Tratamento de aguas

Curso Técnico de Petróleo da UFPR
Site: www.tecnicodepetroleo.ufpr.br
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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
CURSO TÉCNICO DE PETRÓLEO
TRATAMENTO DE ÁGUA E EFLUENTES INDUSTRIAIS

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CURSO TÉCNICO DE PETRÓLEO
Professora: Msc. Marisa Soares Borges
Universidade Federal do Paraná
e-mail: marisa@ufpr.br Telefone: 3361-3424 Celular: 99831624
1. Identificação da disciplina
1.1 Tratamento de Água e Efluentes Industriais
• O aluno deverá compreender a importância da água para a manutenção dos
seres vivos no planeta,
• Entender que os recursos hídricos são recursos naturais não renováveis e devem
ser preservados usando racionalmente a água, tanto na vida diária bem como na
indústria, como forma de desenvolvimento sustentável,
• Conhecer os processos de tratamento de água e de efluentes líquidos utilizados.
2. Pré-requisito
Química Geral Aplicada
3. Objetivos Gerais
Fornecer ao aluno conhecimentos básicos de gestão ambiental, tratamento de água
e efluentes industriais.
• Objetivos do tratamento,
• Nível do tratamento,
• Estudos de impacto ambiental no corpo receptor,
3.1 Objetivos específicos
• Compreender os princípios de um sistema de gestão ambiental na indústria,
• Como elaborar um programa de gestão ambiental e prevenção de poluição,
• Conhecer sistemas de tratamento para efluentes industriais (tratamento
preliminar, tratamento primário, secundário, terciário).
4. Conteúdo programático
• Conhecimentos básicos e aplicações de sistema de gestão ambiental (Legislação
ambiental, ISO 14001, NBR 10004), desenvolvimento sustentável,
• Estudo de impacto ambiental,
• Gerenciamento de resíduos,
• Prevenção de poluição,

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• Principais tipos de efluentes industriais e formas de tratamento.
5. Metodologia de ensino
Aulas expositivas, uso de projetor, multimídia, estudos dirigidos, seminários, espaço
aberto para perguntas e sugestões. No decorrer do curso serão realizadas visitas a
Indústrias para conhecer Estações de Tratamento de Efluentes.
6. Avaliação
A nota final resultará da média ponderada seguinte:
Média das provas + nota seminário + listas de exercícios (2Pr+1S+1L)/3,5 = NF
7. Recuperação (última avaliação)
Será realizada através de prova escrita de todo o conteúdo programático.
8. Cronograma
• Desenvolvimento sustentável,
• Gestão ambiental na indústria,
• Prevenção de poluição, minimização de resíduos na fonte,
• Tratamento de efluentes industriais,
8.1 Tratamento de efluentes

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1. A IMPORTÂNCIA DA ÁGUA PARA A MANUTENÇÃO DA VIDA
Calcula-se que 74% da superfície terrestre sejam constituídos de água. Por
mais abundantes que pareçam os recursos hídricos na superfície da terra, a água
disponível para consumo humano se restringe a 0,8% do total existente no planeta,
incluindo não somente as águas superficiais, mas também as subterrâneas, que
podem estar a uma profundidade de até 4.000 metros. O restante da água se
encontra nos oceanos e nas geleiras.
A perspectiva é de que muitas disputas e guerras sejam deflagradas nos
próximos anos devido à escassez de água. Alguns países do oriente médio já se
encontram em situação crítica e até mesmo no Brasil, a cidade de São Paulo entre
outras cidades já começam a enfrentar situações de racionamento de água.
As águas superficiais possuem múltiplos usos, servindo para o abastecimento
público, processos industriais e agricultura. São diretamente utilizadas como
receptoras de despejos industriais e domésticos. Indiretamente, são influenciadas
por fontes difusas de poluição como agrotóxicos ou resíduos sólidos. As cargas
atmosféricas também atingem as águas pelas chuvas ou mesmo diretamente
através da queda de partículas em suspensão.
Para garantir a qualidade das águas e seus múltiplos usos são necessárias
medidas de proteção e controle. O controle através das análises físico-químicas
normalmente não é suficiente porque as condições analíticas são limitadas,
considerando-se a existência de milhões de diferentes substâncias químicas no
ambiente, que interagem continuamente originando novas substâncias.
2. DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL
Em 1987 foi publicado o “Relatório Brundland” ou o “Nosso Futuro Comum”
que apresentou a proposta do “Desenvolvimento Sustentável”, sendo então definido
como o “desenvolvimento que satisfaz as necessidades do presente sem
comprometer a capacidade das futuras gerações satisfazerem as suas próprias
necessidades”(BRÜSEKE, 1995, p.33).
Em 1992 foi realizada a Conferência Mundial sobre o Meio Ambiente e
Desenvolvimento no Rio de Janeiro conhecida como a ECO-92 que tratou da crise

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ambiental e suas repercussões nos diferentes âmbitos. Este encontro resultou na
elaboração de um plano de ações necessárias à transição para um modelo
“sustentável” de relação com o ambiente, a AGENDA 21.
O “desenvolvimento sustentável” como uma solução para os problemas
ambientais vem sendo discutida por diferentes segmentos da sociedade. Caso não
ocorra uma profunda alteração da atual filosofia econômica, a contribuição mais
otimista da sustentabilidade seria a de um adiamento da exaustão dos recursos.
Quando se fala de desenvolvimento sustentável, tem que se considerar não
só os aspectos materiais e econômicos, mas o conjunto multifacetado que compõe o
fenômeno do desenvolvimento: aspecto político, social, cultural e físico, os quais
repousam sobre parâmetros qualitativos tais como: harmonia social, cidadania,
valores da sociedade (ético, moral) e o nível entrópico do sistema.
3. PROCESSOS DE TRATAMENTO DE ÁGUA E EFLUENTES
Um dos principais problemas que qualquer cidade enfrenta é o da coleta e
tratamento dos resíduos por ela gerados. Quanto maior o número de pessoas que
vivem em uma determinada cidade, maior será a sua geração de resíduos. Cada
resíduo possui características específicas, que levam à necessidade de diferentes
formas de coleta, tratamento e disposição. Na maioria dos casos, o volume de
resíduos gerados supera, em muito, a capacidade natural da assimilação do meio
que circunda esses centros urbanos. O resultado é uma crescente deterioração nas
condições ambientais com o aumento visível dos níveis de poluição.
Com relação aos resíduos provenientes de esgotos sanitários, durante muito
tempo os investimentos foram realizados apenas para a construção dos sistemas de
coleta. Em geral, ainda hoje, a maioria dos sistemas de esgotos existentes nas
cidades brasileiras limita-se a despejar os resíduos brutos nos corpos de água,
sendo responsáveis pelo agravamento dos problemas de poluição.
Essa crescente quantidade de esgoto urbano, gerado pelos grandes centros e
depois lançados nas águas dos rios, representa um grande desafio para os
pesquisadores e as autoridades no sentido de proporem alternativas seguras,
socialmente aceitáveis e economicamente viáveis para o tratamento e a destinação
final dos produtos gerados a partir dos esgotos sanitários.

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3.1 Água residuárias ou esgoto: é o líquido conduzido pelas canalizações de
esgotamento das comunidades. Possui características variáveis, em função de sua
origem, da hora de produção ou amostragem, da extensão da rede coletora e do
estado de conservação da mesma.
O esgoto industrial é proveniente de processos industriais. A composição e
função de tecnologia e do produto podendo variar de orgânico a mineral, geralmente
é composto de sólidos dissolvidos.
Características físicas:
Teor de matéria sólida,
Odor,
Cor,
Turbidez,
Variação de vazão.
Matéria sedimentável: sedimenta em um período razoável de tempo (entre 1 e
2 horas).
Matéria não sedimentável: não sedimenta no tempo arbitrário de 2 horas, só
será removida por processos de oxidação biológica e de coagulação, seguida de
sedimentação.
Os odores característicos dos esgotos são causados pelos gases formados
no processo de decomposição, a cor e a turbidez indicam o estado de
decomposição do esgoto, as características químicas são de origem de matéria
orgânica e inorgânica.
A forma mais utilizada para se medir a quantidade de matéria orgânica
presente é através da determinação da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO),
que indica o grau de poluição de uma água residual. Quanto maior o grau de
poluição orgânica, maior a DBO do corpo d'água. A variação da vazão dependerá do
tipo de rede, dos despejos admitidos, qualidade do material empregado e
principalmente da natureza da indústria.
3.2 Coagulação e precipitação química: é a operação pela qual as substâncias
químicas formadoras de flocos - coagulantes - são adicionadas a água com a
finalidade de se juntar ou combinar com a matéria em suspensão decantável e com
a matéria não decantável e com a matéria coloidal, com isso se formam os

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agregados às partículas em suspensão, os flocos. Os coagulantes se precipitam
depois de reagir com outras substâncias. Na precipitação, as substâncias dissolvidas
são retiradas da solução, as substâncias químicas adicionadas são solúveis e
reagem com as substâncias químicas do esgoto, por exemplo, a adição de cal em
esgotos contendo ferro, produz flocos que sedimentam.
3.3 Remoção dos sólidos grosseiros em suspensão: é feita através de crivos,
grades, desintegradores, os sólidos sedimentáveis são feitos com caixa de areia e
centrifugadores, a remoção de óleos e graxas são feitos em tanques de retenção de
gorduras, tanques de flotação, decantadores com removedores de escuma.
3.4 Remoção do odor e controle de doenças: deve ser feita cloração, utilização
de reagentes químicos e instalações biológicas.
Eficiência da unidade:
O tratamento preliminar é a remoção de sólidos grosseiros, remoção de
gordura, remoção de areia.
3.5 Tratamento primário: decantação, flotação (substâncias mais leves que a
água), geralmente bolhas de ar ou compostos químicos, digestão e secagem do lodo
e sistemas compactos (decantação e digestão).
A separação sólido-líquido por decantação centrífuga é semelhante a
sedimentação por gravidade, as partículas são aceleradas por uma força centrífuga,
maior que a aceleração da gravidade.
3.6 Tratamento secundário: é feito através de filtração biológica, processo de
lodos ativados, decantação intermediária, lagoas de estabilização.
3.7 Tratamento terciário: são as chamadas lagoas de maturação, cloração para
desinfecção, ozonização para desinfecção, remoção de nutrientes, remoção de
complexos orgânicos, eletrodiálise, osmose reversa, troca iônica, remoção de
nutrientes.

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3.8 Tratamento do lodo: espeçamento, digestão anaeróbia, centrifugação,
filtração a vácuo, filtração por prensagem, condicionamento químico,
condicionamento térmico, incineração, oxidação úmida.
O grau de tratamento necessário será sempre em função do corpo receptor e
das características do uso da água, condicionada ao uso da água a jusante do ponto
de lançamento.
A característica da vida de um rio é expressa pela quantidade de oxigênio
dissolvido no seu meio e por sua capacidade de reduzir a poluição orgânica através
de processos naturais, físicos e bioquímicos, os microorganismos, em particular, as
bactérias que necessitam de oxigênio dissolvido da água para sua sobrevivência
(decomposição biológica) chamada autodepuração.
3.9 Lagoas de estabilização: onde a matéria orgânica é estabilizada pela ação
das bactérias que produzem ácidos orgânicos sob condições anaeróbias, ou CO2 e
água sob condições aeróbias.
3.10 Lagoas anaeróbias: ocorrem sem a presença do oxigênio, são os
fenômenos de digestão ácida; lagoas facultativas, a remoção da matéria orgânica se
dá através dos fenômenos de fermentação anaeróbia.
O lançamento de despejos industriais com características adversas ao
equilíbrio biológico das lagoas de estabilização deverá ser submetido a um
tratamento prévio antes de seu lançamento a rede de esgoto ou no corpo receptor.
4. OBJETIVOS DO TRATAMENTO DOS EFLUENTES INDUSTRIAIS
As condições locais de uma instalação industrial mostram as necessidades do
tratamento, se a mesma está localizada às margens de um grande rio ou de um rio
de pequena vazão, o tratamento poderá ser dispendioso dependendo do tratamento,
os processos e a experiência dos profissionais.
Dependendo da atividade industrial o rio será considerado poluído (sujo) ou
contaminado (que transmite doenças). Toda água contaminada é água poluída,
portanto, o objetivo do tratamento é evitar a poluição.

