1. ERNA | 4º ano @2012
6. Tratamentos Biológicos unitários
2. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Tratamentos Biológicos
O objectivo dos tratamentos biologicos é
transformar os contaminantes organicos
dissolvidos (ex: CBO) de uma forma
soluvel em materia suspensa, na forma de
biomassa, que posteriormente podera ser
removida por processos de separação de
particulas (por ex: sedimentação).
Os processos mais eficazes para remoção
de orgânicos dissolvidos, são os processos
aerobios uma vez que são rapidos e os
produtos são inofensivos (H2O , CO2).
De uma forma geral o Oxigenio tem de ser
adicionado à agua residual para o suporte
do processo. Pode ser adicionado ou por
arejamento ou adição
2
Matéria Orgânica + Bactérias + O2 Biomassa + CO2 + H2O + NH3
3. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Tratamentos Biológicos
Existem vários processos possíveis que
funcionam sobre princípios
semelhantes, como por exemplo, os
sistemas aeróbios intensivos, quer por
biomassa (microrganismos) suspensa
(lamas activadas), quer por biomassa
fixa (leitos percoladores e biodiscos
ou discos biológicos), e os sistemas
aquáticos por biomassa suspensa –
lagunagem. O efluente resultante deste
tratamento tem uma elevada
concentração de microrganismos mas
poucos materiais poluentes
remanescentes. Os microrganismos são
removidos após sedimentarem –
sedimentação secundária 3
4. 4
6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Diagramas de fluxo típicos
para processos biológicos
usados no tratamento de aguas
residuais.
a) Processos lamas ativadas
b) Lagoas arejadas
c) Filtros percoladores
d) Discos biologicos rotativos
5. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Percolação Biológica- Leitos
Percoladores ou bacterianos
Leitos Percoladores são órgãos de
tratamento que funcionam na
sequencia dos tratamentos primários
Tanque cheio de material (carvão
escória ou brita), com granulometria
40 – 100 mm por onde se escoa ou
percola o liquido a tratar.
As pedras recobrem-se de um filme
biológico que serve de habitat as
bactérias, sendo estas as responsáveis
pela redução da matéria orgânica.
5
7. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Percolação Biológica- Leitos Percoladores
ou bacterianos
A água residual, ao atravessar o meio de
percolação, “escoa” sobre a superfície do
material de percolação, dando origem à
formação sobre essa superfície de uma
película com aspecto gelatinoso onde se
desenvolvem os microrganismos que são os
responsáveis pela assimilação da matéria
orgânica contida na água residual - Película
biológica.
À medida que a água residual atravessa o meio
de percolação, os microrganismos que estão
na película vão-se alimentando da matéria
orgânica e, em consequência, dá-se o
aumento da espessura da película biológica.
7
Desenvolvimento da película biológica em leitos
percoladores.
8. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Percolação Biológica- Leitos Percoladores ou
bacterianos
Quando a espessura da película biológica for tal
que não permita que os microrganismos da sua
camada interior, isto é, localizados junto da
superfície do material de percolação, tenham
acesso ao alimento e ao oxigénio atmosférico,
esses microrganismos morrem.
Quando tal acontece, a película biológica
desprende-se da superfície do material de
percolação e sai do leito percolador em suspensão
na água residual percolada. Atendendo a que a
película biológica não apresenta o mesmo
desenvolvimento em todos os pontos do material
de percolação, o desprendimento dessa película
não ocorre simultaneamente em todos esses
pontos. Nos pontos em que ocorre o
desprendimento da película biológica, recomeça a
formação de nova camada de película. 8
9. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Percolação Biológica- Leitos Percoladores ou
bacterianos
A água percolada é recirculada, objectivo ajustar
as condições de funcionamento do leito
percolador às características qualitativas e
quantitativas da água residual pré-tratada. Efeitos:
Diluição da água residual a tratar biologicamente
Humidificação da película biológica
Redução da tendência de colmatação do meio de
percolação devido ao crescimento excessivo da
película biológica
Amortecimento dos picos de caudal e de carga
orgânica da água residual
Adição do oxigénio dissolvido na água residual
recirculada à água residual a tratar
Eliminação da ocorrência das moscas que, de uma
maneira geral, proliferam junto dos leitos
9
10. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Percolação Biológica- Leitos Percoladores
ou bacterianos
Após a passagem, ou passagens através do leito
percolador, a água residual passa a ser
constituída por água contendo em suspensão
pequenas partículas de película biológica
que, como se disse, correspondem a
aglomerados de microrganismos activos, que se
desprenderam da superfície do material de
percolação, assim como, alguns sólidos em
suspensão que não foram assimilados pelos
microrganismos.
