel de danos ao homem. Se for ingerido, pode causar danos graves e as vezes irreversveis ao sistema gastrointestinal, se for inalado pode causar irritaes sendo que em altas doses pode levar morte, o contato com a pele tambm um fato perigoso pois pode causar de uma simples irritao at uma lcera grave e nos olhos pode causar queimaduras e problemas na crnea ou no conjuntivo. Em casos de contato com o hidrxido de sdio, deve-se colocar a regio exposta em gua corrente por 15 min e procurar ajuda mdica, se for ingerido deve-se dar gua ou leite vtima sem provocar vmito na mesma, se for inalado levar a vtima para um local aberto para que possa respirar. Se caso a vtima no esteja respirando, necessrio que se use respirao artificial.

7.3.3 Carbonato de sdio O carbonato de clcio precipitado ou sinttico de constituio inorgnica, quimicamente inerte, obtido pela reao de uma soluo de cloreto de clcio com uma soluo de carbonato de sdio, ou pela passagem do dixido de carbono atravs de uma suspenso de leite de cal. apresentado nos tipos mdio, leve e extra leve, diferenciado apenas pela21 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

granulometria, sendo o mdio o mais grosso e o extra leve o mais fino. Formula geral: CaCO3. Sua frmula qumica CaO + CO2 --> CaCO3. tambm conhecido como calcita, um mineral inorgnico quimicamente inerte com caractersticas alcalinas que resulta em reaes do xido de clcio com dixido de carbono. Na natureza, so encontradas a aragonita que apresenta a forma ortorrmbica e calcita que apresenta a forma rombodrica ou trigonal. Em soluo aquosa, sofre hidrlise salina. CaCO3 + H2O --> CO2 + Ca(OH)2 7.4 Fluoretao . fluossilicato de sdio . cido fluossilcico A fluoretao da gua de abastecimento pblico constitui o mtodo de escolha para a preveno da crie dental no Brasil . O fluossilicato de sdio o sal mais usado (71% dos sistemas de fluoretao), seguido pelo cido fluossilcico (17%) e pelo fluoreto de clcio (11%), todos j produzidos nacionalmente. A ocorrncia de flor natural rara. 7.5 Algicidas 7.5.1 Sulfato de cobre O sulfatode cobre (II) ou sulfato cprico ou ainda simplesmente sulfato de cobre apresenta a frmula molecular CuSO4 quando anidro e CuSO4.5H2O quando pentahidratado. Quando aquecido a cerca de 150C a 200C perde a sua gua de hidratao, cujas molculas esto ligadas por interaces de Van der Walls tornando-se anidro, (CuSO4), p branco, muito higroscpico, que se torna instantaneamente azul ao contacto da menor quantidade de gua. Apresenta-se na forma de cristal branco, e se hidratado apresenta colorao azul. altamente txico, sendo usado na impresso de tecidos de algodo, fabrico de artesanato de cobre, insecticidas e no tratamento de fibras. Apresenta-se sob a forma de cristais azuis em paralelippedos oblquos. O sulfato de cobre obtido pela ustulao do sulfeto de cobre e posteriormente reagindo com o cido sulfrico. Ocorre naturalmente no minrio calcantite quando surge como sulfato de cobre pentahidratado. 7.6 Seqestrantes para ferro, mangans e dureza . ortopolfosfatos 7.7 Controle de Odor e Sabor . carvo ativado um meio de filtragem, um dos melhores para limpar e clarear a gua. Diz-se ativado porque o carvo submetido a temperaturas prximas a 1.000 graus centgrados, o que faz evaporar partculas nele existentes. Assim, o carvo ativo no slido, possui inmeros pequenos poros, que ativamente atraem protenas, detritos liquefeitos, remdios e outros compostos, para dentro da matriz do carbono. As impurezas so, assim, presas no carvo (adsorvidas) e removidas quando ele descartado. Outras partculas e ons so atradas eletromagneticamente e mantidas da mesma forma. Como no altera sua colorao quando est esgotado, muitas vezes mantido no aqurio quando no mais contribui na adsoro, embora ainda sirva de superfcie para a fixao de bactrias nitrificantes. Disponvel em grnulos ou em p. Grnulos so normalmente mais prticos para uso comercial. Remove ons negativos da gua (tais como oznio, cloro, fluoreto, etc.) Uma22 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