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Tabela1: Processos de tratamento de efluentes líquidos
Indicação Tipo de processo Sistema de controle
de poluição
observação
Efluentes que
contém sólidos
flutuantes de
grandes dimensões
Processos físicos Grades, peneiras,
caixa de areia,
caixa de gordura
Quando
predominam
compostos
orgânicos o lodo
decantado deve ser
removido e disposto
adequadamente
Efluentes que
contém óleo mineral
Processos físicos Caixas separadoras
água/óleo
Se o óleo estiver
emulsionado, é
necessária a
redução do pH.
Efluentes que
contém material
coloidal, cor,
turbidez, ácidos,
álcalis,
Processos químicos
e físico-químicos
Tanques de
neutralização,
trocador iônico,
tanque de formação
do precipitado
A neutralização
pode ser necessária
como pré-
tratamento
Efluentes que
contém metais
pesados
Processos químicos
e físico-químicos
Elevação do pH,
sedimento de
filtração dos
compostos
insolúveis
Efluentes que
contém cianeto
Processos químicos Oxidação química
Efluentes que
contém matéria
orgânica
Processos
biológicos
Lodo ativado, filtro
biológico, lagoas
aeradas, lagoa de
estabilização
Resíduo
biodegradável
DQO < ou = 3,0
DBO
Efluentes sanitários Processos Fossa séptica,

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biológicos
Efluentes
domésticos
Processos
biológicos
Lagoas de
estabilização
aeróbias ou
facultativas.
5. Sistema de Canalização Sanitária: O esgoto bruto recebe este tratamento,
antes de ser depositado em fonte de águas naturais, seja rio, lago ou mar. O
componente principal do esgoto, além da água é a matéria orgânica de origem
biológica. Ocorre na forma de partículas, que vão desde o tamanho macroscópico,
até as de tamanho microscópico e que se encontram na água em suspensão na
forma de colóides,
5.1 Tratamento primário (ou mecânico) de águas residuais: são removidas as
partículas maiores, incluindo areia e lodo, o que permite o fluxo lento através de
telas e ao longo de uma lagoa. No fundo da lagoa, forma-se um lodo de partículas
insolúveis, enquanto que, na parte superior, forma-se uma camada superficial de um
líquido oleoso (produtos formados pela reação do sabão com os íons de cálcio e
magnésio) menos denso do que a água, que é retirada da superfície. Cerca de 30%
da DBO da água residual é removida no processo do tratamento primário, mesmo
sendo essa fase do procedimento de natureza totalmente mecânica.
O lodo das fases primária e secundária do tratamento está constituído
principalmente por água e matéria orgânica e da remoção de água sobrenadante, o
qual, na maioria das vezes é incinerado ou enviado para aterro sanitário, no entanto,
este lodo mesmo sendo rico em nutrientes para as plantas, pode conter metais
pesados e outras substâncias tóxicas.
Após a passagem do lodo através do tratamento primário convencional, a
água do esgoto torna-se mais clarificada, porém, apresenta ainda uma DBO muito
alta (centenas de miligramas por litro) e é prejudicial para a biota. A alta DBO deve-
se principalmente à presença de partículas orgânicas coloidais. Na fase de
tratamento secundário ou biológico, grande parte do material orgânico em

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suspensão, como aquele dissolvido na água, é biologicamente oxidado por
microorganismos até dióxido de carbono e água, ou convertido em lodo adicional
que pode ser removido com facilidade. Com o objetivo de possibilitar as reações
conduzidas pelos microorganismos, a água é aspergida sobre um leito de areia e
pedregulho ou sobre um plástico coberto por bactérias anaeróbias, ou é bem agitada
em um reator de aeração (processo de lodo ativado). O sistema é mantido bem
aerado para acelerar a oxidação. Em essência, mantendo-se de forma deliberada no
sistema uma alta concentração de organismos aeróbios, especialmente bactérias, é
possível que sejam rapidamente efetuados ou mesmo processos de degradação
biológica que requeriam semanas para ocorrer em águas abertas.
As reações de oxidação biológica do tratamento secundário reduzem a DBO
da água poluída a menos de 100 mg/L, o que constitui cerca de 10% da
concentração original do esgoto não tratado. Em alguma extensão, ocorre também
nitrificação, na qual os compostos nitrogenados orgânicos convertem-se em íons
nitratos e dióxido de carbono. Em resumo, o tratamento secundário das águas
residuais envolve reações bioquímicas que oxidam grande parte do material
orgânico que não havia sido removido na primeira fase. Após a diluição da água
tratada com uma grande quantidade de água natural, a vida aquática pode ser
mantida.
5.1.1 Cloração ou irradiação com luz UV: Em alguns casos, a água produzida
pelo tratamento secundário é desinfetada antes de ser bombeada para um curso de
água local. Pesquisas recentes efetuadas no Japão têm mostrado que a cloração do
efluente antes de sua emissão produz alguns compostos mutagênicos,
presumivelmente por interação das substâncias que contém cloro com a matéria
orgânica que permanece na água.
Procedimentos que aplicam o tratamento terciário (avançado ou químico) de
águas residuais. Na fase terciária, são removidos produtos químicos específicos das
águas parcialmente purificadas, antes de sua desinfeção final. Dependendo do local,
o tratamento terciário pode incluir alguns ou todos os seguintes processos:
• Redução da DBO por remoção da maior parte do material coloidal
remanescente, usando sais de alumínio, em um processo no qual se forma

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Al(OH)3 e que opera da mesma maneira descrita anteriormente para
purificação da água potável.
• Remoção de compostos orgânicos dissolvidos (incluindo o clorofórmio) e
de alguns metais pesados, mediante sua adsorsão ao carvão ativado,
sobre o qual a água flui.
• Remoção de fosfatos, normalmente por meio de sua precipitação como o
sal de cálcio Ca5(PO4)3OH, produzido pela adição de cal, Ca(OH)2. Parte
do fósforo é removido na fase de tratamento secundário, visto que os
microorganismos o incorporam como nutriente para o seu crescimento.
• Remoção de metais pesados pela adição de íons hidróxido ou sulfeto para
formar hidróxidos ou sulfetos metálicos insolúveis.
•
Remoção de ferro por aeração efetuada a um pH elevado, com o objetivo
de promover sua oxidação para seu estado insolúvel de Fe+3
,
possivelmente em combinação com o uso de um forte agente oxidante ,
cuja função é destruir os ligantes orgânicos quelantes do íon Fe+3
, que
poderão impedir sua oxidação.
5.1.2 Demanda Química de Oxigênio:
É uma grandeza que diz respeito à quantidade de oxigênio consumido por
materiais e por substâncias orgânicas e minerais que se oxidam sob condições
experimentais definidas. No caso de águas, a grandeza caracteriza-se como um
parâmetro particular importante para estimar o potencial poluidor (no caso,
consumidor de oxigênio) de efluentes domésticos e industriais, assim como o
impacto dos mesmos sobre os ecossistemas aquáticos.
Como a medida direta desse oxigênio é uma impossibilidade prática, o
mesmo é convencionalmente substituídos por substâncias oxidantes que, tendo sua
quantidade medida antes e depois do contato com as amostras, permite avaliar o
poder redutor ou consumidor de oxigênio das mesmas.
Dessas substâncias, o dicromato tem sido o oxidante mais empregado na
determinação da DQO em águas e efluentes, com cujos redutores reage, na
presença de íons Ag+ como catalizador e em meio fortemente acidificado com ácido
sulfúrico.

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Uma aplicação muito importante do dicromato de potássio é a titulação por
excesso que visa a determinação ambiental da quantidade de oxigênio necessária
para oxidar todo o material orgânico, numa amostra de água impura, como por
exemplo no efluente de esgoto.
Muitos tipos de matéria orgânica são oxidados por uma mistura fervente de
ácidos crômico e sulfúrico. Uma amostra é refluxada em uma solução fortemente
ácida com um conhecido excesso de dicromato de potássio. Após a digestão, o
dicromato de potássio restante não reduzido é titulado com sulfato ferroso amoniacal
para determinar a quantidade de dicromato de potássio consumida e a matéria
oxidável é calculada em termos de oxigênio equivalente. O tempo padrão de refluxo
de 2 horas pode ser reduzido se, em menor período de rendimento, o mesmo
resultado for mostrado. Algumas amostras com baixíssima demanda de oxigênio ou
com teor de sólidos altamente heterogêneos podem necessitar ser analisadas em
replicata para produzir o maior dado de confiança.
5.1.2.1 Interferentes
A oxidação da maioria dos compostos orgânicos é de 95 a 100 % do valor
teórico. Piridina e compostos relacionados de resistente oxidação e compostos
orgânicos voláteis reagirão na proporção de seu contato com o oxidante. Compostos
alifáticos de cadeia reta são oxidados mais efetivamente na presença de um
catalisador sulfato de prata.
O interferente mais comum é o íon Cl¯ . Cloreto reage com o íon Ag+² para
precipitar cloreto de prata, e desta maneira inibe a atividade catalítica da prata.
Brometo, iodeto e qualquer outro reagente que inativar o íon Ag+² pode interferir
similarmente. Tais interferências tendem restringir a ação de oxidação do íon Cr2O7
por si mesmo. Entretanto, são os rigorosos procedimentos de digestão para análise
de demanda química de oxigênio que cloreto, brometo ou iodeto podem reagir com
dicromato para produzir a forma elementar do halogênio e o íon Cr+³. As
dificuldades causadas pela presença de cloreto podem ser superadas grandemente,
embora não completamente, pela complexação com sulfato de mercúrio antes do
procedimento refluxante. Apesar de que 1 g de sulfato de mercúrio ser especificado
para 50 mL de amostra, uma quantidade mais baixa pode ser usada quando a

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concentração de cloreto é conhecida para menos do que 2000 mg/L. Não usar o
teste para amostras contendo mais do que 2000 mg/L de Cl/L.
A interferência de haleto pode ser removida pela precipitação com íon Ag+² e
filtração antes de digestão. Esta aproximação pode introduzir erros substanciais para
a oclusão e arraste de substâncias de demanda química de oxigênio para amostras
heterogêneas.
A prata, o cromo hexavalente e sais de mercúrio usados nas determinações
de demanda química de oxigênio e criam resíduos nocivos. O maior problema está
no uso do mercúrio. Se a contribuição de cloreto para a demanda de oxigênio é
desprezível, o sulfato de prata pode ser omitido. Quantidades menores de amostras
reduzem o resíduo.
5.1.2.2 Reativos utilizados:
Dicromato de potássio (K2Cr2O7): é o agente oxidante que vai reduzir a
matéria orgânica.
Reagente de ácido sulfúrico/sulfato de prata: A reação ocorre em meio ácido.
Sulfato de prata (Ag2SO4) e sulfato de mercúrio (Hg) são os catalizadores da reação.
Ácido sulfâmico (H3NO3S): Requerido somente se a interferência de nitritos
está para ser eliminada.
Padrão de hidrogenoftalato de potássio: é utilizado como padrão
(determinação da curva).
5.1.2.3 Porque são utilizados estes reativos:
Dicromato age como o oxidante, reagindo com os redutores na presença de
íons Ag+ e como catalizador em meio fortemente acidificado com ácido sulfúrico.
5.1.2.4 Resíduos gerados: Resíduos de prata, resíduos de mercúrio, resíduos
de cromo e ferro, Acidez: É neutralizada quando da remoção do cromo e do ferro.
A decomposição de substâncias orgânicas e biológicas durante a fase
secundária do tratamento de águas residuais resulta usualmente na produção de
sais inorgânicos, muitos dos quais permanecem na água mesmo após a aplicação
das técnicas já citadas. A água também pode se tornar salobra devido ao seu uso
em irrigação, ou porque as unidades utilizadas para reduzir sua dureza tenham sido
recarregadas e sua descarga descartada como esgoto. Os íons inorgânicos podem
ser removidos da água (dessalinização) por meio das técnicas listadas a seguir:

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6. Osmose reversa: A água tem sua passagem forçada sob pressão através de
uma membrana que os íons não podem atravessar. Uma membrana semipermeável
composta de um material orgânico polimérico, como acetato de celulose ou
triacetato de celulose, sobre a qual aplica-se alta pressão é colocada no caminho da
água contaminada. A camada superficial da membrana tem cerca de 2 µm de
espessura e é relativamente pouco porosa, quando comparada com o restante da
estrutura. Dado que através dos poros pode passar apenas água, o líquido que
atravessa a membrana é água pura. Por outro lado, a solução contaminada torna-se
com o tempo cada vez mais concentrada em sal, sendo finalmente descartada. Esta
técnica é usada em Israel e em outras regiões para produzir água potável a partir de
água salgada, e é uma técnica útil em hospitais e unidades de tratamento renais
para produzir água livre de íons. Em águas poluídas, é especialmente indicada para
remover íons de metais alcalinos e alcalinos terrosos, assim como sais de metais
pesados.
7. Eletrodiálise: nesta técnica, são colocadas verticalmente e de forma
alternada no interior de uma célula elétrica uma série de membranas permeáveis
somente a pequenos cátions ou pequenos ânions inorgânicos. Aplica-se uma
corrente elétrica diretamente através da água, de modo que os cátions migram para
o cátodo e os ânions para o ânodo. O líquido torna-se, em zonas alternadas, mais
concentradas (enriquecido) ou menos concentrado (purificado) em íons. Finalmente,
a água concentrada em íons pode ser descartada como salmoura e a água
purificada pode ser liberada para o meio ambiente. Esta tecnologia também é
empregada com o propósito de dessalinização e potabilização de água do mar.
Em uma extensão interessante da eletrodiálise, obtém-se hidróxido de sódio
eletrolíticamente a partir do sulfato de sódio residual. O Na2SO4 aquoso e
concentrado entra no compartimento central de uma célula. Os íons sódio passam
através da membrana permeável aos cátions e junto com os íons hidróxido
produzido pela decomposição da água formam hidróxido de sódio. Os íons sulfato
migram através da membrana permeável aos ânions, e em combinação com os íons
hidrogênio da decomposição da água, formam ácido sulfúrico.

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8. Troca iônica: Alguns sólidos poliméricos contêm sítios que podem reter íons
de maneira relativamente fraca, o que torna possível que um tipo de íon, quando em
contato com este sólido, possa ser trocado por um outro da mesma carga. As
resinas de troca iônica podem ser formuladas para possuir tantos sítios catiônicos
como aniônicos que funcionam da maneira já descrita anteriormente. Os sítios de
troca de uma resina catiônica encontram-se inicialmente ocupados por íons H+,
e os
sítios de troca das resinas de troca aniônica estão ocupados por íons OH -.
Quando a
água poluída por íons M+
e X-
substituídos por M+
e, a seguir, os íons OH-
da
segunda resina são substituídos por X-
. Assim, a água que deixa a coluna de resina
contém íons H+
e naturalmente, esses dois íons combinam-se imediatamente para
formar mais moléculas de água. Portanto, a troca iônica pode ser usada para
remover sais, inclusive os metais pesados presentes nas águas residuais.
Em alguns casos, a água produzida no tratamento terciário é de uma
qualidade suficientemente boa para ser usada como água potável. Alternativamente,
a água do rio no qual foram despejados os efluentes das plantas de tratamento de
esgoto é utilizada como água a ser potabilizada. A reutilização da água após sua
purificação é particularmente comum na Europa, onde a densidade populacional
consumidora é elevada os suprimentos de água corrente são menos disponíveis do
que na América do Norte e América do Sul.
Uma alternativa ao processamento de esgoto através de uma planta de
tratamento convencional é o tratamento biológico em um pântano artificial
(construído por alagamento de terra) que contém plantas como juncos, bambus e
amentos. A descontaminação da água é processada por bactérias e outros
microorganismos que vivem entre as raízes e os rizomas das plantas. Essas
absorvem os metais através de seus sistemas de raízes e concentram os
contaminantes no interior de suas células. Normalmente, nas instalações
construídas para processar o esgoto, o tratamento primário destinado a filtrar e
retirar sólidos e outros poluentes de uma lagoa é efetuado antes que as águas
residuais sejam bombeadas até o pântano, no qual ocorre o equivalente aos
tratamentos secundário e terciário. As plantas, no seu desenvolvimento, usam os
poluentes, e aumentam o pH, o que serve para destruir certos microorganismos
prejudiciais.

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9. Remoção de óleos e graxas: É feita através de tanques de retenção de
gorduras, tanques de flotação, decantadores com removedores de escuma.
10. Absorção em carvão ativado: O processo de adsorsão em carvão ativado
pode ser usado para remover uma ampla variedade de contaminantes, orgânicos e
inorgânicos. O sistema é eficiente e operacionalmente simples, com a vantagem
adicional de poder reutilizar a fase sorbente após tratamento conveniente.
11. Processos biológicos: Os processos biológicos são os mais econômicos
dentre os utilizáveis na remoção de matéria orgânica. Por esse motivo, são
amplamente utilizados no tratamento de efluentes líquidos.
Além da remoção de matéria orgânica, os processos biológicos podem ser
aplicados para a oxidação de compostos reduzidos como nitrogênio amoniacal e
sulfetos, bem como na redução de nitratos (desnitrificação) e de sulfatos.
12. Tratamento de Cianeto e Metais em águas residuais:
Os metais de transição poluentes podem ser removidos da água pelo uso de
técnicas tanto de precipitação como de redução, para formar sólidos insolúveis. A
precipitação de sulfetos ou hidróxidos foi mencionada, quando os hidróxidos são
precipitados, o lodo volumoso produzido deve ser descartado de maneira adequada.
A redução eletrolítica de metais leva a sua deposição no cátodo. Se em lugar do
metal em estado elementar deseja-se uma solução aquosa concentrada do mesmo,
o metal depositado pode ser reoxidado por via química, mediante a adição de
peróxido de hidrogênio ou por via eletrolítica, invertendo-se a polaridade da célula.
Os poluentes químicos dissolvidos em água São em geral compostos
organoclorados, fenóis, cianetos e metais pesados.

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CARACTERIZAÇÃO DE ESGOTOS SANITÁRIOS
Tabela 2: Características químicas dos esgotos domésticos brutos
Parâmetro Faixa de concentração Valor típico
Sólidos totais 700-1350 mg/l 1100 mg/l
Matéria orgânica
Determinação indireta DBO5 200 – 500 mg/l 350 mg/l
Nitrogênio Total 35 – 70 mg/l 50 mg/l
Fósforo 5- 25 mg/l 14 mg/l
pH 6,7- 7,5 7,0
Alcalinidade 110-170 mgCaCO3/l 140 mgCaCO3/l
Cloretos 20- 50 mg/l 35 mg/l
Óleos e graxas 55-170 mg/l 110 mg/l
Fonte: VON SPERLING (1996).
13. PROJETOS PARA SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOS
Em estudos ou projetos deve-se definir com clareza os objetivos do
tratamento dos esgotos, e a que nível deve ser o mesmo processado. Quando os
projetos são realizados sem um estudo cuidadoso as conseqüências são
concepções superestimadas, subestimadas, ou desvinculadas de outros importantes
aspectos que não apenas a remoção de DBO.
Para dimensionar o sistema de tratamento ideal, os seguintes aspectos são
de fundamental importância:
Objetivos do tratamento;
Nível do tratamento;
Estudos de impacto ambiental no corpo receptor.
Para maior detalhamentos do projeto são necessários o conhecimento do volume de
efluentes, procedência desses efluentes, área disponível para implantação do
sistema e recursos a serem investidos para implementação e para manutenção do
sistema.

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14. NÍVEL DE TRATAMENTO
A remoção dos poluentes no tratamento, de forma a adequar o lançamento a
uma qualidade desejada ou ao padrão de qualidade vigente esta associada aos
conceitos nível de tratamento e eficiência do tratamento.
O tratamento de esgotos é usualmente classificado através dos níveis de
tratamento: preliminar, primário, secundário e terciário.
14.1 Tratamento preliminar: objetiva apenas a remoção de sólidos grosseiros,
gordura e sólidos sedimentáveis (areia), enquanto que o tratamento primário visa à
remoção de sólidos sedimentáveis e parte da matéria orgânica. Em ambos
predominam os mecanismos físicos de remoção de poluentes. A tendência continua
sendo os decantadores primários e os floculadores.
Deve-se lembrar que esta fase é de fundamental importância, pois, além de
apresentar baixo custo, reduz bastante as impurezas contidas nos esgotos.
14.2 Tratamento secundário: predominam mecanismos biológicos, o objetivo é
principalmente a remoção de matéria orgânica e eventualmente nutriente (nitrogênio
e fósforo).
14.3 Tratamento terciário: objetiva a remoção de poluentes específicos
(usualmente tóxicos ou não biodegradáveis) ou ainda, a remoção complementar de
poluentes não suficientemente removidos no tratamento secundário.
A eficiência do tratamento está relacionada com a porcentagem de remoção
de determinados poluentes no tratamento ou em uma de suas etapas. Depende de
vários fatores, diretamente relacionados às operações e processos, que nelas
devem ocorrer.
Por exemplo, a eficiência de remoção de partículas em decantadores
depende da relação entre a velocidade de sedimentação dessas partículas e a taxa
de escoamento superficial do líquido. A eficiência de unidades onde ocorrem
processos químicos depende, dentre outros fatores, das propriedades químicas dos
reagentes, das características físico-químicas do fluído a ser tratado, do tempo de
reação e das características dos produtos formados. A eficiência de processos
biológicos depende similarmente, da natureza e composição dos substratos

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presentes no afluente, das características e concentração da biomassa presente nos
reatores, das condições ambientais tais como pH, temperatura, presença de
nutrientes, tempo de contato entre substrato e biomassa e dos fenômenos que
governam o transporte de substrato às células.
15. OPERAÇÕES, PROCESSOS E SISTEMAS DE TRATAMENTO.
A tabela abaixo apresenta um resumo dos principais sistemas de tratamento
de esgotos sanitários domésticos, feitos em geral, a nível secundário. Cabe ressaltar
que no Brasil o tratamento terciário para esgotos domésticos é bastante raro.
Tabela 3: Operações, processos e sistemas de tratamentos
freqüentemente utilizados para a remoção de poluentes de esgotos
domésticos
Poluente Nível de tratamento Operação, processo ou sistema
de tratamento
Sólidos em
suspensão
Preliminar Gradeamento, Remoção de areia,
Sedimentação, Disposição no solo.
Matéria orgânica
biodegradável
Secundário
Primário (remoção
parcial)
Lagoas de estabilizações e
variações, lodos ativados e
variações, filtro biológico e
variações, tratamento anaeróbico,
disposição no solo.
Patogênicos Terciário (principal)
Secundário
Lagoas de maturação, disposição
no solo, desinfecção com produtos
químicos, desinfeção com radiação
ultravioleta.
Nitrogênio Secundário
Terciário
nitrificação e desnitrificação
biológica, disposição no solo,
processos físico-químicos.
Fósforo Secundário
Terciário
Remoção biológica, Processos
físico-químicos.

