TRATAMENTO DE EFLUENTES Flashcards
Em lodos ativados A relação entre a taxa de crescimento bacteriano e a taxa de utilização de substrato orgânico é linear.
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A relação alimento/microorganismo nos sistemas de aeração prolongada é maior do que nos sistemas convencionais de lodos ativados.
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No sistema de aeração prolongada existe uma diferença primordial em relação ao sistema de lodos ativados convencional, que pode ser descrita como:
dispensa os decantadores primários e unidades de digestão.
A concentração de sólidos em suspensão no interior do tanque de aeração de uma ETE tipo Lodos Ativados deve ser no máximo de:
6000 mg/L.
a conversão de nitrogênio por nitrificação e sua remoção por desnitrificação, deve-se utilizar reatores
aeróbios e anóxicos.
O tratamento que possui o mesmo princípio básico do sistema aeróbio lodos ativados, porém com períodos maiores de aeração e uma mecanização mais simplificada, apresentando uma eficiência de remoção de DBO na faixa de 98% e 70% de remoção de nitrogênio é:
valas de oxidação.
Os mercaptanos são
um contaminante comum de petróleos brutos e produtos acabados como gasolina e diesel. Essas moléculas causam situações de odor, podem aumentar a corrosividade, contribuem para a instabilidade e tornam difícil atender às especificações do produto acabado.
a profundidade útil total dos reatores do tipo UASB costuma estar entre 3 a 5 metros.
F
ENTRE 4 E 6 M
Um reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB) que opera com um tempo de detenção hidráulica de 6 horas terá, por consequência, uma carga hidráulica volumétrica de 4 m3 /m3dia.
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Nos reatores UASB, a produção de lodo é baixa e este já sai estabilizado do sistema.
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Lagoas aeradas removem nitrogênio amoniacal de esgotos sanitários.
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As bactérias metanogênicas são mais sensíveis às variações de pH e temperatura do que as acidogênicas.
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Intumescimento filamentoso é o crescimento excessivo de bactérias formadoras de floco no tanque de aeração do sistema de lodos ativados.
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Um choque de anaerobiose é um procedimento operacional adequado para o controle do intumescimento filamentoso.
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Sobre fossa séptica biodigestora: é composta por, no mínimo, três caixas d’água (2 para fermentação e uma caixa coletora).
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Os coliformes termotolerantes, embora sejam de fácil detecção, têm importância secundária como indicadores de poluição das águas, especialmente em países tropicais e subtropicais.
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O percentual de sulfetos dissolvidos em relação ao total de sulfetos presentes em esgotos sanitários normalmente varia, na faixa de 20% a 40%, em que o pH e a quantidade de metais ali presentes, podem reagir com o sulfeto e formar um sal solúvel.
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O percentual de sulfetos dissolvidos em esgotos sanitários normalmente varia entre 20% e 40% em relação ao total de sulfetos presentes. Esse fenômeno ocorre devido à interação entre o pH e a quantidade de metais presentes no esgoto. Quando esses fatores estão alinhados, o sulfeto pode reagir com os metais e formar um sal solúvel. Essa é uma consideração importante no tratamento de efluentes para garantir a eficácia da remoção de sulfetos e evitar problemas ambientais.
Tratamento secundário: remoção da DBO em suspensão (caso não haja tratamento primário: DBO associada à matéria orgânica em suspensão, presente no esgoto bruto).
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O processo nitrificação (oxidação da amônia para nitrito e posteriormente nitrato) ocorre por bactérias nitrificantes (Nitrossomas e Nitrobacter) em meio
aeróbio
A desnitrificação ocorre por um outro grupo de bactérias em meio _______sem oxigênio mas com nitrogênio. Essas bactérias fazem uso do nitrato para oxidar a matéria orgânica e, portanto, removem o nitrogênio do sistema.
anóxico, i.e.,
“As bactérias filamentosas: É frequentemente responsável pela
má formação do floco biológico, causando problemas como o intumescimento (“bulking”) e o “floco aberto”
É importante ressaltar, entretanto, que a presença destes filamentos é essencial para a formação de um floco estruturalmente firme e estável.”
