CARACTERIZAÇÃO QUANTITATIVA DOS ESGOTOS Exercício. 1 Calcula o equivalente populacional (EP) de...

CARACTERIZACcedilAtildeO QUANTITATIVA DOS ESGOTOS

Exerciacutecio 1Calcula o equivalente populacional (EP) de uma industria que possuem os seguintes dadosVazatildeo = 120 m3dConcentraccedilatildeo de DBO = 2000 mgLContribuiccedilatildeo per capita = 0054 Kghabdia

SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTESSISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES


Exerciacutecio 2Qual o equivalente populacional da empresa DacuteAVO que trabalha com abate de frango e cuja concentraccedilatildeo eacute da ordem de 34500 mgL e uma vazatildeo de 400000 Ld sendo que a mesma esta inserida dentro do municiacutepio de Vaacuterzea Paulista cuja populaccedilatildeo eacute de 300000 habitantes e cuja per capita eacute de 42ghabd Haveraacute impacto significativo com esta cidade se este fluente for lanccedilado in-natura no coacuterrego pinheirinho que tem uma vazatildeo que corresponde a 150 m3h e a concentraccedilatildeo igual a 5 mgL



Exerciacutecio 3bull Um matadouro abate 60 cabeccedilas de gado e 100 porcos por dia Dar as caracteriacutesticas estimadas do efluente quanto agravea)Carga de DBO produzidab)Equivalente Populacional (EP)c)Vazatildeo de esgotos

Sendo quePara abater 1 boi25 porcos necessita-se de 05 ndash 3 m3unid de aacuteguaEacute produzido 05 ndash 5 kgunid de DBO 1000 - 5000 (mgL) de concentraccedilatildeo


CARACTERIZACcedilAtildeO QUALITATIVA DOS ESGOTOS

Paracircmetros de qualidade

- Esgotos domeacutesticos contecircm aproximadamente 999 de aacutegua

- 01 - soacutelidos orgacircnicos e inorgacircnicos suspensos e dissolvidos e microrganismos

- Traduccedilatildeo do caraacuteter ou potencial poluidor do despejo

- Necessidade de tratamento dos esgotos

- Utilizaccedilatildeo de paracircmetros indiretos





SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTESSISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES LABORATOacuteRIO FIacuteSICOQUIacuteMICO - ETE ARRUDAS - 2005 DataEB ADP EDP LP AAd EAd LAd LDig 1 LDig 3 LDig 4 RLA 1 RLA 2 LRec LDS LiacuteqC LDesid EF

A B C D E F G H I J K L M N O P QC 26 25 26 25 26 25 26 27 27 26 26 26 27 27 26

mgl 162 126 120 24 mgl 378 270 261 61

73 71 72 59 68 70 64 72 71 68 68 69 72 74 72 mllxh 35 18 25 lt02mgl 517 494 454 61100 5469 232 23300 19400 17500 26629 432 308 mgl 267 255 249 22792 1800 93 6677 8415 8064 12912 226 mgl 250 239 205 38308 3669 139 16623 10985 9436 13717 82 mgl 192 74 92 2876 2990 5620 30 mgl 68 19 28 858 912 11 mgl 124 55 64 2018 2078 19 9995 9995 9995 9389 9945 9998 9767 9806 9825 9734 9996 7732 9997

mgl 149 147 mgl 149 147 mgl 150 2310 2350 100

006 006 mgl 16 19 mgl 47 46 mgl 002 lt002mgl 104 47 66 79 mgl 33 38 41 17mgl 20 30 31 13 mgl 13 8 10 4 gml 079 mll 250 290 860 mlg 87 97 153 mglmglmglmglmglmgl 09 12 06 51 mgl 07 13

S - AC Qz - AS Qz - AS D - AS D - AS D - AS D - AS D - AS D - AS D - AS D - AS D - AS D - AS D - AS D - AS D - AS S - ACF - Efluente do Adensador K - Reator Lodo Ativado - 1 P - Lodo Desidratado S - Semanal D - Diaacuterio

B - Afluente do Decantador Primaacuterio G - Lodo Adensado L - Reator Lodo Ativado - 2 Q - Efluente Final Qz - QuinzenalC - Efluente do Decantador Primaacuterio H - Lodo Digerido - 1 M - Lodo Recirculado M - MensalI - Lodo Digerido - 3 N - Lodo Disgestor Secundaacuterio AS - Amostra simplesE - Afluente do Adensador J - Lodo Digerido - 4 O - Liacutequido Centrado AC - Amostra composta