Assim, este tratamento biológico, realizado no
leito percolador, tem que ser completado com a
operação de decantação secundária para que
as partículas da película biológica se
separem, por sedimentação, da água residual
tratada
10
11. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Percolação Biológica- Leitos Percoladores
ou bacterianos
Por se tratar de um processo biológico aeróbio, é
necessário que a água residual, ao atravessar o
leito percolador, contenha oxigénio dissolvido
Assim, o oxigénio, indispensável à vida daquelas
bactérias, é fornecido pelo ar que circula nos
interstícios das mesmas pedras a partir do
fundo. Este arejamento realiza-se por ventilação
natural do interior do leito, devido à diferença de
temperatura entre o interior e o exterior desse
meio de percolação
A simplicidade e economia deste processo, a
nível de operação e equipamentos, são a sua
maior vantagem. Porém, é muito influenciado
pela temperatura ambiente e a qualidade do
efluente tratado é geralmente inferior à obtida
com lamas activadas.
11
12. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Biodiscos
As Estações de Tratamento de Águas Residuais
funcionando com biodiscos são análogas às ETARs com
leitos percoladores de alta carga (com recirculação do
líquido percolado), só com a diferença de que são
utilizados os biodiscos.
A anteceder o tanque onde estão instalados os discos
existe um decantador primário, para redução da carga
afluente.
Segue-se-lhe o tanque de discos biológicos. Estes, que
têm secção circular e uma espessura reduzida, são
constituídos geralmente por material plástico.
Os discos são dispostos lado a lado, em um ou mais
veios horizontal. Estão parcialmente mergulhados no
efluente a depurar, cerca de 40%, sendo o arejamento
efectuado naturalmente por meio da rotação dos discos.
Os microrganismos desenvolvem-se à superfície
formando o filme biológico. Este, aumenta
gradualmente de espessura até que se desprende, sendo
arrastado pelo efluente.
12
14. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Biodiscos
Para assegurar que o filme biológico não é
descarregado com o efluente final, após a unidade
dos discos, existe, ainda, um decantador secundário.
Neste sistema de tratamento não existem,
normalmente, quaisquer recirculações, quer do
efluente, quer de lamas. Todavia, em unidades em
que o efluente apresenta uma carga orgânica elevada,
pode ser instalada uma recirculação do efluente final
à cabeça do sistema de decantação secundária para
redução da carga orgânica.
As lamas sedimentadas nos decantadores são
encaminhadas directamente para os órgãos de
tratamento de lamas.
14
Trat. Primário Clarificador secundário
Ilustração 3-Sistema de Biodiscos, com decantação primária e
secundária
15. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Biodiscos
As lamas primárias, bem como as que se vão
desprendendo dos discos e as recirculadas do
decantador secundário, depositam-se no fundo
do decantador primário, onde são digeridas, e do
qual são retiradas de tempos a tempos para leitos
de secagem, por carga hidráulica.
A apreciação de uma unidade de discos biológicos
baseia-se nas características do efluente final, no
desenvolvimento do filme biológico e no estado
do equipamento. O efluente final deve
apresentar-se límpido, sem cheiros e sem
quaisquer traços de filme biológico.
As principais vantagens deste processo são: a
razoável qualidade do efluente final; baixa
produção de lamas (logo pequeno espaço
ocupado); baixo consumo de electricidade em
relação aos sistemas de lamas activadas; ausência
de cheiros e de insectos; baixos custos de
exploração.
15
17. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lamas activadas
Este processo consiste em provocar, num
tanque, a floculação das partículas orgânicas e
inorgânicas existentes na água residual
(esgoto), por meio de agitação mecânica
(turbina), ou através da insuflação de
ar, mantendo os respectivos flocos em
suspensão.
Estes são o “habitat” das bactérias, as quais se
alimentam da matéria orgânica existente no
esgoto, depurando-o, e sobrevivem à custa do
oxigénio introduzido pela forte agitação
(líquido-ar) provocada pela turbina.
Pode-se afirmar que este processo se baseia no
crescimento de biomassa, em suspensão no
efluente, e na sua posterior separação por
gravidade.
17
18. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lamas activadas
Esta metodologia consiste num processo
biológico aeróbio que se realiza em unidades de
tratamento denominadas tanques de
arejamento.
