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1. ENGT 141 – SANEAMENTO
Aula 5 – Caracterização dos esgotos
Prof.ª Aruana Rocha Barros Lopes
aruana.barros@ufvjm.edu.br
Teófilo Otoni - MG
Junho de 2017

2. Introdução
 Características do esgotos:
Dependem da atividade geradora  tipo de uso da água
 Esgotos domésticos: possuem características bem
definidas
 Esgotos industriais  características dependem de:
 Tipo de atividade
 Processos industriais envolvidos
 Consumo de água
 Matéria-prima utilizada
2

3. Introdução
 Importância da caracterização dos esgotos:
 Conhecer as características do efluente
 Identificação dos possíveis impactos ambientais a
serem causados pelo lançamento do efluente em
corpos d’água
 Determinação do tipo de tratamento mais
adequado
 Adoção de medidas para conter a geração do
efluente e minimizar os impactos ambientais
3

4. Introdução
Caracterização dos esgotos:
 Qualitativa: parâmetros de qualidade
(características físicas, químicas e biológicas)
 Quantitativa: vazão, carga poluidora
4

5. Caracterização qualitativa
dos esgotos
5

6. Caracterização qualitativa
Principais parâmetros de caracterização dos
esgotos sanitários
 Sólidos
 Indicadores de matéria orgânica
 Nitrogênio
 Fósforo
 Indicadores de contaminação fecal 6

7. Sólidos
Importância da determinação:
 Contribuem para degradação estética do
efluente
 Constituídos basicamente por matéria orgânica
 Podem causar impactos nos corpos d’água
 Classificação por tamanho e estado
sólidos em suspensão
sólidos coloidais
sólidos dissolvidos
7

8. Sólidos
 Classificação pelas características químicas
sólidos voláteis (matéria orgânica)
sólidos fixos
 Classificação pela sedimentabilidade
sólidos em suspensão sedimentáveis
sólidos em suspensão não sedimentáveis
8

9. Sólidos
9

10. Indicadores de matéria
orgânica
As substâncias orgânicas presentes nos esgotos são
constituídas principalmente por:
 compostos de proteínas (40% a 60%)
 carboidratos (25% a 50%)
 gordura e óleos (8% a 12%)
 ureia, surfactantes, fenóis, pesticidas, metais e
outros (menor quantidade)
10

11. Indicadores de matéria
orgânica
 Classificação quanto à forma e tamanho
em suspensão (particulada)
dissolvida (solúvel)
 Classificação quanto à biodegradabilidade
inerte
biodegradável (mais importante no tratamento de
esgotos)
11

12. Determinação dos teores de
matéria orgânica nos esgotos
12
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)

13. Determinação dos teores de
matéria orgânica nos esgotos
Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5)
Mede o consumo de oxigênio, realizado por
microrganismos, para degradar a parcela de
matéria orgânica presente em uma amostra,
durante 5 dias
Demanda Última de Oxigênio (DBOU)
Mede o consumo de oxigênio para degradação total
da matéria orgânica
presente em uma amostra (20 dias)
13

14. Determinação dos teores de
matéria orgânica nos esgotos
14

15. DBO
Vantagens:
 Indicação aproximada da fração
biodegradável do despejo
 Indicação da taxa de degradação do
despejo
 Indicação da taxa de consumo de oxigênio
em função do tempo
 Determinação aproximada da quantidade
de oxigênio requerido para a estabilização
biológica da matéria orgânica presente
15

16. DBO
Limitações
 Pode-se encontrar baixos valores de DBO caso
os microrganismos responsáveis pela
decomposição não estejam adaptados ao
despejo
 Metais e outras substâncias tóxicas podem
matar ou inibir os microrganismos
 Há a necessidade da inibição dos organismos
responsáveis pela oxidação da amônia, para
se evitar que o consumo de oxigênio para a
nitrificação (demanda nitrogenada) interfira
com a demanda carbonácea 16

17. DBO
Limitações
 O teste demora 5 dias, não sendo útil
para efeito de controle operacional de
uma ETE
17

18. Determinação dos teores de
matéria orgânica nos esgotos
Demanda Química de Oxigênio (DQO)
Mede o consumo de oxigênio realizado por meio da
oxidação química da matéria orgânica presente
em uma amostra
 Oxidante: mistura de ácidos crômico e sulfúrico
com dicromato de potássio
18

19. DQO
 Oxidação tanto da fração orgânica quanto da
fração inerte (não biodegradável): superestima o
valor do oxigênio consumido
 Utilização mais frequente: efluentes com
constituinte químicos (industriais)
 Importância: relação DQO/DBO pode nos dar
informações do tipo mais adequado de tratamento
para o efluente
19

20. DQO
Vantagens
 Teste gasta de 2 a 3 horas para ser
realizado
 Resultado do teste dá uma indicação do
oxigênio requerido para a estabilização da
MO
 Resultados do teste não é afetado pela
oxidação da amônia
20