PARAcircMETROS DE CONTROLE DE PROCESSOS - ETE ARRUDAS06-jan-05

UNIDTemperaturaDBODQOpHSoacutel SedimentSoacutel totaisSoacutel totais fixosSoacutel totais volaacutetSoacutel Susp totaisSoacutel susp fixosSoacutel susp volaacutetUmidadeAlcal aacutec volaacutetAcidez volaacutetilAlcal totalRel acidalcalAcidezCloretosSulfetosOacuteleos e graxasNTKNit AmoniacalDensidadeLodo decantadoIacutendice de lodoNitratoFenoacuteisFoacutesforo totalATASulfato

09001500

Frequecircncia de AnaacutelisesA - Esgoto bruto

D - Lodo PrimaacuterioObs

Nit Orgacircnico

OxigecircnioDissolvido

DETERMINACcedilOtildeES


Principais paracircmetros

-Soacutelidos

-Indicadores de mateacuteria orgacircnica

-Nutrientes

- Indicadores de contaminaccedilatildeo fecal


CARACTERIZACcedilAtildeO QUALITATIVA DOS ESGOTOSSOacuteLIDOS

bull Classificaccedilatildeo por tamanho e estadosoacutelidos em suspensatildeosoacutelidos dissolvidos

bull Classificaccedilatildeo pelas caracteriacutesticas quiacutemicassoacutelidos volaacuteteissoacutelidos fixos

bull Classificaccedilatildeo pela sedimentabilidadesoacutelidos em suspensatildeo sedimentaacuteveissoacutelidos em suspensatildeo natildeo sedimentaacuteveis


CARACTERIZACcedilAtildeO QUALITATIVA DOS ESGOTOSSOacuteLIDOSClassificaccedilatildeo pelo tamanho



bull Separaccedilatildeo feita atraveacutes de filtraccedilatildeo

Membrana com porosidade entre 045 e 12 pm

Soacutelidos retidos mdash em suspensatildeo (particulados)

Soacutelidos que passam mdash dissolvidos (soluacuteveis)



Aparelho de filtraccedilatildeo Estufa de secagem


CARACTERIZACcedilAtildeO QUALITATIVA DOS ESGOTOSSOacuteLIDOSClassificaccedilatildeo pelas caracteriacutesticas quiacutemicas

bull Soacutelidos submetidos a temperaturas de 500 degCFraccedilatildeo orgacircnica oxidada (volatilizada)Permanecircncia da fraccedilatildeo inerte (natildeo oxidada)


CARACTERIZACcedilAtildeO QUALITATIVA DOS ESGOTOSSOacuteLIDOSClassificaccedilatildeo pela sedimentabilidade

Valor expresso em mLL mdash Cone Imhoff


SOacuteLIDOSSEDIMENTAacuteVEIS

(30 mm)

CONE IMHOFF (1 hora

CARACTERIZACcedilAtildeO QUALITATIVA DOS ESGOTOSSOacuteLIDOSDistribuiccedilatildeo tiacutepica no esgoto domeacutestico bruto


CARACTERIZACcedilAtildeO QUALITATIVA DOS ESGOTOSMATEacuteRIA ORGAcircNICA

bull Mistura heterogecircnea de compostos orgacircnicos Compostos de proteiacutenas (40 a 60)Carboidratos (25 a 50)Gorduras e oacuteleos (8 a 12)Ureacuteia surfactantes fenoacuteis pesticidas metais e outros (menor quantidade)

ldquoCausadora do principal problema de poluiccedilatildeonos corpos drsquoaacuteguardquo


CARACTERIZACcedilAtildeO QUALITATIVA DOS ESGOTOSMATEacuteRIA ORGAcircNICADistribuiccedilatildeo no esgoto bruto

Classificaccedilatildeo quanto agrave forma e tamanhobull em suspensatildeo (particulada)bull dissolvida (soluacutevel)

Classificaccedilatildeo quanto agrave biodegradabilidadebull inerte (natildeo biodegradaacutevel)bull biodegradaacutevel