O objectivo deste processo consiste na
estabilização da matéria orgânica (sólidos
dissolvidos e sólidos em suspensão) da água
residual que aflui ao tanque de arejamento.
Para tal, nestes tanques, a água residual é
submetida a arejamento por meio de um sistema
mecânico, turbina ou por difusor e estabelecem-
se condições que permitam a formação e
manutenção de aglomerados de microrganismos
designados por flocos biológicos ou lamas
activadas, responsáveis pela estabilização da
matéria orgânica, pois esta constitui o alimento,
transformando, assim, essa matéria orgânica no
seu próprio material celular. 18
19. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lamas activadas
O teor de oxigénio dissolvido deverá manter-se
entre 1 e 2 mg/l. Do tanque de arejamento sai
água residual arejada, constituída por uma parte
líquida liberta ou com baixo teor de matéria
orgânica, e por uma parte sólida que consiste em
flocos biológicos.
19
Ilustração -Sistema de lamas
activadas, com arejamento por
difusor
Para a remoção destes flocos, a água residual proveniente do tanque de arejamento é
enviada para um decantador secundário, no qual se pretende separar, por meio de
sedimentação, os flocos biológicos formados no tanque de arejamento, obtendo-se, água
residual decantada que constitui a água residual tratada, a ser lançada no meio receptor
do efluente final da estação e, os flocos biológicos sedimentados, (lamas secundárias)
constituídas essencialmente por aglomerados de microrganismos activos.
20. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lamas activadas
No tanque de arejamento, tem que existir uma
quantidade de microrganismos (ou flocos
biológicos) que seja suficiente para garantir a
estabilização de toda a matéria orgânica que aflui
a este órgão.
É necessário que no tanque de arejamento se
verifique uma determinada relação entre a
quantidade de alimento (ou de matéria orgânica
a estabilizar) e a quantidade de microrganismos
(ou flocos biológicos) existentes nesse órgão.
Valor de A/M se mantenha dentro de
determinados limites para que de origem à
formação e “engrossamento” dos flocos
biológicos, caso contrario, eles “escapam-se” do
decantador secundário em suspensão na água
residual tratada
20
21. Operações e processos
Operações biológicas
Lamas activadas
A quantidade de flocos biológicos que se forma
no tanque de arejamento devido à aglomeração
dos microrganismos, pode ser insuficiente
para garantir a estabilização de toda a matéria
orgânica que aflui a este órgão.
Por tal razão, lança-se no tanque de
arejamento, os flocos biológicos que
sedimentaram no decantador secundário
(lamas secundárias) em quantidade tal que
perfaça a requerida pela relação A/M.
21
6. Operações
Biológicas Unitárias
22. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lamas activadas
A quantidade de lamas que, extraída do
decantador secundário excede a que é
necessária à manutenção da relação A/M
dentro dos limites estabelecidos, constitui o
que se denomina lamas em excesso, e
devem ser lançadas nos leitos de secagem
de lamas. Com a secagem pretende-se
extrair a água das lamas em excesso, por
meio de filtração e evaporação.
O objectivo desta operação consiste em
permitir uma maior facilidade de condução
das lamas até ao seu destino final.
22
23. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lamas activadas
O tratamento por " lamas activadas " realiza-se
misturando e agitando as águas residuais brutas com
lamas activadas líquidas, bacteriologicamente muito
activas. A degradação aeróbia dos poluentes realiza-se
pela mistura íntima dos microrganismos depuradores
e dos efluentes a tratar. A seguir, separam-se as fases "
águas tratadas " e " lamas depuradoras " (Agences de
l’Eau – 1999).
Uma instalação deste tipo envolve as seguintes etapas :
tratamentos preliminares e eventualmente primários;
tanque de activação (ou tanque de arejamento);
decantador secundário com recuperação de uma parte
das lamas;
eliminação das águas tratadas;
digestores das lamas excedentes provenientes dos
decantadores
23
24. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lamas activadas - Tanque de arejamento
O tanque de arejamento é composto por:
um tanque propriamente dito;
um sistema de arejamento;
um sistema de recirculação das lamas
sedimentadas no decantador secundário, ou
sejam, flocos biológicos que como se
disse, são constituídos por microrganismos;
dispositivos de entrada e de saída da água
residual.
O arejamento é usualmente feito por acção
de uma ou mais turbinas, com ou sem
auxílio de difusores de ar comprimido.