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15.1 TRATAMENTO PRELIMINAR
O tratamento preliminar objetiva apenas a remoção de sólidos grosseiros
como medida de proteção dos dispositivos de transporte de esgotos (bombas e
tubulações) e das unidades de tratamento subsequentes. A remoção de areia é feita
através de unidades especiais denominadas desareanadores.
15.2 TRATAMENTO PRIMÁRIO
O tratamento primário destina-se a remoção de sólidos sedimentáveis e
sólidos flutuantes. Empregam-se tanques de decantação e fossas sépticas.
15.3 TRATAMENTO SECUNDÁRIO
O principal objetivo do tratamento secundário é a remoção da matéria
orgânica a qual pode estar nas seguintes formas:
• Matéria orgânica dissolvida (DBO solúvel), a qual não é removida por
processos meramente físicos.
• Matéria orgânica em suspensão (DBO suspensa ou particulada), a qual é
em grande parte removida no tratamento primário, cabendo ao tratamento
secundário a remoção dos sólidos de decantabilidade mais lenta que
persistem na massa líquida.
A essência do tratamento secundário para esgotos domésticos é a inclusão
de uma etapa biológica, onde a remoção de matéria orgânica é efetuada por
reações bioquímicas, realizadas por microorganismos. Uma grande variedade de
microorganismos toma parte no processo: bactérias, protozoários e fungos.
A base do processo biológico é o contato efetivo entre esses
microorganismos e o material orgânico contido nos esgotos, possibilitando que a
matéria orgânica seja utilizada como alimento pelos microorganismos. Essa
decomposição biológica do material orgânico requer a presença de oxigênio como
componente fundamental dos processos aeróbicos, além da manutenção de outras
condições ambientais favoráveis, como temperatura, pH, tempo de contato.
O tratamento secundário geralmente inclui unidades para o tratamento
preliminar, mas nem sempre inclui unidades para o tratamento primário. Existe uma
grande variedade de métodos de tratamento a nível secundário, sendo que os mais
comuns são:

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16. Lagoas de Estabilização e Variantes
16. 1. Lagoa facultativa
O uso de lagoa facultativa é uma solução simples e de baixo custo, isto
quando se dispõe de área com topografia adequada e custo acessível. Esta técnica
exige o uso de tratamento preliminar, provido de grade e desarenador.
Esta é uma alternativa simples para a construção, e que exige operação
mínima, sem qualquer necessidade de se contratar operador especializado.
16 . 2 Sistema Australiano de Lagoas
Consiste numa lagoa anaeróbia, seguida de uma lagoa facultativa. É uma das
melhores soluções técnicas, mas esbarra no problema de necessitar de uma grande
área para sua implantação.
Na lagoa anaeróbia ocorre à retenção e a digestão anaeróbia do material
sedimentável e na facultativa ocorre predominantemente a degradação dos
contaminantes solúveis e contidos em partículas suspensas muito pequenas.
O lodo retido e digerido na primeira lagoa tem de ser removido em intervalos
que geralmente variam de 2 a 5 anos. Na primeira, predomina o processo anaeróbio
e na segunda o aeróbio, onde se atribui às algas, a função da produção do oxigênio
a ser consumido pelas bactérias.
16. 3 Lagoa Aerada Facultativa
Esta diminui a necessidade de grande área, mas em conseqüência da
utilização de aeradores, aumenta o seu custo de operação.
Quando o sistema incluir um decantador primário, a lagoa aerada pode ter o
tempo de detenção (ou retenção) menor, porém, quando somente se usa grade e
caixa de areia, normalmente é empregado um tempo de detenção maior.
Na aeração há produção de lodo biológico, que tem de ser removido antes do
lançamento dos efluentes no corpo receptor. Por este motivo emprega-se uma
segunda lagoa que tem como função a retenção e digestão desse resíduo.
Devido à introdução da mecanização, as lagoas aeradas são menos simples
em termos de manutenção e operação, comparadas com as lagoas facultativas

20
convencionais. A redução dos requisitos de área é conseguida empregando certa
elevação no nível de operação, além do consumo de energia elétrica.
16.4 Sistemas de Lagoas Aeradas de Mistura Completa (Lagoas de
Decantação)
Uma forma de se reduzir ainda mais o volume da lagoa aerada é o de se
aumentar o nível de aeração, fazendo com que haja uma turbulência tal que, além
de garantir a oxigenação, permita ainda que todos os sólidos sejam mantidos em
suspensão no meio líquido.
O tempo de detenção típico da lagoa aerada é da ordem de 2 a 4 dias.
A operação deste tipo de lagoa são mais complicados devido ao fato de se ter
um menor período de armazenagem na lagoa, comparado com os outros sistemas.
Caso a remoção de lodo seja periódica, tal ocorrerá numa freqüência aproximada
em torno de 3 a 5 anos. A remoção do lodo é uma tarefa trabalhosa e cara.
17. Sistemas de Lodos Ativados e Variantes
17. 1 Lodos ativados convencional
Lodos ativados baseiam-se em processo biológico aeróbio e parte do
princípio que deve ser evitada a fuga descontrolada de bactéria ativa, produzida no
sistema e que, deve-se recircular de modo a se manter a maior concentração
possível de microrganismos ativos no reator aerado.
Os microrganismos produzem flocos que podem ser removidos facilmente por
sedimentação em decantador secundário (ou flotador por ar dissolvido). Parte do
lodo secundário é descartada para tratamento e destino final.
Nos sistemas de lodos ativados os tanques são tipicamente de concreto,
diferentemente das lagoas de estabilização. Para garantir economia em termos de
energia no processo de aeração, parte da matéria orgânica (em suspensão,
sedimentável) dos esgotos é retirada antes do tanque de aeração, através do
decantador primário. Assim este tipo de tratamento tem como parte integrante
também o tratamento primário.
O sistema de lodos ativados convencional ocupa áreas bastante inferiores às
dos sistemas de lagoas. Exige uma capacitação para sua operação, e consumo de
energia superior aos das lagoas aeradas.

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Dentre as variantes do processo de lodos ativados, temos aeração
prolongada e o emprego de fluxo intermitente (Batelada).
O fluxograma do processo é grandemente simplificado, devido à eliminação
de diversas unidades, comparado aos sistemas de lodo ativado de fluxo contínuo.
No sistema de aeração prolongada por batelada, as únicas unidades de todo o
processo de tratamento (líquido e lodo) são: grades, desarenadores, reatores,
adensamento do lodo (opcional) e desidratação do lodo.
18 Sistemas aeróbicos com biofilme
18. 1 Filtros Biológicos de Baixa Carga
O processo de filtros biológicos consiste num conceito totalmente diferente
dos processos anteriores. Ao invés da biomassa crescer dispersa em um tanque ou
lagoa, ela cresce aderida a um meio suporte.
O filtro biológico configura-se em um reator denominado de leito fixo e filme
fixo, ou seja, os microrganismos são mantidos aderidos a um material suporte, que
constitui o recheio da unidade.
Basicamente, o filtro biológico aeróbio é composto por um leito de pedras ou
de materiais inertes, com forma, tamanho e interstícios adequados, que permitam a
livre circulação natural de ar, sobre o qual, dispositivos de distribuição lançam os
esgotos sanitários que percolam por entre as peças que constituem o referido
recheio.
Enquanto o líquido percola através do leito, ocorre o contato entre os
materiais a serem degradados. É obrigatório, o uso de decantador primário e
secundário. Em certos casos promove-se a recirculação do efluente do decantador
secundário.
Nos filtros de baixa carga, a quantidade de DBO aplicada é menor. Com isso
a disponibilidade de alimentos é menor, o que resulta numa estabilização parcial do
lodo (autoconsumo da matéria orgânica celular) e numa maior eficiência do sistema
na remoção da DBO, de forma análoga ao sistema de aeração prolongada nos lodos
ativados.

22
18. 2 Filtros Biológicos de Alta Carga
Os filtros biológicos de alta carga são conceitualmente similares aos de baixa
carga. No entanto, por receberem uma maior carga de DBO por unidade de volume
de leito, o requisito de área é menor. Em paralelo, tem-se também uma ligeira
redução na eficiência de remoção de matéria orgânica, e a ausência de
estabilização do lodo no filtro.
Diferentemente do sistema de lodos ativados, a recirculação nos filtros de alta
carga é do efluente, e não do lodo sedimentado.
A eficiência dos filtros biológicos é através da utilização de dois ou mais filtros
em série.
18. 3 Biodiscos
O processo de biodiscos consiste de uma série de discos ligeiramente
espaçados, montados num eixo horizontal. Os discos giram vagarosamente, e
mantém, em cada instante, cerca de metade da área superficial imersa no esgoto, e
o restante exposto ao ar.
Os discos têm usualmente menos de 3,6 metros de diâmetro, sendo
geralmente construídos de plásticos leves. Quando o sistema é colocado em
operação, os microorganismos do esgoto começam a aderir às superfícies rotativas,
ali crescem até que toda a superfície do disco esteja coberta por uma fina camada
biológica, com poucos milímetros de espessura. À medida que os discos giram, a
parte exposta ao ar traz um película de esgotos, permitindo a absorção de oxigênio
através do gotejamento e percolação junto às superfícies de cada disco.
Quando a camada biológica atinge uma espessura excessiva, ela se desgarra
dos discos. Esses organismos que se degradam são mantidos em suspensão no
meio líquido devido à leve turbulência provocada pelo movimento dos discos, o que
aumenta a eficiência do sistema.
Os sistemas de biodiscos são empregados principalmente para o tratamento
dos esgotos de pequenas comunidades. Devido à limitação no diâmetro dos discos,
será necessário um grande número de discos, o que torna difícil sua aplicação para
o tratamento de grandes vazões.

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19. Tratamento Anaeróbio
19. 1 Sistema Fossa Séptica ( Filtro Anaeróbio)
As fossas sépticas são unidades de escoamento horizontal e contínua, que
realiza a separação de sólidos, decompondo-os anaerobiamente. A fossa séptica
não é um simples decantador ou digestor, mas sim, uma unidade que realiza
simultaneamente várias funções como: decantação e digestão de sólidos em
suspensão, que irá formar o lodo, sendo este acumulado na parte inferior, ocorrerá a
flotação e uma retenção de materiais mais leves e flotáveis como: óleos e graxas,
que formarão uma espuma na parte superior. Os microrganismos existentes serão
anaeróbios e ocorrerá a digestão do lodo, com produção de gases.
O sistema de fossas sépticas seguidas de filtros anaeróbicos tem sido
amplamente utilizado em nosso meio rural e em comunidades de pequeno porte. A
fossa séptica (usualmente do tipo Tanque Imhoff) remove a maior parte dos sólidos
em suspensão, os quais sedimentam, e sofrem o processo de digestão anaeróbica
no fundo do tanque. A matéria orgânica efluente da fossa séptica é conduzida ao
filtro anaeróbio, onde ocorre sua remoção, também em condições anaeróbias.
O filtro anaeróbio é constituído essencialmente por um tanque com recheios
de pedras, peças cerâmicas de material sintético ou de outros materiais que servem
de suporte para microrganismos. Nos interstícios do leito do reator também evoluem
flocos ou grânulos, que possuem elevada participação de microrganismos que
atuam na degradação dos contaminantes da água residuária.
A eficiência do sistema fossa-filtro é usualmente inferior à dos processos
anaeróbios, no entanto, o sistema é viável economicamente e apresenta-se como
uma boa opção para pequenas quantidades de efluentes. A produção de lodo nos
sistemas anaeróbios é baixa e o lodo já sai estabilizado, podendo ser dirigido
diretamente para um leito de secagem.
Os sistemas anaeróbios apresentam o risco de geração de maus odores,
especialmente quando não são operados adequadamente.
19. 2 Reator Anaeróbico de Manta de Lodo
Freqüentemente denominados de Reatores Aeróbios de fluxo Ascendente
(RAFA), nestes reatores, a biomassa cresce e se dispersa no meio. A biomassa ao
crescer pode formar pequenos grânulos, correspondentes à aglutinação de diversas