vez utilizado, pode ser recuperado mediante aquecimento a 900 C, embora isso seja antieconmico. 7.8 Auxiliares de coagulao, floculao, decantao e filtrao 7.8.1 Polmeros Os polmeros so compostos qumicos de elevada massa molecular relativa, resultantes de reaes qumicas de polimerizao. Estes contm os mesmos elementos nas mesmas propores relativas, mas em maior quantidade absoluta. Os polmeros so macromolculas formadas a partir de unidades estruturais menores (os monmeros). O nmero de unidades estruturais repetidas numa macromolcula chamado grau de polimerizao. A polimerizao uma reao em que as molculas menores (monmeros) se combinam quimicamente (por valncias principais) para formar molculas longas, mais ou menos ramificadas com a mesma composio centesimal. Estes podem formar-se por reao em cadeia ou por meio de reaes de poliadio ou policondensao. A polimerizao pode ser reversvel ou no e pode ser espontnea ou provocada (por calor ou reagentes). Na indstria qumica, muitos polmeros so produzidos atravs de reaes em cadeia. Nestas reaes de polimerizao, os radicais livres necessrios para iniciar a reao so produzidos por um iniciador que uma molcula capaz de formar radicais livres a temperaturas relativamente baixas. Um exemplo de um iniciador o perxido de benzola que se decompe com facilidade em radicais fenilo. Os radicais assim formados vo atacar as molculas do monmero dando origem reao de polimerizao. Todas as aplicaes de produtos qumicos em uma estao de tratamento so precedidas de testes laboratoriais pelo menos dirios que determinam as dosagens a serem aplicadas no volume de gua que chega ETA. Um dos testes mais utilizados o chamado ensaio dos jarros (Jar Test), que determina a dosagem tima do agente coagulante. Cada um destes testes possibilita a aplicao de seis dosagens diferentes, sendo que destas escolhida a que clarifica melhor a gua. 8 MONITORAMENTO DE QUALIDADE NA ETA O nvel de monitoramento na ETA determinado pelo grau de tratamento que a gua sofre, ou seja, quanto mais complexo, mais parmetros de qualidade sero analisados. A freqncia de realizao das anlises determinada pela importncia do parmetro analisado, assim as anlises de cloro residual so feitas a cada hora e as anlises de pH a cada turno de trabalho. Rotineiramente so feitas as seguintes anlises nas ETA s : -pH -cloro residual -flor -turbidez -cor 9 ESTAO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES - ETE O tratamento de efluentes um processo complexo de cuidados com a fonte de gua e preveno dos danos ao ambiente, garantindo eficiente limpeza do efluente e baixo custo para a realizao deste processo. Tratamento de efluentes uma das mais importantes questes ambientais, no que diz respeito ao atendimento da legislao e conseqente proteo ao meio ambiente. Anos atrs os poucos efluentes produzidos eram simplesmente jogados nos cursos d gua onde se processava a depurao por vias naturais: um grande volume de gua limpa e oxigenada dilua a pouca carga de esgotos e resduos industriais e os microorganismos existentes no curso de gua, se encarregavam da degradao oxidativa deste alimento inesperado,23 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