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Floco ideal, não intumescido:
organismos filamentosos e formadores de floco em equilíbrio; floco forte e grande; os filamentos não interferem; sobrenadante claro;
Lodo intumescido:
organismos filamentosos predominantes; floco grande e forte; os filamentos interferem com a sedimentação e adensamento; sobrenadante claro
Floco ideal, não intumescido: organismos filamentosos e formadores de floco em equilíbrio; floco forte e grande; os filamentos não interferem; sobrenadante claro
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Quando há predominância dos organismos filamentosos há insuficiente rigidez no floco, sendo esse pequeno e fraco, o que leva a uma decantabilidade ruim.
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Quando há predominância dos organismos formadores de floco a uma dificuldade na aderência entre os flocos e no crescimento desses, fenômeno conhecido como intumescimento do lodo (sludgebulking).
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O lodo do sistema de tratamento biológico de águas residuárias domésticas possui três aspectos indesejáveis e que interferem em seu tratamento e disposição final. São eles: instabilidade
biológica, péssima qualidade higiênica e baixa concentração de sólidos em suspensão.
O sistema de lodos ativados convencional é usado em vários países do mundo para o tratamento de esgotos sanitários e industriais. Em relação a essa tecnologia de tratamento, é correto afirmar que possui elevada eficiência na remoção de sólidos, matéria orgânica e patogênicos, mas tem como desvantagem o elevado gasto energético dos aeradores e do sistema de recirculação do lodo excedente.
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Além da matéria orgânica carbonácea, o sistema de lodos ativados pode remover também nitrogênio e fosfóro, porém a remoção de coliformes é geralmente baixa devido ao pequeno tempo de detenção hidráulico e normalmente insuficiente para o lançamento no corpo receptor.
O tratamento de águas residuais constituído por processos biológicos seguidos de processos físico-químicos é chamado de tratamento:
secundário.
Com base nos parâmetros operacionais do sistema de lodos ativados, é correto afirmar que a concentração de biomassa na linha de recirculação é inferior à do interior do reator biológico.
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Sobre lodos ativados: a concentração de matéria orgânica solúvel no interior do reator biológico é muito próxima à da linha de recirculação.
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Sobre lodos ativados: a concentração de matéria orgânica solúvel no interior do reator biológico é muito próxima à da linha de recirculação.
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O sistema de lodos ativados de aeração prolongada dispensa o decantador primário, bem como a etapa de digestão do lodo excedente.
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A idade do lodo é diretamente proporcional à vazão de descarte de lodo excedente.
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idade do Lodo É o tempo médio de residência dos organismos, ou tempo médio de detenção celular. É numericamente igual a relação entre massa de sólidos em suspensão voláteis, no tanque de aeração, e a massa de sólidos em suspensão voláteis descartadas por dia.
Um baixo valor do índice volumétrico do lodo (IVL) indica uma boa sedimentabilidade dos flocos, enquanto um alto valor indica uma má sedimentabilidade.
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A digestão anaeróbia mesofílica é o principal processo de estabilização de lodos utilizados no Brasil.
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São exemplos de unidades destinadas à etapa de adensamento o leito de secagem e o filtro prensa.
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condicionamento do lodo é uma etapa prévia ao desaguamento.
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Leito de secagem e filtro prensa são processos de desidratação
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a digestão anaeróbia é o principal processo de estabilização de lodos no Brasil.
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Em ETE com vazão superior a 100 L/s, recomenda-se mais de uma linha de reatores biológicos operando em paralelo.
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Parâmetros básicos mínimos para o dimensionamento:
Vazões afluente máxima, mínima e média;
DBO e DQO;
SS SSV;
Nitrogênio Kjedahl;
Fósforo total;
Coliformes termotolerantes;
Temperatura.
Sumidouro:
Similar ao canteiro, mas sem vegetação e com fundo fechado. Menos eficiente na remoção de poluentes e exige cuidados para evitar entupimentos.
O sistema de lodos ativados, na sua configuração básica, não é capaz de decompor o nitrogênio total, sendo hábil apenas em promover a:
remoção da amônia
A ocorrência de espuma marrom escura e brilhante na superfície do tanque de aeração de um sistema de lodos ativados é indicativa de condições de sobrecarga, devido à aceleração indesejada do processo de desnitrificação do efluente sanitário.
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Plantas operando com baixa carga, Plantas capazes de nitrificar, Presença expressiva de Nocardia spp. (microrganismo filamentoso) Alta idade de lodo.