24
bactérias. Esses pequenos grânulos, por sua vez, tendem a servir de meio suporte
para outras bactérias. A granulação auxilia no aumento da eficiência do sistema,
mas não é fundamental para o funcionamento do reator. A concentração de
biomassa no reator é bastante elevada o que exige pequeno volume para os
reatores anaeróbios, em comparação com todos os outros sistemas de tratamento.
Reator anaeróbio de manta de lodo é uma unidade de fluxo ascendente, que
possibilita o transporte das águas residuárias através de uma região que apresenta
elevada concentração de microrganismos anaeróbios.
O Reator deve ter seu afluente criteriosamente distribuído junto ao fundo, de
maneira que ocorra o contato adequado entre os microrganismos e o substrato. O
reator oferece condições para que grande quantidade de lodo biológico fique retida
no interior do mesmo em decorrência das características hidráulicas do escoamento
e também da natureza desse material que apresenta boas características de
sedimentação, sendo esta a conseqüência dos fatores físicos e bioquímicos que
estimulam a floculação e a granulação.
Na parte superior do reator existe um dispositivo destinado à sedimentação
de sólidos e à separação das fases sólidas - líquidas - gasosas. Esse dispositivo é
de fundamental importância, pois é responsável pelo retorno do lodo e
conseqüentemente, pela garantia do alto tempo de detenção celular do processo.
Diferentemente dos filtros anaeróbios, não há necessidade de decantação
primária, o que simplifica mais ainda o fluxograma da estação de tratamento.
Os riscos da geração e/ou liberação de maus odores pode ser bastante
minimizado com um projeto bem elaborado e operação adequada do reator.
O texto abaixo exemplifica o funcionamento de uma estação de tratamento de
esgoto (tratamentos preliminares, primários e secundários).
A princípio, uma Estação de Tratamento de Esgoto - ETE, deve estar situada
nas proximidades de um corpo receptor, que pode ser um lago, uma represa, ou um
curso d'água qualquer. Em geral, o corpo receptor é um rio.
O esgoto que chega na estação é chamado "esgoto bruto" e escoa por um
tubo de grandes dimensões chamado "interceptor". A seqüência de tubulações
desde a saída do esgoto das residências até a entrada na ETE é:
• Tubulação primária: Recebe as águas residuárias residenciais;

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• Tubulação secundária: Recebe contribuições das tubulações primárias e
outras de águas residuárias das residências;
• Coletor tronco: Além de receber as águas dos coletores secundários,
pode receber eventualmente algumas contribuições isoladas residencial,
sendo esta medida não aconselhável;
• Interceptor: Este conduz o esgoto até a ETE e não pode receber
nenhuma contribuição individual no caminho.
Na entrada da ETE, geralmente existe uma Estação Elevatória que bombeia o
esgoto para cima até o nível superficial onde começa o tratamento.
O primeiro procedimento consiste em deter os materiais maiores tais como
galhos de árvores, objetos conduzidos e arrastados pelo caminho, etc., os quais
ficam presos nos sistemas de gradeamento que possui malhas com espaçamentos
diferentes em vários níveis.
A seguir, o esgoto passa pelos desarenadores ou caixas de areia para a
retirada dos materiais sólidos granulares.
A próxima etapa ocorre nos decantadores primários onde as partículas
sólidas sedimentam no fundo do tanque.
Entretanto, algumas partículas são muito pequenas e não possuem peso
suficiente para precipitarem. Por isso, geralmente na entrada da ETE, é adicionada
uma substância coagulante a fim de unir essas partículas formando outras maiores e
mais densas que consigam sedimentar com seu peso próprio no decantador.
O tempo necessário para que haja a precipitação é chamado tempo de
detenção e é calculado levando em conta diversos fatores. No decantador o
movimento da água não deve ter turbulência para facilitar a sedimentação.
Os sedimentos acumulados no fundo do decantador são denominados "lodos"
e são retirados pelo fundo do tanque, encaminhados para adensadores de gravidade
e digestores anaeróbios.
Nestes digestores as bactérias e microorganismos aeróbios consomem a
maior parte da matéria orgânica constituinte do lodo. O material excretado é
consumido no fundo do tanque pelos microrganismos anaeróbios.
Assim ocorre uma diminuição do volume do lodo que pode ser encaminhado
para filtros prensa e câmaras de desidratação onde ocorre uma diminuição ainda

26
maior de seu volume e daí são encaminhados para aterros sanitários ou como
esterco para agricultura.
Nos digestores, durante o processo de oxidação da matéria orgânica ocorre
uma liberação de gás que geralmente é reaproveitado como combustível, muitas
vezes para abastecer equipamentos da própria estação de tratamento como, por
exemplo, os secadores térmicos.
Em estações onde o tratamento primário é considerado suficiente o processo
termina nesta etapa. No caso da necessidade do tratamento secundário, o esgoto é
levado do decantador primário para tanques de aeração onde ocorre o tratamento
por "lodos ativados" que nada mais é do que a recirculação do lodo acumulado no
decantador secundário.
No decantador secundário há novamente a sedimentação e, a seguir, a água
já tratada é despejada no corpo receptor, que, em geral, é um rio ou lago. O
escoamento até o corpo receptor é feito por uma tubulação denominada emissário.
Esta água pode também ser tratada numa pequena estação de tratamento de
água construída nas dependências da própria ETE, e ser reaproveitada para
lavagem das dependências físicas da estação e seu abastecimento geral.
20. TRATAMENTO TERCIÁRIO
O tratamento terciário visa remoção de nutrientes, patogênicos, compostos
não biodegradáveis, metais pesados, sólidos inorgânicos dissolvidos e sólidos em
suspensão remanescentes.
São exemplos de tratamentos terciários:
20.1 CLORAÇÃO
Apesar de somente em 1880 ter sido demonstrado, que determinadas
bactérias eram a causa de doenças específicas, desde 1832 dispõe-se de
informações sobre a utilização de soluções de cloro na desinfecção de hospitais e
também ampla utilização durante a grande epidemia de cólera, ocorrida na Europa
em 1831. Na Inglaterra, em 1879, Wilian Soper usou óxido de cloro para o
tratamento de fezes de pacientes portadores de febre tifóide, antes da disposição no
esgoto.

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Em escala de projeto, a primeira utilização do cloro como agente desinfetante
de esgotos sanitários foi realizada em Hamburgo (Alemanha), em 1893. Desde
então, o uso do cloro em águas residuárias teve um crescimento vertiginoso, em
decorrência do desenvolvimento de técnicas apropriadas. Em 1958, nos Estados
Unidos, servindo a uma população de mais de 38 milhões, empregaram esse
método de desinfecção (Campos, 1990)
O cloro pode ser usado no tratamento de águas residuárias para uma série de
outras finalidades além da desinfecção, dentre os quais, o controle do odor, remoção
de DBO, controle de proliferação de moscas, destruição de cianeto e fenóis e
remoção de nitrogênio.
O uso do cloro tem como problema, a produção de compostos de cloro que
podem provocar danos à vida aquática.
20.2 RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA
A radiação ultravioleta é gerada a partir de lâmpadas de baixa pressão de
vapor de mercúrio, que emitem a maior parte de sua energia (85 a 90 %) no
comprimento de onda de 253,7 nm, que é efetiva na inativação de microrganismos.
O esgoto é exposto à radiação ultravioleta, pelo intervalo de tempo de 1
minuto, obtendo-se com isso, eficiência elevada na remoção de microrganismos
patogênicos.
As dosagens de radiação ultravioleta normalmente empregadas na inativação
de microrganismos em esgotos sanitários são tão pequenas, podendo-se dizer que
seus efeitos sobre as substâncias químicas presentes no efluente é insignificante,
em relação a formação de novas substâncias, através de reações fotoquímicas.
O uso da radiação ultravioleta tem sido muito estudado nos países
desenvolvidos. No Brasil, sabe-se que a Escola de Engenharia de São Carlos tem
uma linha de pesquisa, com resultados estimulantes.
20.3 OSMOSE REVERSA
Neste processo empregam-se membranas sintéticas porosas com tamanhos
de poros tão pequenos que filtram os sais (íons) dissolvidos na água. Para que a
água passe pelas membranas, é necessário pressurizar a água com pressões acima
de 10 kgf/cm2
. Os fabricantes de membranas estão realizando constante esforço no

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sentido de desenvolver novos produtos que proporcionem maior eficiência na
filtração.
Atualmente a osmose reversa é largamente empregada para melhoria de
qualidade de água que participará de processo. Exemplificando: indústrias de
alimentos e bebidas.
20.4 OZONIZAÇÃO
O interesse no uso do ozônio para tratamento de efluentes deve-se ao seu
alto potencial de oxidação (somente excedido pelo flúor e radicais hidroxila), aliado a
outras características interessantes para esta aplicação, como o fato de sua pressão
parcial ser bastante inferior à do gás oxigênio, sendo facilmente absorvido pela água
numa interface de bolhas (50 vezes mais rápido que o gás oxigênio).
Seu uso em instalações de tratamento de efluentes visa principalmente a
oxidação de compostos orgânicos não biodegradáveis. Como efeito da utilização do
ozônio no tratamento de efluentes, são destruídos compostos por desassociações
oxidante (quebra de cadeias); reduz metais às suas formas insolúveis
(normalização); solidifica (mineraliza) compostos orgânicos dissolvidos, causando a
sua precipitação; eleva o potencial redox da água, causando microfloculação dos
patogênicos e pirogênicos destruídos, que podem ser removidos por filtração.
Uma das dificuldades de utilizar ozônio é o fato dele ser altamente reativo e
instável. Estas características impossibilitam seu transporte e armazenamento, ou
seja, exige que seja produzido no local de sua aplicação. Sua utilização é bastante
difundida em países como França, Itália e Espanha e mais recentemente vem
ganhando forte aceitação nos Estados Unidos.
As altas concentrações e quantidade de ozônio produzido requerem
monitoramento cuidadoso e constante, bem como a eliminação do O3 residual no ar
por catálise, irradiação UV ou passagem por carvão ativado.
As principais vantagens em relação a outros métodos residem no menor
consumo operacional, na não formação de resíduos sólidos e na sua adaptação em
sistemas integrados.