retirando pouco oxignio da gua (O2), sem interferir com a vida aqutica. Com o aumento da populao e da atividade industrial, um maior volume de efluentes e esgotos foram gerados, obrigando a coletividade e as indstrias a construir plantas de tratamento desta gua poluda para evitar mortandade de peixes, mau cheiro, epidemias e outros problemas. A reduo do volume de efluentes, bem como da carga poluidora gerada nos processos industriais, tem se mostrado de fundamental importncia na compatibilizao das atividades produtivas com o meio ambiente. Atualmente, considera-se indissocivel a minimizao de efluentes dos conceitos de produtividade. 10 ETAPAS DO TRATAMENTO O tratamento de efluentes visa a remoo da poluio presente, orgnica ou inorgnica, pelo uso de operaes unitrias e processos qumicos, biolgicos e fsicos, para posterior lanamento nos corpos receptores. Os principais poluentes so: . orgnicos biodegradveis: gorduras, carboidratos e protenas; . orgnicos refratrios: agrotxicos, detergentes, sintticos e petrleo e seus derivados; . metais; . nutrientes: sais de nitrognio e fsforo; . organismos patognicos: bactrias, fungos, vrus e helmintos; . slidos em suspenso; . calor; . radioatividade. A gua servida, efluente ou esgoto domstico tm, basicamente, 3 estgios de tratamento: Tratamento Primrio, Tratamento Secundrio e Tratamento Tercirio. 10.1 Tratamento preliminar Constitudo unicamente por processos fsicos. Nesta etapa, feita a remoo dos materiais em suspenso, atravs da utilizao de grelhas e de crivos grossos (gradeamento), e a separao da gua residual das areias a partir da utilizao de canais de areia (desarenao). 10.1.1 Gradeamento Etapa na qual ocorre a remoo de slidos grosseiros, onde o material de dimenses maiores do que o espaamento entre as barras retido. H grades grosseiras (espaos de 5,0 a 10,0 cm), grades mdias (espaos entre 2,0 a 4,0 cm) e grades finas (entre 1,0 e 2,0 cm) que tm pr objetivo reter o material slido grosseiro em suspenso no efluente. As principais finalidades do gradeamento so: proteo dos dispositivos de transporte dos efluentes (bombas e tubulaes); proteo das unidades de tratamento subseqentes e proteo dos corpos receptores. 10.1.2 Desaerao Etapa na qual ocorre a remoo da areia por sedimentao. Este mecanismo ocorre da seguinte maneira: os gros de areia, devido s suas maiores dimenses e densidade, vo para o fundo do tanque, enquanto a matria orgnica, de sedimentao bem mais lenta, permanece em suspenso, seguindo para as unidades seguintes. As finalidades bsicas da remoo de areia so: evitar abraso nos equipamentos e tubulaes; eliminar ou reduzir a possibilidade de obstruo em tubulaes, tanques, orifcios, sifes, e facilitar o transporte do lquido, principalmente a transferncia de lodo, em suas diversas fases. 10.2 Tratamento Primrio24 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

O tratamento primrio constitudo unicamente por processos fsico-qumicos. Nesta etapa procede-se a equalizao e neutralizao da carga do efluente a partir de um tanque de equalizao e adio de produtos qumicos. Seguidamente, ocorre a separao de partculas lquidas ou slidas atravs de processos de floculao e sedimentao, utilizando floculadores e decantador (sedimentador) primrio. 10.2.1 Floculao O processo de coagulao, ou floculao, consiste na adio de produtos qumicos que promovem a aglutinao e o agrupamento das partculas a serem removidas, tornando o peso especifico das mesmas maior que o da gua, facilitando a decantao. 10.2.2 Decantao Primria Esta etapa consiste na separao slido (lodo) lquido (efluente bruto) por meio da sedimentao das partculas slidas. Os tanques de decantao podem ser circulares ou retangulares. Os efluentes fluem vagarosamente atravs dos decantadores, permitindo que os slidos em suspenso, que apresentam densidade maior do que a do lquido circundante, sedimentem gradualmente no fundo. Essa massa de slidos, denominada lodo primrio bruto, pode ser adensada no poo de lodo do decantador e enviada diretamente para a digesto ou ser enviada para os adensadores. 10.2.3 Peneira Rotativa Dependendo da natureza e da granulometria do slido, as peneiras podem substituir o sistema de gradeamento ou serem colocadas em substituio aos decantadores primrios. A finalidade separar slidos com granulometria superior dimenso dos furos da tela. O fluxo atravessa o cilindro de gradeamento em movimento, de dentro para fora. Os slidos so retidos em funo da perda de carga na tela, removidos continuamente e recolhidos em caambas. 10.3 Tratamento Secundrio Etapa na qual ocorre a remoo da matria orgnica, por meio de reaes bioqumicas. Os processos podem ser Aerbicos ou Anaerbicos. Os processos aerbios simulam o processo natural de decomposio, com eficincia no tratamento de partculas finas em suspenso. O oxignio obtido por aerao mecnica (agitao) ou por insuflao de ar. Os processos anaerbios consistem na estabilizao de resduos feita pela ao de microorganismos, na ausncia de ar ou oxignio elementar. O tratamento pode ser referido como fermentao mecnica. 10.3.1 Tanque de Aerao Tanque no qual a remoo da matria orgnica efetuada por reaes bioqumicas, realizadas por microrganismos aerbios (bactrias, protozorios, fungos etc.). A base de todo o processo biolgico o contato efetivo entre esses organismos e o material orgnico contido nos efluentes, de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos microrganismos. Os microrganismos convertem a matria orgnica em gs carbnico, gua e material celular (crescimento e reproduo dos microrganismos). 10.3.2 Decantao Secundria e Retorno do Lodo Etapa em que ocorre a clarificao do efluente e o retorno do lodo. Os decantadores secundrios exercem um papel fundamental no processo de lodos ativados. So os responsveis pela separao dos slidos em suspenso presentes no tanque de aerao, permitindo a sada de um efluente clarificado, e pela sedimentao dos slidos em25 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