Espuma preta
Ocorrência
Baixo oxigênio dissolvido
Condições anaeróbicas
Corantes provenientes de fontes industriais
Espuma branca
Novas plantas, característica de início de processo – start up
Baixa idade de lodo
Sobrecarga
Baixa concentração de sólidos suspensos totais no tanque de aeração
A/M elevado
Esgoto primário corresponde à parte do esgoto que mantém contato direto com os gases provenientes do coletor público ou da fossa séptica.
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É a parte do esgoto que está em contato com os gases provenientes do coletor público ou fossa.
ESGOTO SECUNDÁRIO:
é a parte da instalação à qual os gases não têm
acesso. São os aparelhos e a canalização que vem antes dos desconectores
Nas lagoas facultativas, as bactérias aeróbias degradam a matéria orgânica a partir do consumo do oxigênio livre na água, liberando água e nutrientes, ao passo que as algas liberam gás carbônico a partir do consumo de nutrientes e oxigênio.
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Em lagoas facultativas, observa-se o seguinte processo: as bactérias aeróbias consomem o oxigênio livre da água, do que resultam, como subproduto, água, gás carbônico e nutriente; as algas consomem o gás carbônico e o nutriente, liberando oxigênio.
Enquanto as bactérias produzem gás carbônico e consomem oxigênio através da respiração, as algas produzem oxigênio e consomem gás carbônico na realização da fotossítese.
Os sistemas de aeração prolongada geram mais lodo secundário do que os sistemas convencionais.
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No lodo ativado sequencial por batelada, todas as etapas do tratamento ocorrem em um ou mais reatores de mistura completa, o que é possível pelo estabelecimento de ciclos de operação com tempos pré-determinados.
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O uso do floco-decantador é indicado quando o escoamento é descontínuo e quando há variações significativas da vazão e da composição da água bruta.
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O uso do floco-decantador é indicado quando o escoamento é contínuo e quando há variações significativas da vazão e da composição da água bruta.
os tanques sépticos ou fossas sépticas são unidades de tratamento de esgoto de formato cilíndrico ou prismático retangular que possuem um fluxo horizontal e visam reduzir a carga de matéria orgânica do esgoto por processos de sedimentação, flotação e digestão anaeróbia
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Funcionamento de fossa séptica
Detalhadamente acerca do funcionamento de uma fossa séptica, incialmente ocorre a sedimentação de partículas sólidas, onde as partículas mais pesadas se separam do líquido e se acumulam no fundo da fossa. Após a sedimentação, acontece a digestão de lodo, onde bactérias anaeróbicas decompõem os materiais orgânicos presentes no lodo acumulado. Esse processo de digestão tem o objetivo de reduzir ainda mais a carga orgânica do esgoto. Finalmente, ocorre a acumulação do lodo digerido no fundo da fossa, enquanto o líquido clarificado é direcionado para fora do sistema.
Sumidouro:
“Poço seco escavado no chão e não impermeabilizado, que orienta a infiltração de água residuária no solo”;
Vala de infiltração:
“Sistema de disposição do efluente do tanque séptico, que orienta sua infiltração no solo e consiste em um conjunto ordenado de caixa de distribuição, caixas de inspeção e tubulação perfurada assente sobre a camada-suporte de pedra britada”;
Vala de filtração:
“Sistema de tratamento biológico do efluente do tanque séptico, que consiste em um conjunto ordenado de caixa de distribuição, caixas de inspeção, tubulações perfuradas superiores, para distribuir o efluente sobre leito biológico filtrante, e tubulações perfuradas inferiores, para coletar o filtrado e encaminhá-lo à disposição final”;
vala de filtração é um sistema complementar frequentemente utilizado em conjunto com fossas/tanques sépticos quando há risco de contaminação do lençol freático.
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A forma reduzida do nitrogênio, sendo encontrada em condições de anaerobiose e que serve como indicador do lançamento de esgotos de elevada carga orgânica, é chamado de:
Íon amônio.
Nas lagoas de maturação, o tratamento ocorre em duas etapas. Na primeira etapa, as moléculas da matéria orgânica são quebradas e transformadas em estruturas mais simples. Já na segunda etapa, a matéria orgânica é convertida em metano, gás carbônico e água.
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As lagoas de maturação são aeróbias, não gerando, deste modo, metano.
O sistema UASB tem como principais desvantagens: baixa velocidade do crescimento das bactérias metanogênicas; maior tempo de detenção hidráulica; baixa velocidade no ajuste a novos despejos e variação de condições ambientais; possibilidade de geração de maus odores e corrosão; e eficiência entorno de 65 % em termo de remoção DBO.
