O documento discute os níveis de tratamento de esgoto. Ele descreve as principais etapas do tratamento de esgoto, incluindo tratamento preliminar, primário, secundário e terciário. Além disso, explica conceitos como demanda bioquímica de oxigênio e caracterização de esgoto.

1. NÍVEIS DE TRATAMENTO
DE ESGOTO
Docente: Ricardo Teixeira
Setembro, 2010
INSTITUTO FEDERAL DE RONDÔNIA
Campus Colorado do Oeste

2. Concepção do Tratamento de
Efluentes

3. CONCEPÇÃO DO TRATAMENTOCONCEPÇÃO DO TRATAMENTO
Esgoto Sanitário Esgoto Tratado
Estação de
Tratamento de
Esgotos - ETEs
Esgoto doméstico
Infiltração na Rede
Contribuições específicas
•Padrões de Emissão
•Padrões de qualidade

4. • Processos biológicosProcessos biológicos
biomassa suspensabiomassa suspensa
biomassa aderidabiomassa aderida

5. • Tratamento de Esgotos – ETEsTratamento de Esgotos – ETEs
ETAPAS DO TRATAMENTOETAPAS DO TRATAMENTO

6. Esgoto Bruto
TRATAMENTO
PRELIMINAR
TRATAMENTO
PRIMÁRIO
TRATAMENTO
SECUNDÁRIO
TRATAMENTO
TERCIÁRIO
Esgoto Tratado
Objetivo: remoção física de sólidos grosseiros e areia
Unidades: caixas de areia, grades, peneiras,...
Objetivo: remoção física e bioquímica dos sólidos facilmente
sedimentáveis
Unidades: fossas sépticas, reatores anaeróbios, decantadores
primários,...
Objetivo: remoção bioquímica da matéria orgânica dos esgotos
Unidades: lodos ativados, biofiltros, reatores anaeróbios, lagoas
de estabilização,....
Objetivo: remoção de microorganismos patogênicos, remoção de
nutrientes
Unidades: reatores com UV, ozônio, precipitação dos fosfatos, ....

7. Procedimentos Iniciais:
• Definir os objetivos do tratamento;
• Estudo de Impacto Ambiental no corpo receptor;
•Definição do nível de tratamento do esgoto.
Tratamento de Esgoto

8. •Tratamento: remover as impurezas físicas, químicas ,
biológicas e organismos patogênicos do efluentes.
• Objetivos: adequação a uma qualidade desejada ou ao
padrão de qualidade vigente.
Tratamento de Esgoto

9. Cálculo da Vazão média de esgotos
De maneira geral, a produção de esgotos corresponde
aproximadamente ao consumo de água.
No entanto, a fração de esgotos que adentra a rede de coleta
pode variar, devido ao fato de que parte da água consumida pode
ser incorporada à rede pluvial (ex.: rego de jardins e parques).
Outros fatores de influência em um sistema separador absoluto
são:
a) a ocorrência de ligações clandestinas dos esgotos à rede
pluvial,
b) ligações indevidas dos esgotos à rede pluvial e
c) infiltração.

10. A fração da água fornecida que adentra a
rede de coleta na forma de esgoto é denominada
coeficiente de retorno
(R: vazão de esgotos/vazão de água).
Os valores típicos de R variam de 60% a
100%, sendo que um valor usualmente adotado
tem sido o de 80%
(R= 0,8).  ABNT, NBR 9649

13. • Contribuição per capita de matéria orgânica
– 45 a 55 g DBO/hab.dia
– 90 a 110 g DQO/hab.dia
Caracterização Qualitativa dos Esgotos
• Conceito de carga orgânica
– CO (kg/d) = P (hab)x QPCDBO,DQO
(g/habxd)
– CO (kg/d) = Q x Concentração (mg/L)

14. Variação da vazão. Vazões máxima e mínima
O consumo de água e a geração de esgotos em uma localidade variam ao
longo do dia (variações horárias),ao longo da semana variações diárias) e ao
longo do ano (variações sazonais).
A figura apresenta um hidrograma típico da vazão afluente a uma ETE,
ao longo do dia.
Pode-se observar os dois picos principais: o pico do inicio da manhã
(mais pronunciado) e o pico do inicio da noite (mais distribuído). A vazão média
diária é aquela na qual as áreas acima e abaixo do valor médio se igualam.

15. A figura apresenta um hidrograma típico da vazão afluente a uma ETE,
ao longo do dia.
Pode-se observar os dois picos principais: o pico do inicio da manhã
(mais pronunciado) e o pico do inicio da noite (mais distribuído). A vazão média
diária é aquela na qual as áreas acima e abaixo do valor médio se igualam.