suspenso no fundo do decantador, permitindo o retorno do lodo em concentrao mais elevada. O efluente do tanque de aerao submetido decantao, onde o lodo ativado separado, voltando para o tanque de aerao. O retorno do lodo necessrio para suprir o tanque de aerao com uma quantidade suficiente de microrganismos e manter uma relao alimento/ microrganismo capaz de decompor com maior eficincia o material orgnico. O efluente lquido oriundo do decantador secundrio pode ser descartado diretamente para o corpo receptor, pode ser oferecido ao mercado para usos menos nobres, como lavagem de ruas e rega de jardins, ou passar por tratamento para que possa ser reutilizado internamente. 10.4 Elevatria do Lodo Excedente - Descarte do Lodo Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente. Os slidos suspensos, lodo produzido diariamente correspondente reproduo das clulas que se alimentam do substrato, devem ser descartados do sistema para que este permanea em equilbrio (produo de slidos = descarte de slidos). O lodo excedente extrado do sistema dirigido para a seo de tratamento de lodo. Entre as mais utilizadas, a tcnica do lodo ativado, permite o contacto ntimo da matria orgnica com os microorganismos por vrias horas, em farta presena de oxignio e agitao. Cada efluente gera um diferente grupo de microrganismos que se adapta ao meio e ao alimento. Uma bactria comumente encontrada, a Zoogloea ramigera, alem de outras, sintetiza e secreta um polissacardeo gel, onde outros micrbios e matria orgnica se aglomeram em flocos de grande atividade metablica. A este conjunto bactria-matria orgnica chama-se lodo ativado. Uma propriedade importante do lodo ativado apresentar afinidade com slidos em suspenso, incluindo colides, formando a associao. No processo, uma parte do lodo est sempre retornando ao tanque de aerao para se misturar com mais cargas de matria orgnica e, aps este tratamento, do tanque de aerao, o efluente flui para o tanque de decantao, onde se remove o lodo produzindo um efluente depurado. As etapas de tratamento do lodo so: 10.4.1 Adensamento do Lodo Etapa em que acontece a reduo do volume do lodo. Como o lodo contm uma quantidade muito grande de gua, deve-se realizar a reduo do seu volume. Esta etapa ocorre nos adensadores e nos flotadores. O adensamento o processo para aumentar o teor de slidos do lodo e, conseqentemente, reduzir o seu volume. Desta forma, as unidades subseqentes, tais como a digesto, desidratao e secagem, beneficiam-se desta reduo. Dentre os mtodos mais comuns, temos o adensamento por gravidade e por flotao. O adensamento por gravidade do lodo tem por princpio de funcionamento a sedimentao por zona, sistema similar aos decantadores convencionais. O lodo adensado retirado do fundo do tanque. No adensamento por flotao, o ar introduzido na soluo atravs de uma cmara de alta presso. Quando a soluo despressurizada, o ar dissolvido forma micro-bolhas que se dirigem para cima, arrastando consigo os flocos de lodo que so removidos na superfcie. 10.4.2 Digesto Anaerbia Etapa na qual ocorre a estabilizao de substncias instveis e da matria orgnica presente no lodo fresco. A digesto realizada com as seguintes finalidades: destruir ou reduzir os microrganismos patognicos; estabilizar total ou parcialmente as substncias instveis e matria orgnica presentes no lodo fresco; reduzir o volume do lodo atravs dos fenmenos de liquefao, gaseificao e adensamento; dotar o lodo de caractersticas favorveis reduo de umidade e permitir a sua utilizao, quando estabilizado26 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