24
26. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lamas activadas - Tanque de arejamento
No tanque de arejamento têm que ser
estabelecidas condições que permitam:
O desenvolvimento dos microrganismos
aeróbios, de tal modo que esses microrganismos
consigam assimilar a matéria orgânica
A manutenção dentro de determinados limites da
relação entre as quantidades de alimento e de
microrganismos (A/M) existentes no tanque
arejamento
A aglomeração dos microrganismos em flocos
biológicos com um peso que permita a fácil
separação (no decantador secundário)
os flocos biológicos, que como se sabe são
constituídos por microrganismos aeróbios, têm
que ser mantidos em suspensão para terem um
fácil acesso às partículas de matéria orgânica
(para se alimentarem) e ao oxigénio dissolvido na
água residual (para respirarem)
26
27. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lamas activadas - Tanque de arejamento
Quanto aos sistemas de arejamento, a sua
classificação é a seguinte:
sistema de arejamento superficial, segundo o
qual o oxigénio atmosférico é introduzido
através da superfície livre do líquido no tanque;
sistema de difusão de ar, segundo o qual o
oxigénio atmosférico é introduzido sobre
pressão através de um sistema de tubos
munidos de dispositivos para saída do ar e que
está mergulhado no líquido contido no tanque
de arejamento
Tanto um sistema como o outro, além de
introduzirem oxigénio atmosférico no líquido
contido no tanque de arejamento, têm de
assegurar a agitação do líquido e dos flocos
biológicos de modo a não permitir a deposição
dos flocos no fundo do tanque
27
28. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lamas activadas - Tanque de
arejamento
As principais vantagens do tratamento
por lamas activadas são:
a boa qualidade do afluente;
custo de investimento médio;
boa tolerância às sobrecargas.
Tem também apresentado bons resultados
no tratamento de efluentes industriais que
se pensavam tóxicos para os sistemas
biológicos.
Os seus principais inconvenientes
residem no facto de exigir um controlo
operacional muito cuidado e elevado
consumo de energia eléctrica, o que se
traduz em elevados custos de operação.
28
29. Operações e processos
Operações biológicas
(b) Lagoas de arejamento
Bacia – de 1 a 4 metros de profundidade
Água residual tratada continuamente ou com
recirculação de sólidos
Microbiologia semelhante ao das lamas activadas
Diferenças associadas às grandes áreas da lagoa – mais
efeitos da temperatura.
A água residual é oxigenada via superfície, turbina ou
arejamento por difusão
A turbulência criada por arejamento é usada para manter
os conteúdos da bacia em suspensão
Dependendo do tempo de retenção o efluente da lagoa
contem aproximadamente de 1/3 a ½ do valor de entrada
de BOD, na forma de massa celular.
A maioria desses sólidos tem que ser removidos numa
bacia de sedimentação, antes da descarga final do
efluente.
29
6. Operações
Biológicas Unitárias
30. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lagunagem
Processo de tratamento que se realiza
em grandes tanques (ou lagoas),
habitualmente escavados na terra, nos
quais a matéria orgânica é depurada
em geral por bactérias aeróbias e algas
em simbiose, isto é, as bactérias
aeróbias decompõem a matéria
orgânica das águas residuais em
produtos minerais assimiláveis pelas
algas (fosfatos, nitratos e potássio), e
estas, em presença da luz solar,
decompõem o gás carbónico (CO2)
que se forma nas reacções, em carbono
e oxigénio de que as bactérias
necessitam para a sua respiração
30
32. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lagunagem
A vida numa lagoa é constituída por biliões de plantas
e animais microscópicos que coexistem na
dependência uns dos outros. De facto é esta inter-
relação que faz a lagoa funcionar. As diferentes formas
de bactérias e algas utilizam as substâncias solúveis
como alimento, absorvendo-as através das suas
membranas.
O trabalho mais importante á efectuado por bactérias
microscópicas que utilizam as substâncias orgânicas
das águas residuais como alimento e, em condições
normais agrupam-se, originando flocos, que devido ao
seu peso sedimentam.
