p1 Flashcards
Fontes de polução podem ser:
-localizadas (pontuais):
Ex: tubulações emissarias de esgostos domesticos ou industriais, e as galerias de aguas pluviais.
-não localizadas (difusas):
Ex: aguas de escoamento superficial ou de infiltração.
De aguas superficiais
esgostos domesticos e industriais
aguas pluviais
residuos solidos
pesticidas e fertilizantes
detergentes
De aguas subterraneas
Infiltração de esgotos a partir de sumidouros ou valas de infiltração (fossas sépticas);
Infiltração de esgotos depositados em lagoas de estabilização ou em outros sistemas de tratamento usando disposição no solo;
Infiltração de esgotos aplicados no solo em sistemas de irrigação;
Percolação do chorume esultante de depósitos de lixo no solo;
Infiltração de águas contendo pesticidas, fertilizantes, etergentes e poluentes atmosféricos depositados no solo;
Vazamentos de tubulações ou depósitos subterrâneos;
Intrusão de água salgada;
Resíduos de outras fontes: cemitérios, minas, depósitos de material radioativo
o que é poluição
Entende-se por poluição das águas a adição de substâncias ou
de formas de energia que, direta ou indiretamente, alterem a
natureza do corpo d’água de uma maneira tal que prejudique os
legítimos usos que dele são feitos.
Processos de Poluição da Água
Primeiro estágio: poluição patogênica
Segundo estágio: poluição total
Terceiro estágio: poluição química
Primeiro estagio de poluição (poluição patogenica)
Neste estágio, as exigências quanto à qualidade da água são
relativamente pequenas, tornando-se comuns as enfermidades veiculadas pela água.
segundo estagio de poluição (poluição total)
Este estágio define-se como aquele em que os corpos receptores tornam-se realmente afetados pela carga poluidora que recebem (expressa como sólidos em suspensão e consumo de oxigênio).
terceiro estagio de poluição (poluição quimica)
Este estágio é o da poluição insidiosa, causada pelo contínuo uso da água
Principais processos poluidores da Água
contaminação
assoreamento
eutrofização
acidificação
Principais técnicas encontradas
implantação de sistemas de coleta e tratamento de esgotos sanitários e industriais;
controle de focos de erosão e recuperação de rios objetivando o retorno ao seu equilíbrio dinâmico, através da restauração de suas condições naturais
Matérias orgânicas solúveis:
consumo de oxigênio de rios e
estuários. O despejo deve estar na proporção da capacidade de
assimilação do curso d’água em relação a um efluente normal;
Matérias orgânicas solúveis produzindo gostos e odores às
fontes de abastecimento de água. Ex.: fenóis
Matérias tóxicas e íons de metais pesados
Cianetos, Cu, Zn,
Hg, etc., geralmente o despejo destes materiais é sujeito a
uma regulamentação estadual e federal; apresentam
problemas de toxidez e de transferência através da cadeia
alimentar
Cor e Turbidez:
indesejáveis do ponto de vista estético. Exigem trabalhos maiores às estações de tratamento.
Elementos nutritivos (N e P):
aumentam a eutrofização dos
lagos e pântanos. Inaceitáveis em áreas de lazer e recreação;
Óleo e matérias flutuantes:
a legislação exige sua completa
eliminação. Interferem na decomposição biológica
Ácidos e álcalis:
neutralização exigida pela maioria dos
regulamentos; interferem com a decomposição biológica e com
a vida aquática
Substâncias que produzem o dores na atmosfera:
principalmente com a produção de sulfetos e gás sulfídrico;
Matérias em suspensão:
formam bancos de lama nos rios e
nas canalizações de esgotos
Temperatura:
poluição térmica conduzindo ao esgotamento do oxigênio dissolvido
Quanto a natureza
Físicos: sólidos em suspensão, sedimentáveis, calor;
Químicos: compostos orgânicos, inorgânicos, radioativos;
Biológicos: bactérias, protozoários, vírus, fungos, organismos patogênicos.