convenientemente, como fonte de hmus ou condicionador de solo para fins agrcolas. A estabilizao de substncias instveis e da matria orgnica presente no lodo fresco tambm pode ser realizada atravs da adio de produtos qumicos. Esse processo denominado estabilizao qumica do lodo. 10.4.3 Condicionamento Qumico do Lodo Etapa na qual ocorre a estabilizao do lodo pelo uso de produtos qumicos tais como: cloreto frrico, cal, sulfato de alumnio e polmeros orgnicos. O condicionamento qumico, usado antes dos sistemas de desidratao mecnica, tais como filtrao, centrifugao, etc., resulta na coagulao de slidos e liberao da gua adsorvida. 10.4.4 Desidratao do lodo Etapa na qual feita a remoo de umidade do lodo, com o uso de equipamentos tais como: centrfuga, filtro prensa ou belt press. As caractersticas de cada tipo de equipamento so apresentadas na Tabela 2 a seguir: Tabela 2: Caractersticas dos equipamentos utilizados para desidratao do lodo. Tipo de desidratao Umidade do lodo Taxa de recuperao (%) Vantagens Centrfuga 75 - 85 95 - 99 Fcil controle operacional e reduzida rea de instalao. Belt Press 70 - 82 90 - 98 Obteno de um lodo tratado com umidade relativamente baixa, fcil monitoramento e baixo consumo eltrico e qumico. Difcil controle da injeo de produtos qumicos. Filtro Prensa 55 70 95 99 Obteno de lodo com baixa umidade.

Desvantagens

Obteno de um lodo tratado com alta umidade, alto rudo operacional e alto consumo de eletricidade.

Alto custo de instalao, difcil controle operacional e alta concentrao de SS inorgnico no lodo.

Fonte: Kurita Handbook, [199?]

A escolha dentre eles depende das caractersticas do lodo a ser tratado, das vantagens e desvantagens de cada equipamento e do custo. 10.4.5 Secagem do lodo Etapa na qual feita a secagem do lodo, com o uso de secador trmico. A secagem trmica do Lodo um processo de reduo de umidade atravs de evaporao de gua para a atmosfera com a aplicao de energia trmica, podendo-se obter teores de slidos da ordem de 90 a 95%. Com isso, o volume final do lodo reduzido significativamente. 10.5 Tratamento tercirio O tratamento tercirio, que um processo qumico, feito para reduzir a DBO, os nutrientes, os patognese as substncias txicas. O tratamento tercirio pode ser empregado com a finalidade de se conseguir remoes adicionais de poluentes em guas27 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