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adaptam-se facilmente a variações sazonais;
Lagoas de estabilização
O sistema de lodos ativados por aeração prolongada difere do convencional por não possuir o decantador primário. Assim sendo, o tamanho do tanque de aeração é maior e o lodo permanece por mais tempo no sistema, ou seja, o tempo de detenção hidráulico é maior. Desse modo, haverá menor quantidade de DBO disponível para as bactérias, o que faz com que elas utilizem a matéria orgânica do próprio material celular para execução de seu metabolismo.
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No sistema convencional por lodos ativados, o efluente do decantador primário é introduzido no tanque de aeração e, sob condições de turbulência, encontra o lodo (massa bacteriana mantida em suspensão) e o oxigênio dissolvido, o que provoca a decomposição da matéria orgânica através de metabolismo aeróbio e a síntese de novas células, que formam flocos e necessitam de remoção posterior no decantador secundário. Outra reação que pode ocorrer nos tanques de aeração é a nitrificação, a qual oxida as formas de nitrogênio, formando nitrato. No caso do decantador secundário operar em condições anóxicas, pode ocorrer a desnitrificação, com a redução do nitrato para N2 gasoso, o que é desejável em termos de operação numa ETE por não comprometer a sedimentação dos sólidos e por diminuir a carga desse nutriente no efluente;
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Trata-se de um sistema de tratamento de esgoto revolucionário que utiliza biomassa aeróbica granular e que não necessita da adição de produtos químicos, gasta menos energia, ocupa espaços reduzidos e garante um bom resultado.
Nereda
O procedimento é feito com biomassa granulada, enquanto o tratamento convencional geralmente é floculento. Assim, por meio da tecnologia Nereda, o lodo do esgoto é transformado em grânulos que são facilmente decantáveis. A base do Nereda é biológica, e todo o processo é feito sem a adição de produtos químicos.
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O esgoto tem mais de 3 mil tipos de famílias de bactérias, e apenas algumas delas têm as características necessárias para transformar o lodo em grânulos. Dessa forma, o Nereda separa, hidraulicamente, os micro-organismos que devem ficar daqueles que precisam ser retirados do sistema.
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A tecnologia cria um lodo granular e utiliza apenas um tanque nos processos unitários, como na entrada de esgoto, aeração e decantação. Ou seja, o Nereda ocupa quase metade da área tradicionalmente necessária e promove o tratamento do mesmo volume de esgoto de uma estação convencional.
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Um dos processos envolvidos no tratamento biológico de efluentes é a transformação de nitratos em nitrogênio gasoso. Esse processo de transformação é conhecido como
desnitrificação, responsável pela conversão do nitrogênio presente no efluente e pelo uso do carbono disponível no meio.
Os organismos desnitrificantes requerem concentração muito baixa de oxigênio e utilizam o carbono orgânico como fontes de energia.
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Nos processos de Iodos ativados, a remoção da DBO ocorre por meio de dois mecanismos: a degradação da matéria orgânica pelos microrganismos e a absorção da matéria orgânica pela matriz do floco por meio de interações iônicas.
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Na oxidação da matéria nitrogenada, há a participação de micro-organismos autótrofos quimiossintetizantes e, nesse processo, a amônia é transformada em nitritos e estes em nitratos.
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As sequências metabólicas envolvidas na digestão anaeróbia são a hidrólise, a acidogênese e a metanogênese.
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O processo de digestão anaeróbia é composto por quatro fases distintas, a citar: hidrólise, acidogênese, acetogênese e metanogênese.
Sobre tanque séptico: A estanqueidade é medida pela variação do nível de água, após preenchimento, até a altura da geratriz inferior do tubo de saída, decorridas 12 horas.
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No tratamento de esgoto, os tanques de flotação, tanques de precipitação química e filtros de areia destinam-se a remoção de
material miúdo em suspensão.
A oxipausa é o ponto ao longo da profundidade da lagoa facultativa em que a produção de oxigênio pelas algas se iguala ao consumo de oxigênio pelas próprias algas e pelos micro-organismos.
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As algas são capazes de produzir, por meio da fotossíntese, em torno de 15 vezes mais oxigênio do que consomem.
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A taxa de aplicação superficial Ls (kg ha-1 dia-1 de DBO5), a ser aplicada em uma lagoa facultativa, varia com a temperatura local, latitude, altitude, exposição solar e outros fatores.