Porém, outros tipos de bactérias formam colónias
filamentosas dificultando a sedimentação pelo que é
indesejável o seu aparecimento nas lagoas. Estas
bactérias aparecem em maior número quando o pH é
baixo (6,5 ou menos) ou em águas residuais com
grande quantidade de glúcidos (açucares). As algas
verdes como as do género Clorella são desejáveis, pois
são móveis e permanecem próximo da superfície. As
algas azuis (filamentosas) são indesejáveis. 32
33. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lagunagem
Papel das bactérias
As bactérias podem ser classificadas em:
aeróbias só podem viver em meios onde haja
oxigénio produzindo anidrido carbónico (CO 2 ),
amónia e fosfatos
anaeróbias só vivem em ambientes em que não
há oxigénio produzindo produzem anidrido
carbónico (CO 2 ), sulfureto de hidrogénio (H 2
S), amónia (NH 4 ) e outras substâncias solúveis,
as quais se difundem na água, como gás ou são
utilizadas como alimento pelas bactérias
aeróbias.
facultativas podem viver em qualquer daqueles
meios, ou seja, comportam-se como aeróbias na
presença do oxigénio e como anaeróbias na sua
ausência.
33
Todos os tipos de bactérias
decompõem as substâncias
orgânicas complexas em
matéria mais simples e
solúvel que atravessa as
suas membranas
plasmáticas e é convertida
em energia, protoplasma e
produtos finais
(catabólicos) que
atravessam a membrana
para o exterior (líquido
envolvente).
34. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lagunagem – O Papel das Algas
A carência de oxigénio aumenta com o aumento
do número de bactérias e de algas. O número de
bactérias e de algas aumenta com a quantidade
de alimento disponível ou seja, com a carga
orgânica da água residual.
Nas lagoas existem duas fontes de oxigénio: uma
é a difusão do oxigénio do ar e a outra é a do
oxigénio libertado pelas algas durante o dia
(fotossíntese).
Como as algas necessitam de luz solar, elas
distribuem-se próximo da superfície da lagoa, -
camada aeróbia. A profundidade (espessura)
depende do clima e da (densidade) concentração
das algas. Normalmente varia entre 15 a 50
cm, mas pode atingir os 125 cm em lagoas com
boa capacidade de mistura. Durante o dia elas
são produtoras de oxigénio, durante a noite elas
são unicamente consumidoras de oxigénio
(respiração). 34
O oxigénio utilizado
nos processos
respiratórios é
chamado Carência
de Oxigénio e o
oxigénio restante,
ou seja, o existente
no meio e que ainda
não foi utilizado é o
Oxigénio
Dissolvido.
35. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lagunagem - O Papel das Algas
Há diferentes tipos de algas que podem ser
encontradas nas lagoas, no entanto dois
grupos delas podem ser indicadores da
qualidade da água da lagoa:
1- As algas verdes originam a cor verde da
lagoa e são um indicador do seu bom
funcionamento, o que está associado a valores
de pH elevados e a uma água residual de alto
valor nutricional.
2 - As algas azuis filamentosas que aparecem
quando os nutrientes e o pH apresentam
valores baixos ou como sobreviventes à
depredação das algas verdes efectuada pelos
protozoários (predadores). O aparecimento de
algas azuis numa lagoa é um indicador do seu
mau funcionamento.
35
36. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lagunagem - O Papel das Algas
Quando o afluente entra na lagoa, os sólidos mais
pesados sedimentam próximo da entrada e a
matéria orgânica aí depositada é estabilizada por
dois tipos diferentes de bactérias anaeróbias. Esta
estabilização ocorre em duas fases:
Os subprodutos da decomposição anaeróbia são
solúveis na água e vão servir de alimento às
bactérias aeróbias e às algas. As algas necessitam
de carbono, azoto, nutrientes e luz solar. A energia
solar (luz) necessária à sobrevivência das algas
pode atingir a profundidade de 30 a 50 cm, por
isso as algas só se encontram próximo da
superfície.
Durante o dia as algas libertam oxigénio que vai
ser utilizado pelas bactérias aeróbias quando a luz
solar não está disponível como acontece durante a
noite ou quando a superfície das lagoas está
coberta de gelo ou de vegetação
36
Ilustração 8-Reacções numa lagoa.
37. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lagunagem
As bactérias aeróbias (da camada superficial)
utilizam o oxigénio nas suas funções
respiratórias e alimentam-se das substâncias
orgânicas solúveis existentes nas águas
residuais e dos subprodutos da decomposição
anaeróbia. Por outro lado produzem
substâncias inorgânicas que sedimentam, e
sulfatos, nitratos, fosfatos e carbonatos sob a
forma dissolvida, que vão servir como fonte de
energia às bactérias anaeróbias. Pode-se assim
afirmar que o processo de tratamento nas
lagoas consiste numa interacção complexa
entre dois tipos de comunidades bacterianas e
as algas, originando cada uma delas o que a
outra necessita.