residurias, antes de sua descarga no corpo receptor e/ ou para recirculao em sistema fechado. Essa operao tambm chamada de polimento . Em funo das necessidades de cada indstria, os processos de tratamento tercirio so muito diversificados; no entanto pode-se citar as seguintes etapas: filtrao, clorao ou ozonizao para a remoo de bactrias, absoro por carvo ativado, e outros processos de absoro qumica para a remoo de cor, reduo de espuma e de slidos inorgnicos tais como: eletrodilise, osmose reversa e troca inica. 11 TIPOS DE TRATAMENTO 11.1 Tratamento biolgico O objetivo do tratamento de efluentes consiste na remoo da poluio presente (inorgnica ou orgnica) pelo uso de processos qumicos, fsicos e biolgicos para posterior lanamento nos corpos receptores. O tratamento fsico visa a retirada do material particulado em suspenso; o biolgico, a remoo da carga orgnica solvel presente; e o qumico, reduo de DQO (Demanda Qumica de Oxignio), os nutrientes, os patgenos e as substncias txicas. O tratamento biolgico consiste na decomposio da matria orgnica do efluente, atravs da utilizao de microorganismos. Este tipo de tratamento amplamente dividido em tratamento aerbio e anaerbio. 11.1.1 Tratamento Biolgico Aerbio No tratamento biolgico aerbio, os microorganismos, mediante processos oxidativos, degradam as substncias orgnicas, que so assimiladas como "alimento" e fonte de energia. Dentre os processos aerbios, o processo de lodo ativado um dos mais aplicados e tambm, de maior eficincia. O termo lodo ativado designa a massa microbiana floculenta que se forma quando esgotos e outros efluentes biodegradveis so submetidos aerao. No tanque de aerao, ocorrem as reaes que conduzem a metabolizao dos compostos biotransformveis. essencial que se tenha boa mistura e aerao. No decantador secundrio, ocorre a separao do lodo, biomassa, proveniente do tanque de aerao. Os fatores que influenciam o tratamento biolgico por lodos ativados so: pH: o valor do pH dever estar entre 6,0 8,0. Para valores entre 3,0 5,0, haver formao de fungos e m sedimentao de lodo. J no caso de valores entre 8,0 10,0, a transparncia da gua ser comprometida, com lodo de aparncia amarelo-marrom; . temperatura: a temperatura adequada para o tratamento varia entre 20 e 30C; . oxignio dissolvido (OD): controlar entre 1 e 4 ppm; . nutrientes: para que o tratamento de efluentes seja eficiente, como regra geral a relao mssica entre os nutrientes deve obedecer a relao: DBO(C): N : P : = 100: 5 : 1 ou seja, para cada 100g de matria orgnica (DBO) presente no efluente, so necessrios 5g de nitrognio (N) e 1g de fsforo (P). A falta de nutrientes N / P ocasionar a formao de flocos dispersos e crescimento de bactrias filamentosas, o que prejudicar a eficincia do tratamento do efluente. Assim, a adio de nutrientes (produtos a base P e/ou N) pode ser necessrio para garantir a performance do processo de tratamento biolgico. 11.1.2 Tratamento biolgico anaerbio

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No tratamento biolgico anaerbio, so utilizadas bactrias anaerbias para decomposio das substncias orgnicas presentes no efluente. O esgoto ou lama introduzido em um tanque fechado sob condies anaerbias (reator anaerbio) e s vezes aquecido, com o intuito de agilizar a digesto. O tempo de reteno no tanque varia entre alguns dias ou semanas. O tratamento anaerbio geralmente apropriado para tratamento de efluentes contendo altas concentraes de substncias orgnicas. 11.2 Tratamento de Efluentes por Processo de Lodo Ativado O tratamento biolgico por lodos ativados atualmente o mais utilizado para a depurao de efluentes sanitrios e industriais caracterizados por contaminao de carga orgnica e produtos nitrogenados, representando um sistema de tratamento com baixo custo de investimento e alta taxa de eficincia (remoo de DBO/DQO). Nas indstrias, o efluente tratado atravs deste processo pode ser reutilizado como gua industrial, o que proporciona uma relao custo x benefcios extremamente favorvel. O princpio deste processo a acelerao da oxidao e decomposio natural da matria orgnica que acontece nos corpos hdricos receptores. Parte da matria orgnica convertida em biomassa bacteriana e parte mineralizada para CO2e H2O. A biomassa bacteriana pode ser separada do despejo tratado por simples decantao. O sistema de lodo ativado composto dos seguintes equipamentos: 11.2.1 Tanque de aerao (reator biolgico) Local onde ocorre os processos de biodegradao. No tanque ocorre a depurao otimizada do efluente (domstico ou industrial), simulando o que ocorre nos corpos hdricos receptores de poluio orgnica. O reator biolgico possui volume reduzido e alta concentrao de microrganismos, denominados Lodos Ativados, que realizam os seguintes mecanismos de depurao: . captura fsica do material em suspenso; . absoro fsica, seguida de bioabsoro por ao enzimtica; . oxidao da matria orgnica e sntese de novas clulas 11.2.2 Sistema de aerao Fornecimento de oxignio necessrio a biodegradao aerbica. No sistema de lodos ativados convencional, o lodo permanece no sistema de 4 a 10 dias. Com este perodo, a biomassa retirada no lodo excedente requer ainda uma etapa de estabilizao no tratamento do lodo, por conter ainda um elevado teor de matria orgnica na composio de suas clulas. A aerao deve fornecer oxignio necessrio ao desenvolvimento das reaes biolgicas. A quantidade de oxignio requerida funo da idade do lodo e da carga mssica, dependendo, portanto, da velocidade de crescimento bacteriano e da respirao endgena. O oxignio consumido nos reatores biolgicos na maioria dos casos fornecido pelo ar atmosfrico; a transferncia do oxignio do ar para o tratamento de efluentes realizada por diferentes tipos de equipamentos. Existem duas formas principais de produzir a aerao artificial: . aerao por ar difuso: introduzir ar ou oxignio no lquido; . aerao superficial ou mecnica: causa um grande turbilhonamento, expondo o lquido, na forma de gotculas ao ar, desta maneira, ocasionando a entrada do ar atmosfrico no meio lquido. 11.2.3 Sistemas de aerao mecnica29 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