21. DQO
Limitações
 No teste da DQO são oxidadas tanto a fração
biodegradável, quanto a fração inerte da MO
do despejo. O teste superestima, portanto, o
oxigênio a ser consumido no tratamento
biológico dos despejos
 Teste não fornece informações sobre a taxa
de consumo de MO ao longo do tempo
 Certos constituintes inorgânicos reduzidos
podem ser oxidados e interferir no resultado
21

22. Relação DQO/DBO
 Baixa (< cerca de 2,5):
A fração biodegradável aeróbia é elevada e o
tratamento biológico é aconselhável;
 Intermediária (entre cerca de 2,5 e 3,5) :
A fração biodegradável aeróbia não é elevada e
devem ser realizados estudos para verificar a
viabilidade do tratamento biológico;
 Elevada (> cerca de 3,5 ou 4,0):
A fração inerte (não biodegradável aerobiamente) é
elevada e a possível indicação é para o tratamento
físico-químico.
22

23. Nitrogênio
Formas presentes nos esgotos:
 Nitrogênio molecular (N2)
 Nitrogênio orgânico (Norg)
 Amônia
 Nitrito (NO2
-)
 Nitrato (NO3
-)
Importância da caracterização:
 Nitrogênio é essencial ao crescimento de
microrganismos que atuam no tratamento de
esgotos
23

24. Nitrogênio
 Formas de nitrogênio na água podem determinar o grau
de poluição
• Nitrogênio orgânico e amônia: poluição recente
• Nitrito e nitrato: poluição remota
 Nitrogênio (juntamente com o fósforo) causa a
eutrofização dos corpos d’água
 Transformação das formas de nitrogênio nos corpos
d’água causa consumo de oxigênio dissolvido
Norg → NO2
- → NO3
-
24

25. Fósforo
Formas presentes nos esgotos:
 ortofosfatos
 fósforo orgânico (Porg)
Importância da caracterização:
 Fósforo é essencial ao crescimento de
microrganismos que atuam no tratamento de
esgotos
 Nutriente limitante para ocorrência da
eutrofização 25

26. Indicadores de
contaminação fecal
 Coliformes totais (CT)
 Coliformes termotolerantes (CTL)
 Estreptococos fecais (EF): presentes no intestino de
bois, cavalos e porcos, por exemplo
Importância da caracterização:
 Adequação do efluente a padrões de lançamento
 Risco de presença de patógenos (contaminação das
águas)
 Informações sobre tipo de efluente 26

27. Indicadores de
contaminação fecal
Relação entre coliformes termotolerantes (fecais) e
estreptococos fecais (CTL/EF) pode ser um indicador do
tipo de contaminação:
 CTL / EF > 4:
Contaminação predominantemente humana
(esgotos domésticos são um componente importante)
 CTL / EF < 1:
Contaminação predominante de outros animais de sangue
quente
(escoamento superficial é um fator importante) 27

28. Caracterização quantitativa
dos esgotos
28

29. Caracterização quantitativa
dos esgotos
Para a avaliação do impacto da poluição e da eficácia das
medias de controle, é necessária a quantificação das cargas
poluidoras afluentes ao corpo d’água.
Fatores envolvidos na caracterização quantitativa:
 Uso e ocupação do solo: tipo; densidades; perspectivas de
crescimento; distritos industriais; etc.
 Caracterização socioeconômica: demografia;
desenvolvimento econômico
 Usos múltiplos das águas.
 Requisitos de qualidade para o corpo d’água.
 Localização, quantificação e tendência das principais
fontes poluidoras.
 Diagnóstico da situação atual da qualidade da água:
características físicas, químicas e biológicas
29

30. Vazão dos esgotos
• Vazão média: (Qméd) = Pop*QPC*R (L/d)
• Vazão máxima (Qmáx) = Pop*QPC*R*K1*K2 (L/d)
• Vazão mínima (Qmín) = Pop*QPC*R*K3 (L/d)
K1=1,2 K2=1,5 K3=0,5 R=0,8
´
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)
R = vazão de esgotos/vazão de água (coeficiente de retorno)
• Vazão de infiltração: parcela de água que infiltra na rede de
esgotos (L/km.s)
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31. Vazão dos esgotos
 Alguns autores desenvolveram fórmulas para
correlacionar os coeficientes de variação com a
população:
31

32. Vazão dos esgotos
 Alguns autores desenvolveram fórmulas para
correlacionar os coeficientes de variação com a
população:
32

33. Carga orgânica
• Carga (kg/dia) = concentração (C) * vazão (Q)
• Carga (kg/dia) = população (hab) * contribuição per capta
(kg/hab.dia)
Obs: contribuição per capta de DBO: 54 gDBO/hab.dia
• Carga (kg/dia) = produção (unidades) * contribuição por
unidade (Kg/unidade.dia)
Obs: efluentes industriais
33

34. Equivalente populacional
Expressa uma relação entre uma determinada carga orgânica
de um efluente industrial e seu equivalente para esgotos
domésticos
EP (habitantes) = carga (kg/d) / contribuição per capta de DBO
ou
EP (habitantes) = carga (kg/d) / 0,054 kg DBO/hab.d
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35. 35