CARACTERIZACcedilAtildeO QUALITATIVA DOS ESGOTOSMATEacuteRIA ORGAcircNICAMeacutetodos de determinaccedilatildeo

Meacutetodos indiretos mediccedilatildeo do consumo de oxigecircniobullDemanda Bioquiacutemica de Oxigecircnio (DBO5)bullDemanda Ultima de Oxigecircnio (DBO)bullDemanda Quiacutemica de Oxigecircnio (DQO)

Meacutetodos diretos mediccedilatildeo do carbono orgacircnico totalbullCarbono Orgacircnico Total (COT)



Conceitos de OD

A existecircncia de oxigecircnio dissolvido nas aacuteguas (OD) eacute uma necessidade fundamental para a subsistecircncia da vida aquaacutetica A maioria das espeacutecies de peixes necessita de pelo menos 3 mg O2 dissolvido por L de aacutegua para sobreviver

- A 20 ndash 25 oC - niacuteveis maacuteximos de OD na aacutegua - de 8 a 7 mgL- Aumento de temperatura - diminuiccedilatildeo na solubilidade de O2 na aacutegua- Temperatura de ebuliccedilatildeo ndash O2 = zero


Conceitos de OD DQO e DBO

O lanccedilamento de esgotos e efluentes industriais contendo substacircnciasorgacircnicas sobre os corpos dacuteaacutegua leva ao consumo do pouco O2 disponiacutevel na aacutegua por consequumlecircncia de reaccedilotildees do tipo

Mat Org + O2 (aq) rarr CO2 (aq) + H2O


DBO (Demanda Bioloacutegica de Oxigecircnio)

ldquoQuantidade de oxigecircnio requerida por microrganismosaeroacutebios para a oxidaccedilatildeo de compostos orgacircnicos presentes na

fase liacutequidardquo

Quantidade de oxigecircnio requeridaestabilizar atraveacutes de processos bio quiacutemicos a mateacuteria orgacircnica

Importacircncia Sanitaacuteria Avaliaccedilatildeo da eficiecircncia de sistemas de tratamento de esgotos sanitaacuterios e efluentes industriais

bull Principal efeito ecoloacutegico da poluiccedilatildeo orgacircnicabull Mediccedilatildeo do potencial poluidor pelo consumo de oxigecircnio




DBO5

bull Mediccedilatildeo do consumo de oxigecircnio em laboratoacuteriobull Procedimento com 5 dias de duraccedilatildeobull Teste efetuado agrave temperatura de 20degC mdash DB05

20


Esgotos domeacutesticos mdash DBO ~ 300 mgIL

DBO5

Principais vantagens do meacutetodo

bull Indicaccedilatildeo aproximada da fraccedilatildeo biodegradaacutevel do despejo

bull Indicaccedilatildeo da taxa de degradaccedilatildeo do despejo

bull Indicaccedilatildeo da taxa de consumo de oxigecircnio em funccedilatildeo do tempo

bull Quantidade de OD requerido para a estabilizaccedilatildeo

bull Paracircmetro de dimensionamento

bull Legislaccedilatildeo


DBO5

Principais limitaccedilotildees do meacutetodo

bull Pode-se encontrar baixos valores de DBO5

bull Substacircncias toacutexicas podem matar ou inibir a microbiota

bull Tempo de duraccedilatildeo do procedimento de anaacutelise


DBO uacuteltima


DQO (Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio)

ldquoQuantidade de oxigecircnio requerida para estabilizar atraveacutesde processos quiacutemicos a mateacuteria orgacircnica atraveacutes de um

oxidante forte em meio aacutecidordquo

ldquoDemanda total de O2 devido a substacircncias recalcitrantes (natildeo-biodegradaacuteveis)

+demanda de O2 devido a substacircncias biooxidaacuteveis (DBO)rdquo

Oxidante Dicromato de potassio (em meio aacutecido)



Principais vantagens do meacutetodobull O teste gasta 2 a 3 horas para ser realizadobull O resultado daacute uma indicaccedilatildeo do oxigecircnio requerido para a estabilizaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

Principais limitaccedilotildees do meacutetodobull O teste pode superestimar o oxigecircnio consumidobull Compostos inorgacircnicos podem ser oxidadosbull Natildeo indica o consumo de OD associado agrave mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevelbull Natildeo fornece a taxa de conversatildeo da mateacuteria orgacircnica com tempo


