Tratamento de água e esgoto [Modo de Compatibilidade].

Tratamento de Água e Esgoto
Água tratada não é estéril
Floculação;
- remoção de matéria orgânica coloidal;
- remoção de vírus e bactérias.
Decantação/Filtração;
- leitos de 33 a 132 cm de areia
- carvão ativado (remoção de substâncias tóxicas)
Desinfecção
Cloro, ozônio, luz UV.
Esgoto (resíduo líquido)
Água de uso doméstico
Água de chuva que vai para os esgotos de rua
Resíduos industriais
Constituído de pouca matéria particulada - 0,03%
Inicialmente, sistemas rudimentares de tratamento
Utilização de microrganismos em larga escala
Definição
–
Quantidade
de
oxigênio
utilizada
pelos
microrganismos aeróbios para a oxidação de compostos
orgânicos presentes na fase líquida.
É uma medida da matéria orgânica biodegradável na água!
Importância: avaliação da eficiência de sistemas de tratamento
de esgotos e efluentes industriais
Tratamento primário
Tratamento secundário
Tratamento terciário
Tratamento Físico – remoção de sólidos em suspensão,
materiais flutuantes (óleos, graxas) e parte da matéria
orgânica em suspensão;
-
Retirada de grandes materiais flutuantes (Triagem)
o
ETAPAS:
-
Câmaras de sedimentação – removem sólidos menores,
como seixos e areia e óleos e graxas
-
-
-
Tanques de sedimentaçao – sedimentação da matéria
orgânica sólida restante – matéria fecal, papel, etc.
No tanque de sedimentação, 40 a 60 % dos sólidos são
removidos
Floculação química - processo que retira de 25 a 35 % da
DBO do esgoto
Processo predominantemente biológico –
depende da ação de microrganismos
Aeração – promove o crescimento de bactérias
aeróbias e outros microrganismos que oxidam a
matéria orgânica dissolvida para dióxido de
carbono e água.
Principal objetivo do tratamento biológico é
a redução da DBO
A partir do tanque de sedimentação (tratamento
primário) gera-se o efluente primário, o qual
passará pelas seguintes etapas:
Filtros de Escoamento
Borrifa-se água para promover a aeração sobre a superfície
de um leito de pedras;
Um biofilme de microrganismos aeróbios cresce nas rochas;
O ar circula através do leito de pedras, permitindo que os microrganismos
aeróbios da camada limosa oxidem uma grande quantidade de matéria
orgânica em dióxido de carbono e água
Removem 80 a 85% da DBO
Sistema de Lodo Ativado: funcionamento
Ar ou oxigênio puro passam através do efluente do
tratamento primário em tanques de aeração
A aeração resulta na formação de partículas com
decompositores microbianos aeróbios
O termo lodo ativado designa a massa microbiana
que se forma quando efluentes biodegradáveis são
submetidos à aeração.
O lodo ativado contém uma série de microrganismos
que metabolizam o esgoto, oxidando a matéria
orgânica em dióxido de carbono e água.
Retiram 75 a 95% da DBO
LODO ATIVADO
- As bactérias degradam o resíduo orgânico efluente
- As bactérias nos lodos ativados incluem membros dos gêneros
Zooglea, Pseudomonas, Nocardia, Achromobacter, Flavobacterium,
Bdellovibrio, Mycobacterium,
- as bactérias nitrificantes mais comuns, Nitrosomonas e Nitrobacter e
várias formas filamentosas, tais como Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix,
Lecicothrix.
- Outros microrganismos também importantes no sistema de lodos ativados:
Protozoários consomem bactérias dispersas que não flocularam
Rotíferos consomem pequenos flocos que não sedimentaram.
Desinfecção e Liberação
O esgoto tratado é desinfetado (geralmente por cloração)
e liberado
Oceano, córregos, irrigação
Tratamento terciário
DIGESTÃO DO LODO: fundamental
Lodo proveniente do tratamento primário e secundário
(observem a figura anterior – parte destacada);
Bombeamento para digestores anaeróbios de lodo;
Favorece o crescimento de bactérias anaeróbias;
Degrada os sólidos orgânicos em substâncias solúveis e
gases;
Bactérias que produzem metano (CH4)
60 a 70 %;
Bactérias que produzem dióxido de carbono (CO2)
a 30 % ;
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DIGESTÃO DO LODO: fundamental
A conversão anaeróbica é considerada um
processo em três estágios:
1) Produção de CO2 e ácidos orgânicos
2) Ác. Org. em hidrogênio, CO2, Ac. Acético
3) formação de metano
MICROORGANISMOS ENVOLVIDOS NA DIGESTÃO ANAERÓBICA
Num digestor, um consórcio de microrganismos anaeróbios trabalha em conjunto:
Hidrolíticas: Bactérias anaeróbicas ou facultativas produtoras de enzimas como
proteases, amilases, celulases e lipases.
Acidogênicas: Bactérias que fermentam os produtos quebrados em ácidos
orgânicos simples, sendo que o mais comum o ácido acético.
Inclui bactérias anaeróbias estritas e facultativas dentre as quais pode-se citar:
Clostridium spp.,Peptococcus anaerobus, Bifidobacterium spp., Corynebacterium
spp., Lactobacillus, Actinomyces, Staphylococcus, e Escherichia coli.
Acetogênicas: anaeróbicas obrigatórias que utilizam o CO2 como aceptor final
de elétrons produzindo ácido acético como produto final da respiração anaeróbia.
Principais bactérias envolvidas são Acetobacterium woodi e Clostridium aceticum
Metanogênicas: anaeróbicas estritas – formam o metano a partir de acetato,
metanol, formato, metilaminas, mas na maioria dos casos o
substrato é CO2 e H2
O REJEITO DESSE PROCESSO
SERÁ DESCARTADO COMO
RESÍDUOS
SÓLIDOS,
EM
ATERROS SANITÁRIOS, OU
SERÃO UTILIZADOS COMO
FERTILIZANTES AGRÍCOLAS.
Remove os poluentes que permanecem após o
tratamento secundário
Remoção da DBO residual, nitrogênio e fósforo original
Processos físicos e químicos, mais que biológicos
Precipitação do fósforo – combinado com calcário,
alume e cloreto férrico
Matérias particuladas – filtros de areia fina e carvão
ativado
Nitrogênio convertido em amônia ou gás nitrogênio
(bactérias denitrificadoras)
Cloração da água purificada