Prof. Victor V Silvestre Engenheiro Sanitarista e Ambiental Mestre em Engenharia Ambiental
INTRODUÇÃO AO TRATAMENTO DE EFLUENTES SANITÁRIOS
1 Características dos efluentes sanitários 2 Legislação aplicável 3 Principais Riscos associados aos efluentes sanitários 4Calculo de Concentração 5Vazão 6Níveis de tratamento 7Principais tipos de tratamento de efluentes
8Tratamentos anaeróbios 8.1Principais Tipos 8.2Vantagens x Desvantagens 9Tratamentos aeróbios 9.1 Principais tipos 9.2 Vantagens x desvantagens 10 Modalidades de reatores
INTRODUÇÃO AO TRATAMENTO DE EFLUENTES SANITÁRIOS “Cada 1,0 dólar investido em saneamento, são economizados 4,3 dólares em saúde” (Organização Mundial da Saúde).
Por que tratar os efluentes sanitários? Saúde e Meio Ambiente Do que é formado o efluente sanitário? 98% à 99,9% água + Contaminantes Sólidos: Orgânicos, Inorgânicos, Suspensos, Dissolvidos e Microrganismos
INTRODUÇÃO AO TRATAMENTO DE EFLUENTES SANITÁRIOS
1 CARACTERÍSTICAS DOS EFLUENTES SANITÁRIOS
1 CARACTERÍSTICAS DOS EFLUENTES SANITÁRIOS
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1 CARACTERÍSTICAS DOS EFLUENTES SANITÁRIOS
1 CARACTERÍSTICAS DOS EFLUENTES SANITÁRIOS
1 CARACTERÍSTICAS DOS EFLUENTES SANITÁRIOS
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LEGISLAÇÃO APLICÁVEL
Padrão de Lançamento (Resolução CONAMA 430/2011 e Lei Estadual 14675/2009) Características 357/2005)
dos
recursos
hídricos
(Resolução
Classificação dos recursos hídricos (Portaria nº 024/79) Crimes Ambientais (9.605/1998)
CONAMA
2.1 PADRÃO DE LANÇAMENTO (RESOLUÇÃO CONAMA 430/2011 E LEI ESTADUAL 14675/2009) Art. 12. O lançamento de efluentes em corpos de água, com exceção daqueles enquadrados na classe especial, não poderá exceder as condições e padrões de qualidade de água estabelecidos para as respectivas classes, nas condições da vazão de referência ou volume disponível, além de atender outras exigências aplicáveis.
2.1 PADRÃO DE LANÇAMENTO (RESOLUÇÃO CONAMA 430/2011 E LEI ESTADUAL 14675/2009) Art. 21. Para o lançamento direto de efluentes oriundos de sistemas de tratamento de esgotos sanitários deverão ser obedecidas as seguintes condições e padrões específicos: pH entre 5 e 9; Temperatura: inferior a 40°C, sendo que a variação de temperatura do corpo receptor não deverá exceder a 3°C no limite da zona de mistura; Materiais sedimentáveis: até 1 mL/L DBO: máximo de 120 mg/L, ou remoção mínima de 60% de DBO, ou mediante estudo de autodepuração do corpo hídrico que comprove atendimento às metas do enquadramento do corpo receptor. Em SC a DBOmax é de 60 mg/l ou eficiência mínima é de 80% Óleos e graxas até 100 mg/L; e Ausência de materiais flutuantes.
2.2 CARACTERÍSTICAS DOS RECURSOS HÍDRICOS (RESOLUÇÃO CONAMA 357/2005) I - águas doces: águas com salinidade igual ou inferior a 0,5 ‰; II - águas salobras: águas com salinidade superior a 0,5 ‰ e inferior a 30 ‰; III - águas salinas: águas com salinidade igual ou superior a 30 ‰;
2.2 CARACTERÍSTICAS DOS RECURSOS HÍDRICOS (RESOLUÇÃO CONAMA 357/2005) I - classe especial: águas destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, com desinfecção; b) à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas; e, c) à preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral.
II - classe 1: águas que podem ser destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento simplificado; b) à proteção das comunidades aquáticas; c) à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho, d) à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película; e) à proteção das comunidades aquáticas em Terras Indígenas.
2.2 CARACTERÍSTICAS DOS RECURSOS HÍDRICOS (RESOLUÇÃO CONAMA 357/2005) III - classe 2: águas que podem ser destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional; b) à proteção das comunidades aquáticas; c) à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho, d) à irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, campos de esporte e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto; e) à aquicultura e à atividade de pesca. IV - classe 3: águas que podem ser destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional ou avançado; b) à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras; c) à pesca amadora; d) à recreação de contato secundário; e e) à dessedentação de animais.
