Tratamento de efluentes
Aguas residuais não devem ser rejeitadas antes de tratamento adequado
industriais / urbanas / agrícolas
ETAR - estação de tratamento de águas residuais
Objectivo: eliminação de impactos ambientais
Processos físicos, químicos e biológicos
OPERAÇÕES UNITÁRIAS FÍSICAS
Gradagem, tamização, trituração
o efluente passa através de grades (gradagem) ou grelhas (tamização) para remoção de sólidos de
grandes dimensões ou é triturado (trituração ou dilaceração) para redução do tamanho dos sólidos.
Protecção de bombas e válvulas
Equalização
o efuente entra num tanque de grandes dimensões, a partir do qual é bombeado para a linha de
tratamento, permitindo:
controlar os caudais no sistema
evitar variações na carga orgânica
controlar o pH do efluente
evitar elevadas concentrações de tóxicos
ter capacidade de armazenamento
Equalização de caudais
floculação
componente importante no processo de Precipitação Química (formação e
crescimento dos flocos após adição do agente coagulante)
promove-se a agitação suave do efluente de modo a aumentar a probabilidade de
contacto com os núcleos de precipitação
flotação
serve para separar partículas em suspensão de uma fase liquida
introduzem-se pequenas bolhas gasosas (normalmente ar) na fase líquida; as bolhas ligam-se às
partículas e a força de impulsão da bolha de ar é suficientemente grande para trazer a partícula até
à superfície
no processo mais vulgar, o ar é dissolvido no efluente sob pressão de várias atmosferas e é depois
libertado à pressão atmosférica; o ar dissolvido vai, então, coalescer em pequenas bolhas que vão
servir à finalidade acima indicada
usada na remoção de gorduras e espessamento de lamas
Sistema de lamas activadas
Fase 1: num reactor bem arejado e agitado dá-se a reacção microbiana, sendo consumida a
matéria orgânica
Fase 2 : as lamas (formadas por flocos de matéria orgânica e microrganismos) sedimentam;
parte é reintroduzida no processo para a manutenção de uma elevada carga microbiana no reactor
Sistemas biológicos
Leitos de percolação
os microrganismos crescem sobre um suporte (pedras, matéria plástica) formando um leito de
percolação poroso, através do qual o efluente escorre ou goteja.
Comunidade biológica: bactérias aeróbias, anaeróbias
sedimentação
baseada na diferença de densidades entre a água e os sólidos em suspensão; consiste na
deposição e posterior remoção dos sólidos suspensos e ocorre em tanques normalmente
designados por sedimentadores ou clarificadores
processo utilizado nas várias fases de tratamento dos efluentes:
desarenamento (remoção de areias)
sedimentação primária (após coagulação e floculação)
sedimentação após os processos biológicos
os sedimentadores são normalmente
rectangulares ou circulares
filtração
A filtração é um método mecânico de separação, tendo como principal objectivo, no que
respeita a tratamento de águas, a remoção de sólidos suspensos ou de flocos resultantes
das operações de floculação / coagulação.
Este método consiste em forçar a corrente de solução a tratar por uma estrutura porosa, o
filtro, que reterá partículas de dimensões maiores que as dos poros.
Um dos princípios mais importantes da filtração é que os sólidos recolhidos acabam por se tornar
na própria superfície filtrante.
A remoção de partículas da água por filtração depende muito do tamanho das partículas em
questão, sendo de fácil aplicação para as partículas de maiores dimensões. No entanto, para
partículas de dimensões relativamente reduzidas, a operação de filtração pede tomar-se
extremamente dispendiosa.
Existem vários equipamentos de filtração
Nem todos se aplicam em tratamentos de águas residuais por não serem economicamente viáveis
Para além do tratamento de águas, a filtração é também comum na desidratação de lamas
resultantes dos diferentes tratamentos.
Operações unitárias químicas
usadas quer em conjugação com processos físicos como com processos biológicos
de relevância para a remoção de determinados poluentes específicos
PRECIPITAÇÃO QUíMICA
tem a finalidade de alterar, através da adição de reagentes, o estado físico de substâncias que
existem em solução (ou dispersas), facilitando a sua remoção por sedimentação
é usada para:
aumentar a eficiência da sedimentação primaria
na remoção de metais pesados
na remoção de fósforo
Adsorção
processo físico-químico, pelo qual são captadas substâncias solúveis numa interface
adequada.
normalmente usa-se o carvão activado, o qual é preparado a partir da madeira numa atmosfera
oxidante e a altas temperaturas, formando-se uma estrutura porosa com elevada área superficial
o carvão activado é usado:
- na afinação da água após o tratamento biológico
- como aditivo nos tanques biológicos de lamas activadas quando o efluente contém produtos
orgânicos não bio-degradáveis
Colunas de carvão activado
a eficiência da coluna vai diminuindo à medida que vai sendo adsorvida matéria orgânica
Pode ser melhorada por lavagens em contracorrente
a regeneração do carvão faz-se num forno onde a matéria orgânica é oxidada e removida
da superfície do carbono
alternativamente faz-se uma extracção por solventes, uma oxidação química ou um tratamento
com ácidos ou bases
DESINFECÇÃO
Química: cloro, dióxído de cloro, ozono
Física: UV, calor
PERMUTA IÓNICA
usada na remoção de aniões e catiões indesejáveis
as resinas (orgânicas ou inorgânicas) têm grupos funcionais iónicos que irão ser substituídos
pelos iões a retirar do ef1uente
o tratamento funciona em ciclos: troca iónica - regeneração da resina - lavagem com água
Tratamento e destino final das lamas
Nos processos de tratamento de efluentes há transferência de poluição de um meio liquido
para uma fase sólida em suspensão
lamas" (0,25 a 120/0 em sólidos)
As lamas são altamente putrescíveis (devido ao elevado conteúdo em matéria orgânica) e
não podem ser lançadas no esgoto....
... o efeito seria igual ou pior do que lançar o efluente directamente no esgoto