Relaccedilatildeo entre DQO DBO5

Esgotos domeacutesticos brutos 17 a 24

relaccedilatildeo DQODBO5 baixa (lt ~ 25) - a fraccedilatildeo biodegradaacutevel e elevada- indicaccedilatildeo para tratamento bioloacutegico

relaccedilatildeo DQODBO5 intermediaacuteria (entre ~ 25 e 35)- a fraccedilatildeo biodegradaacutevel natildeo eacute elevada- estudos de tratabilidade viabilidade do tratam bioloacutegico

relaccedilatildeo DQODBO5 elevada (gt ~ 35 ou 40)- a fraccedilatildeo inerte (natildeo biodegradaacutevel) eacute elevada- possiacutevel indicaccedilatildeo para tratamento fiacutesico-quiacutemico




CARBONO ORGAcircNICO TOTAL

bull Medida direta da mateacuteria orgacircnica

bull Mede todo o carbono liberado na forma de CO2

bull Utilizaccedilatildeo em pesquisas ou anaacutelises mais detalhadas

bull Alto custo do equipamento


NITROGEcircNIO


NITROGEcircNIOPoluiccedilatildeo das aacuteguas

bull Elemento indispensaacutevel para o crescimento de algas mdash eutrofizaccedilatildeo de lagos e represas

bull Conversatildeo da amocircnia a nitrito e deste a nitrato (nitrificaccedilatildeo) rarr consumo de OD no corpo drsquoaacutegua receptor

bull Amocircnia livre rarr diretamente toacutexica aos peixes

bull Nitrato rarr doenccedilas como a metemoglobinemia


NITROGEcircNIOTratamento de esgotos

bull Elemento indispensaacutevel para o crescimento dos microrganismos responsaacuteveis pelo tratamento de esgotos

C N P100 5 1

bull Conversatildeo da amocircnia a nitrito e deste a nitrato (nitrificaccedilatildeo) - consumo de oxigecircnio e alcalinidade

bull Conversatildeo do nitrato a nitrogecircnio gasoso (desnitrificaccedilatildeo) rarr (a) economia de oxigecircnio e alcalinidade (quando realizado de forma controlada) ou (b) deterioraccedilatildeo da sedimentabilidade do lodo (quando natildeo controlado ndash bolhas de N2)


NITROGEcircNIO


Indicaccedilotildees sobre o estaacutegio da poluiccedilatildeo dos corpos drsquoaacutegua receptoresbull Recente mdash Orgacircnico ou amocircniabull Antigo - Nitrato

Meacutetodo Kjeldahl ndash NTK (Nitrogecircnio total Kjeudahl)

NITROGEcircNIOAmocircnia livre e amocircnia ionizada em soluccedilatildeo


NITRIFICACcedilAtildeO Amocircnia eacute transformada em nitrato em 2 etapas

1 Nitritaccedilatildeo mdash Bacteacuterias (ex Nitrosomonas) transformam amonia em nitrito

2Nitrataccedilatildeo mdash Bacteacuterias (ex- Nitrobacter) transformam nitrito em nitrato

amocircnia + O2 nitrito + H+ + H2O + energia

nitrito + O2 nitrato + energia

Equaccedilatildeo geral da nitrificaccedilatildeo


energiaOHHNO 23 224 22 ONH

NITROGEcircNIO

DESNITRIFICACcedilAtildeO Bacteacuterias desnitrificantes (ex Pseudomonas) transformam nitrato em nitrogenio gasoso


HNO 22 3 OHON 222 52

NITROGEcircNIO


Nitrosomonas

Nitrobacter

Pseudomonas

FOacuteSFORO

-Nutriente essencial para o crescimento dos microrganismos responsaacuteveis pela estabilizaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

Usualmente esgotos domeacutesticos tem teor suficiente de foacutesforoEste pode estar deficiente em certos despejos industriais

C N P100 5 1


FOacuteSFOROFoacutesforo nos esgotos brutos

bull Orgacircnico (ligado a compostos orgacircnicos) ndash origem fisioloacutegica bull Inorgacircnico (polifosfatos e ortofosfatos) mdash origem principal nos detergente e outros produtos quiacutemicos domeacutesticos


FOacuteSFORO

-Nutriente essencial para o crescimento de algas - eutrofizaccedilatildeo de lagos e represas