quanto a forma
Sólidos: areia, cascalho, argila, cinzas, escória, lodo, lixo, etc.;
Líquidos: esgotos sanitários, industriais, pluviais, lixiviados de áreas agrícolas e de aterros;
Gasosos: emitidos para a atmosfera, eventualmente retornando às coleções hídricas
Características físicas
As impurezas, do ponto de vista físico, estão associadas, em sua
maior parte, aos sólidos presentes na água. Estes sólidos podem ser em suspensão,
sedimentáveis, coloidais ou dissolvidos, dependendo do seu tamanho
Características químicas:
Podem ser interpretadas através das classificações de: matéria
orgânica ou inorgânica
Características biológicas
Os seres presentes na água podem ser vivos ou mortos. Dentre
os vivos, tem-se os pertencentes aos reinos animal e vegetal, além dos protistas.
SÓLIDOS PRESENTES NA ÁGUA
Classificação pelas características físicas:
Sólidos em suspensão;
Sólidos coloidais;
Sólidos dissolvidos.
Classificação pelas características químicas:
Sólidos orgânicos;
Sólidos inorgânicos
ORGANISMOS PRESENTES NA ÁGUA
Bactérias: - organismos monera unicelulares ;
- apresentam-se em várias formas e tamanhos;
- são os principais responsáveis pela estabilização da matéria orgânica;
- algumas bactérias são patogênicas, causando principalmente doenças intestinais.
Algas: - organismos autotróficos, fotossintetizantes, contendo clorofila;
- importantes na produção de oxigênio nos corpos d’água e em alguns processos de
tratamento de esgotos;
- em lagos e represas, podem proliferar em excesso, causando deterioração da
qualidade da água.
Fungos: - organismos aeróbios, multicelulares, não fotossintéticos;
- de grande importância na decomposição da matéria orgânica;
- podem crescer em condições de baixo pH.
Protozoários: - organismos unicelulares sem parede celular ;
- a maioria é aeróbia ou facultativa;
- alimentam-se de bactérias, algas e outros microrganismos;
são essenciais no tratamento biológico para a manutenção de um equilíbrio entre os diversos
grupos;
- alguns são patogênicos.
Vírus: - organismos parasitas, formados pela associação de material genético (DNA ou
RNA) e uma carapaça protéica;
- causam doenças e podem ser de difícil remoção no tratamento da água ou do
esgoto.
Helmintos: - animais superiores;
- ovos de helmintos presentes nos esgotos podem causar doenças
PARÂMETROS IMPORTANTES PARA CARACTERIZAÇÃO,
CONTROLE E TRATAMENTO DE ÁGUA E EFLUENTES
- Sólidos ou Matéria Sólida
- Indicadores de matéria orgânica
- Nitrogênio e Fósforo ou Nutrientes
- Indicadores biológicos
DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO
Retrata a quantidade de oxigênio requerida para estabilizar, através
de processos bioquímicos, a matéria orgânica carbonácea.
As principais vantagens do teste da DBO:
*Indicação aproximada da fração biodegradável do despejo;
*Indicação da taxa de degradação do despejo;
*Indicação da taxa de consumo de oxigênio em função do tempo;
*Determinação aproximada da quantidade de oxigênio requerido para estabilização biológica
da matéria orgânica presente
DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO
Mede o consumo de oxigênio ocorrido durante a oxidação química da matéria
orgânica
As principais vantagens do teste da DQO
O teste gasta apenas de 2 a 3 horas para ser realizado;
* O resultado do teste dá uma indicação do oxigênio requerido para estabilização da matéria orgânica
presente;
* O teste não é afetado pela nitrificação, dando uma indicação da oxidação apenas da MO carbonácea ( e não
da nitrogenada)
Relação DQO/DBO baixa
A fração biodegradável é elevada;
Provável indicação para tratamento biológico.
Relação DQO/DBO alta
A fração inerte (não biodegradável) é elevada
Natureza das Águas Residuárias
A quantidade e a concentração dos despejos de uma determinada indústria
variam dentro de amplos limites, dependendo dos processos de fabricação empregados e dos
métodos de controle dos despejos.