2.2 CARACTERÍSTICAS DOS RECURSOS HÍDRICOS (RESOLUÇÃO CONAMA 357/2005) V - classe 4: águas que podem ser destinadas: a) à navegação; e b) à harmonia paisagística.
2.2 CARACTERÍSTICAS DOS RECURSOS HÍDRICOS (RESOLUÇÃO CONAMA 357/2005) Art 15. Aplicam-se às águas doces de classe 2 as condições e padrões da classe 1 previstos no artigo anterior, à exceção do seguinte: I - não será permitida a presença de corantes provenientes de fontes antrópicas que não sejam removíveis por processo de coagulação, sedimentação e filtração convencionais; II - coliformes termotolerantes: não deverá ser excedido um limite de 1.000 coliformes termotolerantes por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 6 (seis) amostras coletadas durante o período de um ano, com frequência bimestral. III - cor verdadeira: até 75 mg Pt/L; IV - turbidez: até 100 UNT; V - DBO 5 dias a 20°C até 5 mg/L O2; VI - OD, em qualquer amostra, não inferior a 5 mg/L O2; VII - clorofila a: até 30 μg/L; VIII - densidade de cianobactérias: até 50000 cel/mL ou 5 mm3/L; e, IX - fósforo total: a) até 0,030 mg/L, em ambientes lênticos; e, até 0,050 mg/L, em ambientes intermediários, com tempo de residência entre 2 e 40 dias, e tributários diretos de ambiente lêntico.
2.3 CLASSIFICAÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS (PORTARIA SDS Nº 024/79) RESOLVE: I - Enquadrar os cursos d’água do Estado de Santa Catarina, a seguir especificados, na classificação estabelecida pela Portaria GM nº 0013, de 15.01.76, do Ministério do Interior:
CLASSE 1: Rio Massiambu, das nascentes até a foz, na Baía Sul, e seus afluentes; Rio da Cachoeira e seus afluentes, dentro da área do Parque Estadual da Serra do Tabuleiro;
Rio do Mata Fome e seus afluentes, dentro da área do Parque Estadual da Serra do Tabuleiro; Rio da Madre, formador do Rio Embaú, e seus afluentes;
2.3 CLASSIFICAÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS (PORTARIA SDS Nº 024/79) RESOLVE: I - Enquadrar os cursos d’água do Estado de Santa Catarina, a seguir especificados, na classificação estabelecida pela Portaria GM nº 0013, de 15.01.76, do Ministério do Interior:
CLASSE 1: Rio Massiambu, das nascentes até a foz, na Baía Sul, e seus afluentes; Rio da Cachoeira e seus afluentes, dentro da área do Parque Estadual da Serra do Tabuleiro; [...]
CLASSE 2: Todos os cursos d´água não incluídos na Classe 1 nem mencionados nominalmente nesta relação.
2.4 LEI DE CRIMES AMBIENTAIS (9.605/1998) Art. 54. Causar poluição de qualquer natureza em níveis tais que resultem ou possam resultar em danos à saúde humana, ou que provoquem a mortandade de animais ou a destruição significativa da flora: Pena - reclusão, de um a quatro anos, e multa.
§ 1º Se o crime é culposo: Pena - detenção, de seis meses a um ano, e multa.
3 PRINCIPAIS RISCOS ASSOCIADOS AOS EFLUENTES SANITÁRIOS Meio Ambiente Eutrofização Decaimento de oxigênio Saúde Pública Propagação de doenças Econômico Custo de tratamento da água Custo de saúde pública
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CALCULO DE CONCENTRAĂ‡ĂƒO
A concentração de uma mistura Ê dada pela equação:
đ??śđ?‘šđ?‘–đ?‘ đ?‘Ą =
đ??śđ?‘… .đ?‘„đ?‘… +đ??śđ?‘’đ?‘“đ?‘™ .đ?‘„đ?‘’đ?‘“đ?‘™ đ?‘„đ?‘… +đ?‘„đ?‘’đ?‘“đ?‘™
Onde: Cmist: Concentração da mistura
CR: Concentração do Rio Ceflu: Concentração do efluente QR: Vazão do Rio Qeflu: Vazão de efluente
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CALCULO DE CONCENTRAÇÃO
Você foi contratado para executar uma obra de implantação de uma estação de tratamento de efluentes sanitários de um município em Santa Catarina. Por curiosidade e devido à responsabilidade envolvida, ao se deparar com o memorial descritivo e de cálculo da ETE, você resolve verificar se o projeto a ser implantado atenderá a legislação. O memorial apresentava as seguintes informações: Vazão de efluente: 30 l/s Eficiência de remoção de DBO:95 DBO Entrada: 240 mg/l DBO efluente: 12 mg/l DBO Rio: 5 mg/l (classe II) Q Rio: 576 m³/h
Será que esta ETE atende a legislação?