37
Produtos resultantes da actividade
aeróbia e anaeróbia.
38. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lagunagem
Podemos ter vários tipos de lagoas de acordo com
processos de degradação da matéria orgânica:
a) Anaeróbias: são lagoas profundas, com cerca
de 3 metros de altura útil de líquido, no qual não
existe oxigénio dissolvido e onde predominam
bactérias anaeróbias. Apresentam um pH entre 7 e
8. Necessitam ser descarregadas periodicamente
(mais ou menos de 2 em 2 anos).
b) Facultativas: são lagoas onde se distinguem
três zonas: a zona superior, com elevado teor de
oxigénio dissolvido e onde abundam as algas e as
bactérias aeróbias; a zona inferior, onde se
acumulam as lamas, não existe oxigénio e
proliferam as bactérias anaeróbias; a zona
intermédia, situada entre as anteriores, onde vivem
bactérias ditas facultativas, funcionam como
aeróbias ou como anaeróbias consoante existe ou
não algum oxigénio dissolvido. Estas lagoas podem
atingir 1,5 m de profundidade. 38
39. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lagunagem
c) Aeróbias: são lagoas pouco profundas; nestas
lagoas a luz solar penetra até ao fundo e existe
oxigénio dissolvido em toda a massa do líquido.
d) Maturação: são lagoas destinadas à afinação
do efluente anteriormente tratado, em termos de
remoção de microrganismos patogénicos.
e) Arejadas: são lagoas em que o oxigénio
necessário é fornecido por um arejador mecânico,
podem atingir 3 m de profundidade.
A melhor época para proceder ao início de um
sistema de lagunagem é na Primavera ou no
Verão, pois as elevadas temperaturas ambientes
favorecem a velocidade dos processos bioquímicos
de depuração
39
40. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lagunagem
Para a obtenção de um efluente depurado a
partir do sistema de lagunagem é exigido a
utilização de mais do que uma lagoa, pois
trabalhar-se apenas com uma lagoa torna o
processo muito pouco flexível e pouco eficiente.
As duas primeiras lagoas têm uma profundidade
de 1 a 2 metros e a terceira uma profundidade de
cerca de 0,50 a 0,90 metros. Esta pode conter
vegetais aquáticos (algas) e mesmo certos peixes.
Nelas desenvolve-se, naturalmente, uma
abundante flora bacteriana a qual se alimenta da
matéria orgânica existente no esgoto e consome
o oxigénio fornecido pelas micro-algas
(princípio da fotossíntese)
40
Este tipo de ETAR pode também ser utilizado como tratamento
complementar, secundário ou terciário. Neste caso a superfície requerida
será significativamente menor (cerca de metade).
42. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Lagunagem
As vantagens deste processo são:
boa qualidade do efluente final;
regularidade de funcionamento;
baixos custos de operação;
consumo de energia eléctrica nulo;
gestão das lamas muito simplificada, somente
uma remoção das lamas na 1ª lagoa em
intervalos de 2 a 3 anos;
eliminação total ou quase de germes.
Os seus principais inconvenientes são:
a necessidade de grandes áreas de terreno;
necessidade da sua prévia impermeabilização
quando os mesmos são demasiadamente
porosos;
risco de proliferação de mosquitos.
42
43. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Canais de oxidação
Têm por base os mesmos princípios teóricos
que os processos de tratamento por lamas
activadas com arejamento prolongado. As
principais diferenças consistem no facto do
tanque ser substituído por um canal, aberto no
terreno, da turbina ser de eixo horizontal em
vez de vertical, e da decantação ser efectuada
no próprio canal. Este actua, portanto, tanto
como tanque de arejamento como de
decantador secundário. O seu funcionamento
é sempre em circuito fechado.
43
Esquema de um canal de
oxidação.
44. 6. Operações
Biológicas Unitárias
Operações e processos
Operações biológicas
Canais de oxidação
A fase de arejamento alterna com a
sedimentação por meio de arranques e
paragens sucessivas das escovas. A entrada do
esgoto é feita entre a fase de sedimentação e a
fase de arejamento, intermitentemente, de
modo que o esgoto introduzido no canal
desloque, de cada vez, igual volume de líquido
decantado.
As lamas são removidas periodicamente, para
os leitos de secagem.
As suas principais vantagens são: boa
qualidade do efluente final; investimento
médio; exige pouco espaço.
Como inconvenientes referem-se: operação
delicada; pessoal qualificado; elevado
consumo de energia eléctrica.
44