Os principais medidores de vazão são:
Vertedores proporcionais
Calhas Parshall
Rotâmetros
Calhas Parshall
São medidores que através do estrangulamento e ressaltos, estabelecem, para uma determinada seção vertical a
montante, uma relação entre a vazão e a lâmina de água naquela seção
Roteiro para instalação
Medir a largura e profundidade do canal;
Verificar tabelas de dimensões (normais e mínimas)
Selecionar o vertedor considerando as características do local
Sistema de medição de vazão
Estrutura de medição
Indicador de nível d´água
Canal de aproximação (regularizar o fluxo)
Critérios para seleção de medidores de vazão
Triangular: bom para Q < 30 L/s (tão eficientes quanto os retangulares para vazões entre 30 e 300 L/s)
Retangular: para Q > 300 L/s (até o
máximo de 1000 L/s)
Calha : diversas vazões (geralmente altas)
Bacias de Equalização
Utilizada para superar problemas operacionais advindos das variações que são observadas na vazão e nas características na maioria dos efluentes líquidos.
Minimizar as variações de vazão de despejos específicos, de tal modo que haja uma vazão
constante ou quase constante para o tratamento
posterior;
* Neutralizar os despejos;
* Minimizar as variações de concentração, como DBO, por exemplo
Benefícios bacia de equalização
- Melhoria no tratamento biológico em função da
minimização dos choques de carga, diluição de
substâncias inibidoras e estabilização do pH. - A quantidade de efluente e a eficiência do
segundo decantador são melhoradas pela carga
constante de sólidos. - Melhor controle de alimentação de produtos
químicos (nos tratamentos físico-químicos).
Localização bacia de equalização
Em alguns casos, pode ser apropriada a localização após o tratamento primário e antes
do secundário, pois apresentam menor quantidade de problemas com deposição de lodo e escuma.
Geometria da Bacia
- Depende se é do tipo em série ou em paralelo !
- Para as do tipo em série, usar uma geometria que permita a bacia
funcionar como reator de mistura completa. - Assim, desenhos alongados devem ser evitados, de forma a não
permitir fluxos preferenciais. - Uma alternativa é colocar a saída do fluxo próximo ao equipamento
de mistura
Padrões de Qualidade
Existem três tipos padrão de interesse direto dentro da área Ambiental, referentes à qualidade da água:
* Padrões de lançamento no corpo receptor
* Padrões de qualidade do corpo receptor
* Padrões de qualidade para determinado uso imediato (ex.: padrões de potabilidade)
Tratamento Preliminar
De stina-se à preparação para uma disposição ou
tratamento subsequente, e podem compreender:
* - Grades ou desintegradores;
* - Caixas de areia ou desarenadores;
* - Tanques de remoção de óleos e graxas;
- Aeração preliminar
* - Tratamento dos gases
Tratamento Preliminar (objetivo)
Remoção dos Sólidos em Suspensão Totais
Materiais (sólidos) grosseiros e areia
Tratamento Primário
Além das operações preliminares poderá incluir:
- Decantação primária;
- Precipitação química;
- Digestão dos lodos;
- Disposição sobre o terreno, incineração ou afastamento dos lodos resultantes;
- Desinfecção;
- Filtros grosseiros.
Tratamento Primário (objetivo)
Remoção dos Sólidos em Suspensão Sedimentáveis
DBO em suspensão
Tratamento Secundário
(tratamento biológico)
* Filtração biológica aeróbia;
* Filtração biológica anaeróbia;
* Lodos ativados
* Lagoas de Estabilização;
* Reatores anaeróbios
Tratamento Secundário (objetivo)
Remoção da DBO solúvel
Remoção da DBO em suspensão
Tratamento Terciário
Remoção dos nutrientes e…
Remoção dos sólidos inorgânicos dissolvidos e os em
suspensão remanescentes
Remoção dos compostos não biodegradáveis
Remoção dos metais pesados
Remoção dos patógenos
Estação de Tratamento de Águas
O processo de tratamento envolve as seguintes
etapas:
* Pré-cloração (opcional)
* Coagulação / floculação
* Sedimentação
* Filtração
* Pós-cloração / desinfecção
* Controle de Corrosão
* Sistema de Distribuição
Parâmetro Físicos:
– Turbidez
– Contagem de Partículas (sólidos)
Parâmetros Químicos:
– pH, Condutividade
– Desinfecção
– Matéria orgânica
– Outros (nitrato, dureza, alcalinidade, etc.)