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20.5 TRATAMENTO ELETROLÍTICO
Essa alternativa explora os fenômenos físicos e químicos que ocorrem em
cubas eletrolíticas, possibilitando a ocorrência várias reações de oxi-redução, além
de liberação de gases, da migração de íons, da flotação, da corrosão dos eletrodos,
e das reações secundárias. O conjunto dessas ações leva a formação de lodo,
sendo este separado do líquido, através da flotação ou decantação.
20.6 TROCA IÔNICA
Resinas heterodispersas (granulometria entre 0,3 mm até 1,2 mm) estão
sendo substituídas pelas monodispersas (granulometria uniforme entre 0,6 e 0,7
mm), de modo a minimizar problemas como o de entupimento dos coletores dos
trocadores iônicos.
20.7 SISTEMAS INTEGRADOS DE TRATAMENTO
São amplas as possibilidades do emprego da associação de dois ou mais
sistemas de tratamento com o objetivo de somar suas vantagens em benefício de
devolver a natureza um efluente mais adequado.
Exemplo: Ozônio e Ultra Violeta.
20.8 DISPOSIÇÃO DE EFLUENTES LÍQUIDOS
As formas mais comuns de disposição final de efluentes líquidos tratados são
os cursos de água e o mar. No entanto, a disposição no solo é também um processo
aplicado em diversos locais do mundo.
A aplicação no solo pode ser considerada uma forma de disposição final, de
tratamento (primário, secundário ou terciário). Os esgotos aplicados no solo
apresentam, basicamente, três possíveis destinos: retenção na matriz do solo;
retenção pelas plantas e aparecimento na água subterrânea. Sabe-se que vários
mecanismos de ordem física, química e biológica atuam na remoção dos poluentes
do solo, a questão é a toxicidade associada a esse efluente. Até que ponto pode-se
afirmar que a degradação desses efluentes ocorra antes que eles atinjam as águas
subterrâneas.
20.9 DISPOSIÇÃO DO LODO (FASE SÓLIDA)

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De uma maneira geral, o lodo de esgoto pode ser caracterizado como um
material bastante rico em matéria orgânica, com alto teor de umidade e com
concentração relativamente elevada de nitrogênio e outros minerais. Quanto ao pH o
lodo pode ser considerado praticamente neutro, valores em torno de 6 e 7.
Quando bem conduzido, o tratamento de esgoto sanitário, produz um lodo
que não apresenta características desagradáveis, seja de aspecto ou de odor.
20.10 ALTERNATIVAS DE DISPOSIÇÃO FINAL PARA O LODO DE ESGOTO
Dentre as diversas alternativas de disposição final de lodo de esgoto, podem
ser citadas: Aterros Sanitários, áreas de recuperação do solo, disposição no mar,
incineração, aplicação em áreas agrícolas e/ ou florestais.
A reciclagem dos lodos em sistemas de produção agrícola é freqüentemente
citado com uma das melhores alternativas. Mas, para que esta alternativa venha a
ser implementada é necessária a adoção de processos que estabilizem os
biossólidos, tornando-os seguros para a aplicação proposta.
Atualmente alguns processos de estabilização de lodos de esgotos urbanos
tem sido sugerido e testado, entre eles está a compostagem, o tratamento químico
alcalino com cal e a Estabilização Alcalina Avançada com Secagem Acelerada,
também conhecida na literatura como Processo N-Viro.
30. DEFINIÇÃO DE TERMOS
“Lodo de esgoto”: denominação genérica para o resíduo sólido gerado pelos
sistemas de tratamento de águas residuárias (SANEPAR, 1997). Trata-se de um
material heterogêneo cuja composição depende do tipo de tratamento empregado
para tratamento do esgoto e das características das fontes geradoras (população e
indústrias).
Lodo não tratado: lodo passado apenas pela caixa de areia ou por
gradeamento.
Lodo digerido: lodo proveniente de digestor secundário.
Lodo ativado: lodo proveniente do decantador secundário.

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30.1 DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO (DBO)
A DBO retrata a quantidade de oxigênio, requerida para estabilizar, através de
processos bioquímicos, a matéria orgânica carbonácea, tratando-se, portanto, de
uma indicação indireta do carbono orgânico biodegradável.
A estabilização completa da matéria orgânica leva cerca de 20 dias,
correspondendo assim, à Demanda Última de Oxigênio (DBO5). Entretanto, para
evitar que o teste de laboratório fosse sujeito a grande demora, e permitir uma
comparação entre diversos resultados, foram efetuadas algumas padronizações:
Convencionou-se, proceder à análise da DBO no 5o
dia, devido ao tempo de
detenção hidráulico dos rios Europeus. Para esgotos domésticos típicos, esse
consumo do quinto dia pode ser correlacionado, com o consumo total final (DBOu).
Determinou-se, que o teste fosse efetuado à temperatura de 20o
C, já, que
temperaturas diferentes interferem no metabolismo bacteriano, alterando as relações
entre a DBO5 e a DBOu.
Teste da DBO no dia da coleta determina-se a concentração de oxigênio
dissolvido (OD) da amostra. Cinco dias após, com a amostra mantida em um frasco
fechado e incubado a 20o
C, determina-se a nova concentração, já reduzida, devido
ao consumo de oxigênio durante o período. A diferença entre teor de OD no dia zero
e no dia cinco representa o oxigênio consumido, para a oxidação da matéria
orgânica, sendo, portanto, a DBO5.
30.2 DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO (DQO)
A Demanda Química de Oxigênio (DQO) indica a quantidade de oxigênio que
é consumida quimicamente, por diversos compostos orgânicos, sem a intervenção
de microrganismos; fornecendo na forma de oxigênio consumido, a quantidade de
matéria orgânica oxidável presente na água residuária. A DQO é utilizada como uma
medida do equivalente em oxigênio da matéria orgânica, contida em uma amostra,
sendo esta, susceptível à oxidação, por um agente oxidante forte. Para amostras de
uma fonte específica bem conhecida, a DQO pode ser associada empiricamente, à
Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), carbono orgânico ou quantidade de
matéria orgânica. O teste da DQO será útil para monitoramento e controle depois de
estabelecida a correlação com a DBO.

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31. NOVAS TENDÊNCIAS PARA TRATAMENTO DE EFLUENTES
Processos oxidativos avançados: Tais métodos visam mineralizar os
poluentes e converte-los em CO2, H2O e ácidos minerais.
POAs são, por definição, processos fundamentados na geração de radical
hidroxila, de características fortemente oxidantes. Uma das principais características
deste tipo de processos está representada pela sua alta inespecificidade, permitindo
a completa mineralização de inúmeros substratos de relevância ambiental, em
tempos usualmente bastante curtos (segundos) (NOGUEIRA e JARDIM, 1993;
BAIRD, 1999; RODRIGUES, 2001; WANG et Al, 2002).
Radicais hidroxilas podem ser gerados in situ, através de processos
homogêneos ou heterogêneos, irradiados ou não ex. fotocatálise heterogênea
(ZAMORA et al, 1999;CHEN et al,2000; WANG et al,2002; BÉLTRAN et al,2002,
citados por ZAMORA, 2003). Em geral, sistemas homogêneos e irradiados
apresentam uma elevada eficiência de degradação o que, junto com a sua
simplicidade operacional, concede boas características como para servir de base
para o desenvolvimento de rotinas de remediação, principalmente de substratos
resistentes à degradação.
32. ESTUDO DE IMPACTO AMBIENTAL NO CORPO RECEPTOR
O aspecto positivo da eficiência de um sistema de tratamento de efluentes
tem como vantagens, diminuição da carga orgânica lançada nos rios,
Diminuição da carga microbiológica descarregada no ambiente,
Geração de parques ecológicos e manutenção da capacidade de reprodução
dos ecossistemas.
O aspecto negativo da ineficiência de um sistema de tratamento de efluentes
é a contaminação da água subterrânea por elementos contaminantes não removidos
pelo sistema de tratamento, presença de elementos potencialmente tóxicos na biota
e sendo transmitida ao longo da cadeia alimentar, geração de odores
desagradáveis, presença de vetores, contaminação do solo, do ar e da água,
ocasionando graves danos ao meio ambiente.

33
33. LEGISLAÇÃO AMBIENTAL
• Em 1980 os Estados Unidos estabeleceram um programa chamado superfund,
com o objetivo de limpar depósito de lixos tóxicos abandonados ou ilegais, que
poluíam as águas subterrâneas. Os contaminantes perigosos mais comuns
nestes locais são os metais pesados: chumbo, cádmio e mercúrio e os
compostos orgânicos: benzeno, tolueno, xileno, etilbenzeno e tricloroetileno.
Uma substância é chamada perigosa quando constitui um risco para o
ambiente, especialmente para os seres vivos. Assim, os resíduos perigosos são
substâncias que foram descartadas ou designadas como resíduos e que,
representam um risco. A maioria dos resíduos perigosos são substâncias comerciais
ou subprodutos resultantes de sua fabricação.
A normatização brasileira praticamente é uma transcrição, com adaptações,
da legislação americana promulgada no inicio da década de 80. Decorridos quase
dez anos da vigência das Normas da ABNT, NBR 10004 a 10007 e atual ISO 14001
que trata dos critérios classificatórios de Resíduos, faz-se necessário promover
alterações.
A Norma ISO 14001 consiste de cinco elementos estruturais e sucessivos
relacionados entre si, sendo assim descritos:
Política ambiental – responsabilidade ambiental da organização.
Planejamento – inventário da situação ambiental.
Implementação e operação – estruturas apropriadas de pessoal, de
organização e de processo para que os objetivos possam ser
alcançados.
Verificação e ação corretiva – realização de auditorias ambientais.
Avaliação pela alta administração – verificação e avaliação periódica
para garantir adequação e eficácia; circulo de Deming - “plan – do –
check – act” (planejar – executar – avaliar – melhorar).
34. SISTEMA DE GESTÃO AMBIENTAL NA INDÚSTRIA
O ponto inicial da gestão ambiental se encontra na conceitualização de um
projeto de desenvolvimento, entendido como um conjunto complexo de atividades e
transformações planejadas para transformar o ambiente natural e humano e que
envolve o investimento de capital (tanto econômico como cultural) e de tecnologia.

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Tais projetos de desenvolvimento são as ações necessárias para a materialização
de um modelo de desenvolvimento, entendido como um processo ou série de etapas
que envolvem múltiplos aspectos da vida social, sobre os que devem se efetuar um
processo de mudança induzido em direção a uma situação modernizante, conforme
o modelo dos chamados países desenvolvidos. Neste modelo, o investimento de
capital e progresso tecnológico constituem os fatores principais do desenvolvimento.
Os grandes projetos da infra-estrutura ou os de inclusão e implementação de
processos de transformação das regiões para acrescentar ou otimizar as atividades
produtivas constituem projetos de desenvolvimentos por si próprios mesmo que
façam parte de projetos de desenvolvimentos mais amplos tais como os que têm a
ver com o desenvolvimento econômico, político e social de uma nação. Nesta ordem
de idéias, o impacto ambiental pode se questionar de uma maneira genérica com a
introdução de fatores exógenos de mudança nas relações entre a natureza e cultura,
ambiente e sociedade, habitat e populações, ocasionadas pela construção e
operação de projetos de desenvolvimento.
A gestão ambiental contempla de maneira integrada todos os aspectos que
compõe o meio humano e o meio natural em sua interação com os projetos de infra-
estrutura, enquanto que vetores se introduzem modificações significativas ao
mesmo. Mesmo que os possíveis arranjos disciplinares sejam numerosos, se
trabalhará com base em cinco divisões analíticas: física, biológica, econômica,
cultural e política.
Os impactos ambientais, específicos para o contexto particular de cada
projeto e sua identificação, avaliação, prevenção, mitigação ou compensação,
constituem o objeto da gestão ambiental.
O fato de ser o impacto ambiental o centro da gestão, obriga a sua
identificação e avaliação e a definição de planos e programas para o manuseio de
cada impacto e em suma, a articulação das considerações ambientais em cada uma
das fases dos projetos seguindo o esquema:
Diagnóstico === > avaliação dos impactos === > manuseio === > custos
É importante ressaltar o fato de que a realização duma gestão ambiental
responsável, que aponta o desenvolvimento sustentável e a consolidação de
processos democráticos, implica em processos de participação comunitária, e
aquelas comunidades que de alguma outra maneira se sintam afetadas pelos