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filtração biológica requer o emprego de decantação final.
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Uma característica fundamental dos filtros biológicos de alta capacidade em relação aos filtros de baixa capacidade é:
a obtenção de um efluente com menor teor de nitratos, pela não estabilização do lodo na própria unidade
remover matéria orgânica particulada.
nível primário
TDH FÓRMULA
V/Q
área da parede do sumidouro é igual a
vazão dividida pelo coeficiente de infiltração => A = V/C
área do cilindro é de
2πrh
VALOR MÁX PERMITIDO DE DQO
até 180 mg/L ou tratamento com eficiência de redução de DQO em no mínimo 55% e média anual igual ou superior a 65% para sistemas de esgotos sanitários e de percolados de aterros sanitários municipais;
b) tratamento com eficiência de redução de DQO em no mínimo 70% e média anual igual ou superior a 75% para os demais sistemas;
No sistema de lodos ativados convencional, a concentração de biomassa no reator biológico (tanque de aeração) é bastante reduzida, devido à recirculação de sólidos (bactérias) sedimentados no fundo do decantador secundário. Dessa forma, o líquido permanece por mais tempo no sistema do que a biomassa, o que garante uma elevada eficiência de remoção de DBO.
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biorreatores com membrana (BRM)
Os BRMs são sistemas em que há a integração de processos biológicos e físicos de separação. A barreira física submersa mencionada na questão refere-se a uma membrana semipermeável que permite a separação dos sólidos suspensos e microrganismos do efluente tratado. Isto resulta em um efluente de alta qualidade, tanto em termos de remoção de matéria orgânica quanto de sólidos suspensos.
Sobre lodos ativados: Os protozoários, predadores de bactérias, têm o importante papel de indicadores da diversidade dessas comunidades microbianas, bem como do próprio funcionamento do processo de tratamento.
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A desnitrificação é um processo realizado por bactérias heterotróficas facultativas, que requerem uma fonte de carbono orgânico (doador de elétrons) para realizarem a redução do nitrato a nitrogênio gasoso.
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A desnitrificação pode ser realizada em reatores do tipo lodos ativados, a partir da recirculação interna do lodo da zona aeróbia para a zona anóxica, onde o nitrato é convertido a nitrogênio gasoso.
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A desnitrificação apresenta como desvantagem um consumo de alcalinidade do meio.
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Em áreas não favorecidas por redes de esgotos públicos, torna-se obrigatório o uso de instalações necessárias para a depuração biológica e bacteriana das águas residuárias. Uma das opções é a utilização de tanques sépticos, que devem ser instalados afastados de construções, limites de terreno, sumidouros, valas de infiltração e ramal predial, a uma distância horizontal mínima de, em metros,
1,5
Em locais onde o lençol freático atinge no período chuvoso o seu nível máximo, próximo a superfície do terreno, torna-se inviável a execução do sistema de valas de infiltração. Nestes casos, é indicado a execução do sumidouro.
V
Nas Estações de Tratamento de Esgoto − ETE’s a câmara seletora é
o reator que precede o tanque de aeração, ou que está incorporado à sua parte inicial, em processo de lodos ativados, com o objetivo de reduzir impactos negativos decorrentes do crescimento de microrganismos filamentosos.
As etapas principais do processo anaeróbio são: hidrolisação, acidificação e metanificação.
V
Os trechos horizontais das tubulações de esgoto sanitário devem apresentar declividade adequada para escoamento dos efluentes por gravidade. Considerando o diâmetro da tubulação de 100mm, a declividade mínima será de:
1%
Para tubulaçøes com DN100 ou superior = mín de 1%;
Para tubulaçøes com DN75 = mín de 2%.
Para a remoção da areia em uma estação de tratamento de esgoto, o desarenador deve ter limpeza mecanizada quando a vazão de dimensionamento for igual ou superior a
C
100 L/s.
A canalização do esgoto sanitário que se estende desde a ligação ao coletor público até as caixas sifonadas, que é caracterizada pela existência de gases provenientes do coletor público e resultantes da decomposição de matéria orgânica, tem o nome de
D
Esgoto Primário.
instalação primária de esgoto: Conjunto de tubulações e dispositivos onde têm acesso gases provenientes do coletor público ou dos dispositivos de tratamento.
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Nos processos de tratamento de esgotos, os tanques de precipitação química destinam-se à remoção de
C
material miúdo em suspensão.