Efeitos da Turbidez
- Sólidos na Água
– Suporte para crescimento dos microrganismos
– Reduz a efetividade da desinfecção química
– Interfere na aparência estética da água
Contagem de Partículas
Monitoramento da eficiência dos filtros
(antes e depois da filtração)
Peneiração
É a técnica mais empregada para análise e fracionamento de tamanho de minerais.
É também o mais rápido e convencional método para partículas maiores que 50 micra.
Gradeamento
Os dispositivos de remoção de solidos grosseiros (grades) são constituidos de barras de ferro ou aço parelelas, posicionadas transversalmente no canal de chegada dos esgostos na estação de tratamento
Caixas de areia
remoção de areia atraves de sedimentação, sem que haja remoção conjunta de solidos organicos.
Decantação primaria
operação unitaria concebida com o objetivo principal de garantir a remoção de parte dos solidos em suspensão totais passiveis de serem removidas da da fase liquida por açao da gravidade
sedimentação discreta (caixas de areia)
- Distribuição uniforme das partículas na entrada.
- Não há interação entre as partículas.
- Perfil de velocidades é uniforme ao longo da unidade.
- Partículas são consideradas removidas quando tocam o fundo.
SEDIMENTAÇÃO FLOCULENTA (decantador primario)
- Partículas podem se agregar (aumento de diâmetro).
- Velocidade de sedimentação não é constante.
sedimentação em zona (decantador secundario)
as partículas sedimentam-se como um bloco rigido, a concentração de solidos é alta, o que faz com que as interações entre as prticulas sejam significativas
sedimentação por compressão (adensadores de lodo)
ocorre quando a densidade de partículas é tal que a decantação faz-se por densificação apenas pelo peso das partículas que estão acima e das que vão sendo adicionadas a estas.
flotação
A flotação é o movimento ascendente de partículas, provocado pelo aumento das forças de empuxo em relação às
gravitacionais.
Caixa de gordura
Os líquidos, as pastas e demais corpos não miscíveis com a água, mas que têm peso específico menor, e portanto tendem a flutuar na superfície, podem ser retidos por dispositivos muito simples, denominados caixas de gordura.
Processos químicos de tratamento
Os principais processos encontram-se listados a seguir:
Clarificação química (remoção de matéria orgânica coloidal,
incluindo os coliformes);
Eletrocoagulação (remoção de matéria orgânica, inclusive de
compostos coloidais, corantes e óleos/ gorduras);
Precipitação de fosfatos e outros sais (remoção de nutrientes),
pela adição de coagulantes químicos compostos de ferro e ou
alumínio;
Cloração para desinfecção;
Clarificação
Os processos físico-químicos aplicados com o objetivo de clarificar efluentes são baseados na desestabilização dos colóides por coagulação seguido da floculação e separação de fases por sedimentação ou flotação.
vantagens clarificação
Tem como desvantagens o custo dos produtos químicos e o maior volume de lodo formado.
As grandes vantagens são a praticidade e a boa qualidade dos efluentes obtidos.
Outra alternativa é a eletrocoagulação
eletrocoagulação
A eletrocoagulação é a passagem da corrente elétrica pelo efluente em escoamento pela calha
eletrolítica, sendo responsável por diversas reações que ocorrem no meio.
Coagulação
Coagular significa reduzir o potencial Zeta, que é a medida
do potencial elétrico entre a superfície externa da camada
compacta que se desenvolve ao redor da partícula e o meio
líquido em que ela está inserida, a valores que permitam a
posterior aglomeração de partículas, possibilitando a
produção de flocos.
Floculação
A floculação é a aglomeração e compactação das partículas de
coagulantes e de matéria em suspensão na água, formando
conjuntos maiores e mais adensados, denominados “flocos”.
Polieletrólitos
São polímeros originários de proteínas e polissacarídeos de natureza sintética.
Existem três tipos de polímeros que podem serusados em tratamento de água: catiônico, aniônico e noniônico
Coagulação
Processo químico que se destina a reduzir as forças de repulsão em colóides, facilitando o seu
agrupamento, e posterior floculação e decantação dos flocos