16. Tem sido pratica correspondente a adoção dos seguintes coeficientes
de variação da vazão média de água.
K1 = 1,2 (coeficiente do dia de maior consumo)
K2 = 1,5 (coeficiente da hora de maior consumo)
K3 = 0,5 (coeficiente da hora de menor consumo)
Assim, as vazões máxima e mínima de água podem ser dadas pelas
fórmulas:
Qdmáx= Qdméd. K1. K2= 1,8 Qdméd
Q dmín = Q dméd . K3 = 0,5 Q dméd

17. Os coeficientes K1, K2 e K3 são generalizados, podendo não reproduzir
com fidelidade a variação de vazão na localidade em análise. Valores super ou
subdimensionais afetam diretamente o desempenho técnico e econômico da
estação em processo.
Caso haja condições de se efetuar medições de vazão, de forma a se
compor o hidrograma cobrindo as variações sazonais, deve-se adotar os dados
específicos obtidos para situação em estudo.

18. Caracterização do esgoto
Em termos práticos, usualmente não há necessidade de se
caracterizar a matéria orgânica em termos de proteínas, gorduras,
carboidratos etc.
Ademais, há uma grande dificuldade na determinação
laboratorial dos diversos componentes da matéria orgânica nas
águas residuárias, face à multiplicidade de formas e compostos em
que a mesma pode se apresentar.
Neste sentido, podem ser adotados métodos diretos ou
métodos indiretos para a determinação da matéria orgânica:

19. Métodos indiretos: medição do consumo de oxigênio
- Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)
- Demanda Última de Oxigênio (DBOu)
-Demanda Química de Oxigênio (DQO)
Métodos diretos: medição do carbono orgânico
- Carbono Orgânico Total (COT)

22. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)
O principal efeito ecológico da poluição orgânica em um curso
d'água é o decréscimo dos teores de oxigênio dissolvido.
Da mesma forma, no tratamento de esgotos por processos
aeróbios, é fundamental o adequado fornecimento de oxigênio para
que os microrganismos possam realizar os processos metabólicos
conduzindo à estabilização da matéria orgânica.

23. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)
Assim, surgiu a idéia de se medir a "força" de poluição de um
determinado despejo pelo consumo de oxigênio que ele traria, ou seja,
uma quantificação indireta da potencialidade da geração de um
impacto, e não a medição direta do impacto em si.

24. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)
Essa quantificação poderia ser obtida mesmo através de
cálculos estequiométricos baseados nas reações de oxidação da
matéria orgânica.
Assim, no caso do substrato ser, por exemplo, a glicose
(C6H1206), poder-se-ia calcular, na equação da respiração, a quantidade
de oxigênio requerida para oxidar a dada quantidade de glicose.
Tal se constitui no princípio da Demanda Teórica de Oxigênio
(Dte O).

25. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)
Na prática, no entanto, um obstáculo se apresenta como de
difícil transposição: o esgoto possui uma grande heterogeneidade na
sua composição, e tentar estabelecer todos os seus constituintes para, a
partir das reações químicas de cada um deles, calcular a demanda
resultante de oxigênio, é totalmente destituído de praticidade.
Ademais, extrapolar os dados para outras condições não seria
possível. A solução encontrada foi a de se medir em laboratório o
consumo de oxigênio que um volume padronizado de esgoto ou outro
líquido exerce em um período de tempo pré-fixado.

26. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)
Foi, assim, introduzido o importante conceito da Demanda
Bioquímica de Oxigênio (DBO).
A DBO retrata a quantidade de oxigênio requerida para
estabilizar, através de processos bioquímicos, a matéria orgânica
carbonâcea.
É uma indicação indireta, portanto, do carbono orgânico
biodegradável.
A estabilização completa demora, em termos práticos, vários
dias (cerca de 20 dias ou mais para esgotos domésticos). Tal
corresponde à Demanda Última de Oxigênio (DBOu).

27. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)
Entretanto, para evitar que o teste de laboratório fosse sujeito a
uma grande demora, e para permitir a comparação de diversos
resultados, foram efetuadas algumas padronizações:
-convencionou-se proceder à análise no 5° dia. 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 20°C, já
que temperaturas diferentes interferem no metabolismo bacteriano,
alterando as relações entre a DBO de 5 dias e a DBO última. Tem-se,
desta forma, a DBO padrão, expressa por DBO5
20
. Neste texto, sempre
que se referir à DBO simplesmente, está se implicitamente referindo à
DBO padrão.

28. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)
Simplificadamente, o teste da DBO pode ser entendido da
seguinte maneira: 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 incubada a 20°C, determina-se a nova concentração, já reduzida,
devido ao consumo de oxigênio durante o período.
A diferença entre o teor de OD no dia zero e no dia 5 representa
o oxigênio consumido para a oxidação da matéria orgânica, sendo,
portanto, a DBO5.

29. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)

33.  Outras metodologias