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VAZÃO
O cálculo da vazão é dado por, em média, 80% da vazão de água consumida.
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NÍVEIS DE TRATAMENTO
Tratamento Preliminar
Tratamento Primário Tratamento Secundário
Tratamento Terciário
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NÍVEIS DE TRATAMENTO
Tratamento preliminar: remoção de sólidos grosseiros e areia
Gradeamento
Caixa de areia
Tratamento Primário: remoção de sólidos em suspensão sedimentáveis, materiais flutuantes (óleos e graxas) e parte da matéria orgânica em suspensão. Floculação Decantação primária Peneira rotativa
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NÍVEIS DE TRATAMENTO
Tratamento Secundário: remoção de matéria orgânica dissolvida e da matéria orgânica em suspensão não removida no tratamento primário.
Reatores aeróbios
Reatores Anaeróbios
Tratamento terciário: remoção adicional de poluentes em águas residuárias, antes de sua descarga no corpo receptor e/ ou para recirculação em sistema fechado. Essa operação é também chamada de “polimento”.
7 PRINCIPAIS TIPOS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES Tratamentos físico-químicos Floculação e decantação Processos oxidativos avançados Tratamentos anaeróbios Ausência de oxigênio
Tratamentos aeróbios Presença de oxigênio
7.1 TRATAMENTOS ANAERÓBIOS Tratamentos biológicos que ocorrem na ausência do oxigênio São realizados por meio de agentes biológicos fermentativos Em geral são sistemas simples Ocorrem em etapas Bactérias fermentativas convertem compostos orgânicos complexos (carboidratos, proteínas e lipídeos) em compostos mais simples (ácidos orgânicos, hidrogênio e dióxido de carbono). Outro grupo de bactérias convertem ácidos orgânicos, em acetato, hidrogênio e dióxido de carbono. Por fim o acetato e o hidrogênio são convertidos em metano.
7.1 TRATAMENTOS ANAERÓBIOS
7.1.1 Tanques sépticos
Filtros anaeróbios Reatores UASB Lagoas anaeróbias
PRINCIPAIS TIPOS
7.1.2
VANTAGENS X DESVANTAGENS
Vantagens Desvantagens Baixo custo de implantação Eficiência insatisfatória na remoção de nitrogênio, fósforo e patógenos; Independente do fornecimento de energia Necessidade de pós-tratamento Simplicidade operacional Partida lenta Baixo custo operacional Geração de odores desagradáveis Eficiência adequada para matéria É um emissor de GEE orgânica Baixo requisito de área Baixa geração de lodo
7.2 TRATAMENTOS AERÓBIOS Tratamentos biológicos que ocorrem na presença do oxigênio
São realizados por meio de agentes biológicos oxidativos. Em geral são sistemas mais complexos devido a necessidade de aeração continua No tratamento biológico aeróbio os microrganismos degradam as substâncias orgânicas, que são assimiladas como "alimento" e fonte de energia, mediante processos oxidativos. As bactérias responsáveis por este processo de eliminação da matéria orgânica são, em sua maioria, heterótrofas aeróbias e facultativas e promovem a remoção da matéria orgânica com mais eficiência.
7.2 PRINCIPAIS TIPOS Lagoas aeradas,
Filtros biológicos Lodos ativados
7.2.2
VANTAGENS X DESVANTAGENS
Vantagens Desvantagens Comunidades e indústrias, principalmente Demanda por área do ramo de alimentos e bebidas, são Demanda por energia beneficiadas quando o sistema é Geração de lodo complementado pelo tratamento aeróbio. Custo de manutenção Maior rendimento, pois alcançam maiores taxas de remoção da matéria orgânica. Os sistemas de lodos ativados com aeração prolongada, por exemplo, atingem até 98% de eficiência na remoção de DBO5. Riscos reduzidos de emissões de odor e maior capacidade de absorver substâncias mais difíceis de serem degradadas.
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MODALIDADES DE REATORES