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impactos derivados do projeto. Portanto, um estudo de impacto ambiental, deve ser
construído com a comunidade e cada medida de gestão deve ser avaliada pela
comunidade, através de um processo de informação e consulta.
O estudo dos impactos de um projeto é um só e se desenrola através de
diferentes fases, de uma maneira progressiva, avançando desde o reconhecimento
geral do meio no qual se circunscreve o projeto a identificação preliminar dos
possíveis conflitos e impactos ambientais, passando por um dimensionamento e
evolução detalhada dos impactos, até chegar-se ao projeto posto em prática,
seguimento e evolução expostos do plano de manejo ambiental.
O processo de estudos ambientais é um projeto de desenvolvimento e infra-
estrutura, obedece a lógica de prevenir ou mitigar os impactos ambientais;
compensar danos ou perdas e potencializa vetores de desenvolvimento em
benefício da região envolvida com o projeto.
35. PREVENÇÃO DE POLUIÇÃO
A poluição ambiental tem sido apontada como um dos maiores problemas que
afeta a sociedade moderna e se deve basicamente ao aumento populacional,
acompanhado do desenvolvimento industrial e agrícola e a intensificação de outras
atividades humanas, gerando cada vez mais resíduos domésticos e industriais.
Resíduos domésticos muitas vezes dispostos indiscriminadamente em áreas
sem controle apropriado, bem como os efluentes industriais. Porém, atualmente
percebe-se maior adesão da população aos programas de coleta seletiva de
resíduos sólidos.
E no contexto industrial, é visivelmente significativa a mudança em relação à
qualidade ambiental devido a um mercado operativo, globalizado e altamente
competitivo que é apontado como um agente catalisador de mudanças.
A disposição inadequada de resíduos têm resultado em diversos impactos ao
meio ambiente.
A atual conscientização da sociedade com relação à questão ambiental, o
processo de globalização e a normatização crescente ratificam a necessidade da
criação de um programa de gestão de resíduos. A própria criação da ISO 14000,
que versa sobre a gestão e auditoria ambiental, é um reflexo de que a questão
ambiental é cada vez mais importante. Até mesmo as indústrias já estão começando

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a descobrir que a redução e o reciclo são alternativas melhores que a disposição
final de resíduos, uma vez que mundialmente há três grandes razões para isso:
custos, legislação e imagem corporativa. Diante desse cenário, tem-se observado
em âmbito mundial, grande ênfase nos programas de minimização de geração de
resíduos, seu reciclo e reuso.
A iniciativa privada tem também se dedicado à exploração de sistemas
alternativos de tratamento e disposição final dos mais diversos tipos de resíduos
industriais e domésticos contendo metais pesados.
De duas décadas para cá é que os regulamentos ambientais tem sido mais
rigorosos quanto aos riscos ecológicos e a contaminação ambiental associada à
saúde humana aumentando a conscientização.
Em muitos casos as tecnologias de tratamento convencional têm suas
limitações apenas transferindo estes contaminantes para outra fase.
Entretanto, várias alternativas de tratamento tecnológico têm se desenvolvido
nestes últimos anos requerendo que se encontre um ajuste ambiental.
36. CONSIDERAÇÕES FINAIS
As novas tecnologias estão sendo desenvolvidas principalmente da
necessidade de proporcionar um nível mais apurado no tratamento de efluentes.
A relação custo/benefício que um sistema de tratamento de esgotos pode
propiciar, depende com que se elabora o projeto, executa-se a obra e realiza-se a
operação, não somente do processo escolhido, mas, também da competência e
honestidade.
Os efluentes líquidos e sólidos de uma estação de tratamento de esgoto
devem produzir o menor impacto possível a natureza e eventualmente serem
reaproveitados. Este é grande objetivo e desafio das novas tecnologias que estão
sendo estudadas.
É importante salientar que em nosso país a consciência quanto às questões
ambientais é mínima na população e inexistente na maioria de nossos
administradores públicos. Quando uma empresa atende a legislação, que é bastante
branda quanto aos efluentes lançados nos corpos receptores, a tendência geral é
achar que ela esta cumprindo sua obrigação. Maior que a obrigação legal é a
responsabilidade com as gerações atuais e principalmente com as futuras.

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SANEAMENTO AMBIENTAL
Assegurar os direitos humanos fundamentais de acesso à água potável e à
vida em ambiente salubre nas cidades e no campo, mediante a universalização do
abastecimento de água e dos serviços de esgotamento sanitário, coleta e tratamento
dos resíduos sólidos, drenagem urbana e controle de vetores e reservatórios de
doenças transmissíveis.
Cenário
Aproximadamente 60 milhões de brasileiros, moradores em 9,6 milhões de
domicílios urbanos, não dispõem de coleta de esgoto. Essa deficiência está exposta
especialmente nos bolsões de pobreza das grandes cidades, assim como nas
cidades de até 20.000 habitantes e nas regiões Norte e Nordeste do Brasil.
É acentuada também a deficiência de tratamento ao esgoto
coletado. Quase 75% de todo o esgoto sanitário coletado nas
cidades é despejado "in natura", o que contribui decisivamente para
a poluição dos cursos d'água urbanos e das praias.
Há mais carências importantes em matéria de saneamento
ambiental: dos 60 milhões de brasileiros que não contam com
coleta de esgoto, cerca de 15 milhões (3,4 milhões de domicílios)
não tem acesso à água encanada. E uma parcela da população que
têm ligação domiciliar não conta com abastecimento diário e nem
de água potável com qualidade.
Além disso, 16 milhões de brasileiros não são atendidos pelo
serviço de coleta de lixo. E, nos municípios de grande e médio porte
onde o sistema convencional de coleta poderia atingir toda a
produção diária de resíduos sólidos, esse serviço não atende
adequadamente os moradores das favelas, das ocupações e dos
bairros populares, por conta da precariedade da infra-estrutura
viária naquelas localidades.

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Outros dramas: em 64% dos municípios o lixo coletado é
depositado em lixões "a céu aberto". E em muitos municípios
pequenos sequer há serviço de limpeza pública minimamente
organizado.
A tudo isso se soma à falta de drenagem, percebida especialmente
a cada chuva mais intensa, quando provoca alagamentos e
enchentes nas áreas de estrangulamento dos cursos d'água.
Cuidar da Natureza é cuidar da Vida!
Efluentes Hídricos de uma refinaria
Principais contaminantes encontrados nos efluentes hídricos de uma refinaria
A seguir os principais contaminantes de efluentes hídricos de refinaria:
• Óleos e Graxas
• Fenóis
• Mercaptanas
• Sulfetos
• Cianetos
• Chumbo
• Mercúrio
• Cromo
• Zinco
• Amônia
• Fosfatos
• Nitrito e Nitrato
Segregação de efluentes hídricos
Nas refinarias, os efluentes hídricos gerados devem ser segregados em
sistemas distintos, já que sua mistura tende a dificultar os tratamentos. Esta
segregação visa à minimização de investimentos, devido à facilidade que pode
propiciar ao tratamento final.

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Normalmente, existem cinco sistemas de coleta, conforme descrito a seguir:
• Sistema de Efluentes de Processo – recebe os efluentes hídricos que
tiveram contato com produtos (por exemplo: lavagem de trocadores de calor,
drenagem de bombas, drenos de torres);
• Sistema de Efluentes Contaminados – recebe efluentes hídricos que
podem ou não estar contaminados por produtos
• (por exemplo: água de chuva nos parques de armazenamento, tubo vias,
drenagem de tanques);
• Sistema de Esgoto Sanitário – recebe águas de banheiro, cozinhas, etc;
• Sistema de Soda Gasta – recebe efluentes hídricos oriundos do tratamento
cáustico de produtos, bem como águas de lavagem do mesmo processo;
• Sistema de Águas Ácidas – coleta condensados de topo de torres de
fracionamento.
De forma geral, pode-se dizer que todas as correntes originadas dentro dos
limites de uma indústria devem sofrer tratamento. Entretanto, o tratamento depende
não só do volume da corrente, mas também de sua qualidade.
Após separar as correntes em conjuntos semelhantes, deve-se estudá-las de
forma a identificar os produtos nelas contidos e estabelecer os tipos de tratamento a
serem empregados.
Existe para determinadas correntes, a necessidade de tratamentos especiais
dados a cada uma no próprio lugar onde ela aparece.
Estes tratamentos são chamados de tratamentos “in loco” ou “in situ” e são
empregados para águas contendo produtos demasiadamente tóxicos ou em
concentrações elevadas.
Os sistemas de coleta são direcionados para a Estação de Tratamento de
Efluentes Hídricos – ETEH. Nesta estação, estão incluídas as fases de tratamento
primário, secundário e terciário.
É bom observar que nem todas as indústrias necessitam dos mesmos
tratamentos.
Assim, as ETEH diferem nos seus componentes, não só pelos fatos alinhados
acima (vazão e qualidade), mas também pela profundidade a que se terá que levar o

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tratamento. Outro ponto que cabe salientar é o fato de que, na maioria das vezes, a
legislação local acaba por determinar a profundidade do tratamento, já que este será
função dos níveis de poluentes possíveis de serem lançados nos corpos receptores.
Os tratamentos primários têm como finalidade retirar os compostos em
suspensão, tais como sólidos, óleos e graxas.
Os tratamentos secundários removem, principalmente, compostos
dissolvidos. Existem diversas formas de tratamento secundário, os métodos
biológicos aeróbicos são os mais econômicos atualmente.
Os processos terciários, também chamados de polimento, são especialmente
dedicados a remover poluentes específicos.
Os despejos industriais de refinarias possuem compostos instáveis, isto é,
que, ao serem expostos ao ambiente, participam de reações químicas e transforma-
se em produtos estáveis. Como exemplo, podem ser citados os compostos
orgânicos, que ao serem oxidados, formam, ao final do processo, CO2 e H2O.
No tratamento biológico, a oxidação é feita por microrganismos que
consomem os poluentes como nutrientes obtendo de sua metabolização a energia
necessária para sobreviver e reproduzir.
Alguns produtos são de difícil metabolização, como o óleo. A maioria dos
microrganismos não faz sua assimilação, conseguindo, algumas vezes, uma
transformação parcial, que converte o óleo para compostos orgânicos oxigenados e
possibilita, assim, sua total degradação por outros organismos.
Um outro ponto de importância refere-se à qualidade nutritiva dos efluentes hídricos.
Para o desenvolvimento de qualquer organismo vivo, são necessários três
nutrientes básicos – nitrogênio, fósforo e potássio – ao lado de nutrientes
secundários e micro-nutrientes. Nos efluentes hídricos de uma refinaria, já existe,
normalmente, o nitrogênio e até o potássio, então é necessária apenas a adição de
fósforo.
Tratamentos Localizados
Os tratamentos “in loco”, aplicáveis a uma refinaria de petróleo, serão descritos a
seguir.
Unidade de Tratamento de Soda Gasta
Este tratamento possui duas etapas: oxidação e neutralização.

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A etapa de oxidação tem por finalidade oxidar NaSH (sulfeto ácido de sódio) e
Na2S (sulfeto de sódio). Esta oxidação é feita através da adição de ar.
A torre de oxidação é composta de quatro seções, cada qual provida de
distribuidores, destinados a promover a mistura de solução de soda gasta com ar. O
gás residual é incinerado e a soda tratada é enviada para a etapa de neutralização.
Nesta etapa, a soda gasta é misturada com um ácido forte. O ácido normalmente
usado é o ácido sulfúrico (H2SO4). O pH é ajustado para valores próximos de 7,0.
Após a neutralização, a corrente é encaminhada para a ETEH.
Unidade de Tratamento de Águas Ácidas
A finalidade da unidade de Tratamento de Águas Ácidas é remover o sulfeto
de hidrogênio (H2S), amônia (NH3) e o ácido cianídrico (HCN).
Água ácida (sour water) é um nome genérico, não muito adequado, devido ao
pH, normalmente acima de 7,0. O pH freqüentemente alcalino deve-se à presença
de amônia.
O processo utilizado para reduzir o teor de contaminantes dos condensados
de vapor d'água das torres fracionadoras, a fim de permitir sua reutilização nas
unidades de refino, ou seu descarte na rede de coleta, consiste em submeter a
carga de águas ácidas a um sistema de aquecimento e de retificação ou
esgotamento, com vapor d'água. A injeção de vapor d'água na torre retificadora tem
duplo efeito, o de fornecer o calor necessário à vaporização dos contaminantes e o
de reduzir a pressão parcial dos mesmos.
O gás residual formado é queimado nos fornos e a água retificada é utilizada
no processo de dessalgação, para lavagem do petróleo e daí descartada para a
ETEH. O arraste de hidrocarbonetos representa o maior problema para operação
desta unidade, pois irá aumentar a pressão na retificadora, e reduzir,
conseqüentemente, a eficiência de esgotamento. Temperatura e a pressão são
variáveis importantes no processo de retificação. A redução na pressão ou a
elevação na temperatura aumentará a eficiência de remoção dos contaminantes da
carga.