Os principais mecanismos de transferncia de oxignio por aeradores superficiais mecnicos so: . transferncia do oxignio atmosfrico s gotas e finas pelculas de lquidos aspergidos no ar; . transferncia do oxignio na interface ar-lquido, onde as gotas em queda entram em contato com o lquido no reator; . transferncia de oxignio por bolhas de ar transportadas da superfcie ao seio da massa lquida 11.2.4 Sistemas de aerao por ar difuso feito por difusores submersos no lquido, tubulaes distribuidoras de ar, tubulaes de transporte de ar, sopradores e outros meios onde passa o ar. O ar introduzido prximo ao fundo do reator biolgico, para evitar a sedimentao do lodo, sendo que o oxignio transferido ao meio lquido devido ao empuxo exercido na bolha de ar, fazendo com que a mesma se eleve superfcie. 11.2.5 Tanque de decantao (decantador secundrio) Separao da gua tratada da biomassa formada. Os decantadores secundrios exercem um papel fundamental no processo de lodos ativados, sendo responsveis pelos seguintes fenmenos: . separao dos slidos em suspenso presentes no reator, permitindo a sada de um efluente clarificado; . adensamento dos slidos em suspenso no fundo do decantador, permitindo o retorno do lodo com concentrao mais elevada; . armazenamento dos slidos em suspenso no decantador, complementando o armazenamento realizado no reator. A sedimentao uma etapa fundamental para o processo de lodos ativados, ou seja, sua adequada operao depende o sucesso da estao como um todo. Os decantadores secundrios so geralmente, a ltima unidade do sistema, determinando a qualidade final do efluente, em relao a slidos em suspenso, DBO e nutrientes. 11.3 Fossas spticas Nos locais no servidos por rede coletora pblica de esgotos, os esgotos das residncias e demais edificaes a existentes, devero ser lanados em um sistema de fossa sptica e unidades de disposio final de efluentes lquidos no solo, dimensionados e operados conforme normas NBR 7229 e NBR 13969. Fossa sptica um dispositivo de tratamento de esgotos destinado a receber a contribuio de um ou mais domiclios e com capacidade de dar aos esgotos um grau de tratamento compatvel com a sua simplicidade e custo. Como os demais sistemas de tratamento, dever dar condies aos seus efluentes de: - Impedir perigo de poluio de mananciais destinados ao abastecimento domicilirio; - Impedir alterao das condies de vida aqutica nas guas receptaras; - No prejudicar as condies de balneabilidade de praias e outros locais de recreio e esporte; - Impedir perigo de poluio de guas subterrneas, de guas localizadas (lagos ou lagoas), de cursos de gua que atravessem ncleos de populao, ou de guas utilizadas na dessedentao de rebanhos e na horticultura, alm dos limites permissveis, a critrio do rgo local responsvel pela Sade Pblica. Fossas spticas so cmaras convenientemente construdas para reter os despejos domsticos e/ou indstrias, por um perodo de tempo especificamente estabelecido, de modo a permitir sedimentao dos slidos e reteno do material graxo contido nos esgotos, transformando-os bioquimicamente,em substncias e compostos mais simples e estveis.30 Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br

De acordo com a definio, o funcionamento das fossas spticas pode ser explicado nas seguint