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Estação de Tratamento de Efluentes Hídricos – ETEH
Todas as correntes poluídas, depois de coletadas em sistemas característicos
e separadas, são enviadas à Estação de Tratamento de Efluentes Hídricos, onde
são submetidas aos tratamentos finais necessários à remoção dos poluentes, de
modo a enquadrá-las nos padrões de qualidade definidos e pré-estabelecidos.
Os tratamentos são divididos em primários, secundários e terciários ou de
polimento. A equalização dos efluentes tem como objetivo minimizar ou controlar as
variações de vazão e as concentrações dos poluentes, de modo que se atinjam as
condições ótimas para os processos de tratamento subseqüentes e haja melhoras
na eficiência dos tratamentos primários, secundários e terciários. A equalização é
geralmente obtida através do armazenamento das águas residuais num tanque de
grandes dimensões, a partir do qual o efluente é bombeado para a linha de
tratamento.
Tratamentos Primários
Sua finalidade é remover, por meios puramente mecânicos, todas as
substâncias que possam dificultar os tratamentos secundários e terciários. As
substâncias mais importantes aqui removidas são os óleos, graxas e os sólidos. A
primeira etapa neste tratamento é a remoção de sólidos grosseiros, através de
gradeamento. Depois do gradeamento, a água é enviada ao separador de água e
óleo. Os separadores de água e óleo removem o óleo livre e os sólidos em
suspensão. Não removem o óleo emulsionado. Essa remoção evita mais
emulsionamento, uma vez que a água deverá sofrer agitação durante seu
processamento nos tratamentos secundários.
Separadores de Água e Óleo
Os principais tipos são o API e o de Placas Paralelas. Os modelos mais
antigos eram do tipo API. Atualmente, é empregado o tipo placas, já que ele pode
ser adaptado facilmente a caixas de tipo API já existentes, através de pequenas
transformações, que permitem o aumento de sua capacidade.
Separadores tipo API

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Seu princípio de funcionamento reside na separação natural do óleo por
diferença de densidades, ao se utilizar uma caixa com fluxo perfeitamente laminar.
O óleo, por ser mais leve do que a água vai para a superfície, enquanto que
os sólidos vão para o fundo por serem mais densos. O processo é contínuo e lembra
o empregado no clarificador convencional.
O separador de água e óleo é, na verdade, um separador de água, óleo e
sólidos. Os sólidos retirados são mais finos do que os removidos no gradeamento.
Um raspador é montado sobre uma ponte rolante que passeia entre os extremos do
separador. Em um sentido, a ponte raspa o óleo da superfície e, no outro, raspa os
sólidos do fundo. O óleo é coletado num poço e mandado para tratamento, já que é
econômico seu aproveitamento. Os sólidos são coletados numa caixa própria nos
extremos do separador e dispostos, geralmente, em Landfarming. Na entrada do
separador, existe um cilindro rotativo para retirada do óleo que já está sobrenadante.
Há uma faca, sempre em contato com o cilindro, que raspa o óleo deste para o poço
de óleo. O cilindro é feito de material que possui a propriedade de reter facilmente,
porém retém pouquíssima água (20% água, 80% de óleo, aproximadamente).
O separador do tipo API é mais barato, menos eficiente, necessita de área de
instalação muito grande, apresenta necessidade de vários células para facilitar
manutenção, sem prejudicar o funcionamento de toda a unidade.
Separador de Placas Paralelas
O funcionamento é diferente do tipo API.
Seu principal constituinte é um recheio de placas planas ou corrugadas,
colocadas e fixadas em um canal formado por um septo existente num tanque, onde
a água também escoa em regime laminar. O óleo, por possuir menor densidade do
que a água, cola nas superfícies dos canalículos e forma uma camada cada vez
mais grossa. Devido ao empuxo, sobe até a superfície livre do líquido em forma de
grandes gotas. Com os sólidos, ocorre justamente o contrário, isto é, formam
grandes camadas nas superfícies inferiores dos canalículos, escorregam para baixo
e depositam sobre o fundo do tanque. A coleta do óleo também é feita por tubo
flauta. O equipamento em si é muito mais simples que o API moderno, por não
possuir partes móveis. É muito compacto e possui grande capacidade se comparado
com o tipo API.

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A seguir, são citadas algumas vantagens: Este separador é mais eficiente,
muito embora tenha alto custo inicial, apresenta fácil manutenção de suas placas.
Esta pode ser feita externamente ao separador, o que afeta pouquíssimo seu
funcionamento normal por parar uma pequena parte do separador. O tipo API,
funcionando bem, proporciona 40 ppm ou menos de óleo na saída e mal operado
resulta em 150 ppm. No tipo placas, admitem-se 20 ppm ou menos quando
funcionando bem. Normalmente, precisa-se maior segurança quanto ao teor de óleo
presente no despejo. Essa segurança é proporcionada pelo uso de flotadores na
cadeia de tratamento, após os separadores de água e óleo.
Flotadores
O princípio de funcionamento do flotador reside na formação de bolhas de ar
em torno das partículas de óleo, o que as torna muito mais leves, pois o ar, por ser
muito mais leve do que óleo ocupa um volume apreciável e favorece a flutuação da
gota de óleo. Desta forma, é possível sua fácil separação. Os flotadores são do tipo
ar dissolvido ou do tipo ar disperso. O flotador a ar disperso difere do de ar
dissolvido apenas na maneira de se injetar ar, já que este é injetado através de
borbulhadores de fundo que permitem bolhas de ar bastante pequenas. No flotador
de ar dissolvido, há um dispositivo que injeta ar comprimido na água pressurizada
entre 2 a 4 kg/cm2. Na massa de água, como a pressão é elevada, a solubilidade do
ar aumenta. Em seguida, a mistura água e ar são bruscamente expandidos numa
válvula redutora de pressão, onde ocorre, então, o fenômeno inverso, ou seja, ao
abaixar a pressão, reduz também a solubilidade do ar na água. Logo, o excesso de
ar é liberado em forma de pequenas bolhas. As bolhas são muito pequenas e
envolvem as menores gotículas de óleo, melhorando sua flutuabilidade. O óleo sobe
à superfície, onde é separado da água pelo coletor de óleo. Com os sólidos
presentes na água, acontece fenômeno idêntico ao descrito para o óleo, porém a
separação dos sólidos é mais deficiente porque estes têm tendência forte de descer
para o fundo. Antes da corrente a ser tratada entrar no flotador, é feita a adição de
coagulantes, como sulfato de alumínio, sulfato ferroso ou orgânicos.
A coagulação (floculação de água) possibilita o aumento das gotas de óleo por
aglutinação. Tal procedimento melhora muito a eficiência do processo. O óleo e os

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sólidos flotados são encaminhados para uma centrífuga para redução de volume e
dispostos, então, em Landfarming.
Tratamento do Óleo Recuperado nos separadores de água e óleo
Os tratamentos de óleo recuperado nos separadores de água e óleo são do
tipo convencional e constam, basicamente, de: aquecimento; injeção de diluentes;
repouso e drenagem. O aquecimento reduz a viscosidade da fase oleosa,
enfraquece o filme interfacial e, em decorrência disso, ocorre a separação das fases
óleo e água. A temperatura do tanque deve ser controlada em 80ºC, para evitar a
formação de espuma.
Os diluentes usados são produtos leves de baixa viscosidade (o querosene é o mais
usado), cuja finalidade é reduzir a viscosidade e a densidade da fase oleosa e,
conseqüentemente, aumentar a absorção dos agentes emulsificantes pelo óleo, de
modo a facilitar a separação das fases óleo/água.
A agitação proporciona uma homogeneização da mistura emulsão/diluente,
isto é, favorece um bom contato destes produtos e, conseqüentemente, uma boa
eficiência no tratamento.
O repouso permite a separação final das fases água/óleo, a fim de possibilitar
a drenagem da água.
O óleo recuperado é reprocessado nas Unidades de Destilação.
Tratamentos Secundários e Terciários
A fase do tratamento secundário e/ou terciário é aquela em que os poluentes
dissolvidos e/ou específicos devem ser eliminados ou reduzidos.
Tratamentos Biológicos
O sistema baseia-se em dois princípios biológicos fundamentais: respiração e
fotossíntese. O primeiro constitui o processo pelo qual os organismos liberam, dos
alimentos ingeridos ou acumulados, as energias necessárias às suas atividades
vitais. A fotossíntese é o processo pelo qual, determinados organismos conseguem
sintetizar matéria orgânica, portanto acumular energia potencial, utilizando a luz
solar (ou artificial) como fonte de energia.

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A maior parte dos seres fotossintetizantes desprende oxigênio, no meio, como
subproduto de sua atividade.
Estabelece-se, assim, na natureza, na atmosfera, no interior de uma lagoa,
uma espécie de círculo vicioso, em que os organismos fotossintetizantes sintetizam
matéria orgânica, liberando oxigênio no meio. Organismos heterótrofos alimentam-se
da matéria orgânica, utilizam oxigênio para sua oxidação, obtendo a energia
necessária e liberando, como subproduto desta atividade, gás carbônico necessário
à fotossíntese.
A respiração aeróbica, isto é, a que é realizada em presença do oxigênio,
compreende a seguinte reação geral:
C6 H2 O6 + CO2 ® 6 CO2 + 6 H2 O + 673 kcal
Implica, pois, na transformação prévia da matéria orgânica em glicose, que será, por
sua vez, “queimada”, com produção de calor útil.
A retirada de hidrogênio é o principal fenômeno a ocorrer em qualquer
oxidação biológica e, dentro desta concepção, a função do oxigênio é a de “aceptor
de hidrogênio”. Reações semelhantes podem ser realizadas, biologicamente,
utilizando outras substâncias como aceptores de hidrogênio. Neste caso, trata-se,
então, de respiração anaeróbica, verificada somente em ambiente destituído de
oxigênio. Nitratos podem constituir aceptores de hidrogênio, sofrendo reações de
redução a nitritos; sulfatos são reduzidos a sulfetos (com a conseqüente produção
de odores de H2S); e CO2 pode ser reduzido a metano. Em presença de oxigênio,
entretanto, esses processos de respiração (também denominados fermentação),
característicos de certos tipos de bactérias, não se verificam, pois o oxigênio é
extremamente tóxico aos chamados anaeróbios obrigatórios.
Já os anaeróbios facultativos dão preferência ao oxigênio como aceptor, por
ser o tipo de oxidação mais completo, em que toda a matéria orgânica é
transformada em CO2, com máximo aproveitamento de energia, isto é, máximo
rendimento térmico. A respiração é um processo universal, pois todos os seres
vivos, vegetais ou animais, despendem energia. A obtenção de matéria orgânica
realiza-se através da nutrição. Organismos heterótrofos – animais e também
vegetais, como fungos e grande parte das bactérias ingerem a matéria orgânica
encontrada no meio, seja por predatismo, destruindo outros seres vivos, seja por
saprofitismo, alimentando-se de produtos de decomposição de organismos mortos.

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