Problemas esteacuteticos e recreacionais diminuiccedilatildeo do uso da aacutegua para recreaccedilatildeo (floraccedilatildeo crescimento de vegetaccedilatildeo maus odores morte de peixes)

Anaerobiose no fundo do corpo aquaacutetico consumo de OD durante a degradaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica (condiccedilotildees redutoras)

Fe e Mn na forma soluacutevel problemas ao abastecimento de aacutegua liberaccedilatildeo de foacutesforo dos sedimentos H2S (maus odores)


FOacuteSFORO

Morte de peixes (anaerobiose por inversatildeo teacutermica toxicidade por amocircnia) Custo de tratamento da aacutegua Remoccedilatildeo de alga cor turbidez sabor e odor

Maior consumo de produtos quiacutemicos Maior frequumlecircncia de lavagem dos filtros Toxicidade de algas (cianobacteacuterias)

Desaparecimento gradual do corpo aquaacutetico

Prefere-se priorizar o controle das fontes de P quando se pretende controlar a eutrofizaccedilatildeo


FOacuteSFORO


Controle da eutrofizaccedilatildeo

Medidas preventivas reduccedilatildeo do aporte de foacutesforo atraveacutes de atuaccedilatildeo nas fontes externas

Controle de esgotos Tratamento terciaacuterio para remoccedilatildeo de nutrientes Tratamento convencional com lanccedilamento a jusante da represa Lanccedilar o esgoto em outra bacia (sem represa) Infiltraccedilatildeo no solo


ORGANISMOS PATOGEcircNICOS

bull Bacteacuterias

bull Viacuterus

bull Protozoaacuterios

bull Helmintos



bull Origem predominantemente humanabull Reflexo direto do niacutevel de sauacutede da populaccedilatildeo e as condiccedilotildees de saneamento baacutesico

Quantidade de patoacutegenos dependebull Condiccedilotildees soacutecio-econocircmicasbull Condiccedilotildees sanitaacuteriasbull Regiatildeo geograacuteficabull Presenccedila de induacutestrias agro-alimentaresbull Tipo de tratamento utilizado



Organismos indicadoresbull Detecccedilatildeo de patoacutegenos eacute extremamente difiacutecil

bull Ocorrem em baixas concentraccedilotildees

bull Demanda de grandes volumes de amostras

bull Organismos indicadores de contaminaccedilatildeo fecal

bull Predominantemente natildeo patogecircnicos

bull Satisfatoacuteria indicaccedilatildeo de contaminaccedilatildeo por fezes humanas e animais

POTENCIALIDADE DE TRANSMISSAtildeO DE DOENCcedilAS


CARACTERIacuteSTICAS DOS ESGOTOS DOMEacuteSTICOS


CARACTERIacuteSTICAS DOS EFLUENTES INDUSTRIAIS

Tratamento Bioloacutegico

1048633 Biodegradabilidade

1048633 Tratabilidade

1048633 Concentraccedilatildeo de mateacuteria orgacircnica

1048633 Disponibilidade de nutrientes

1048633 Toxicidade


OPCcedilOtildeES PARA LANCcedilAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS


LANCcedilAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS NA REDE PUacuteBLICA

Remoccedilatildeo preacutevia de contaminantes que possam causar

1048633 Riscos agrave seguranccedila e problemas na operaccedilatildeo da rede de coleta e interceptaccedilatildeo

1048633 Toxidez ao tratamento bioloacutegico dos esgotos

1048633 Toxidez ao tratamento do lodo e agrave sua disposiccedilatildeo final

1048633 Presenccedila do contaminante no efluente do tratamento bioloacutegico (natildeo remoccedilatildeo no

tratamento



bull A companhia de saneamento deve ter suas normas para recebimentos de

efluentes industriais na rede coletora

bull Empresa deveraacute fazer um preacute-tratamento ou preacutecondicionamento

bull Enquadramento nas normas da companhia de saneamento

bull A companhia eacute responsaacutevel pelo atendimento aos padrotildees

bull Lanccedilamento no corpo receptor poacutes-tratamento completo ndash atendimento aos

padrotildees do oacutergatildeo ambiental

bull Reuacuteso ou reciclagem do efluente tratado ndash implicaccedilotildees para

a sauacutede puacuteblica e enquadramento em padrotildees




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Exerciacutecio 2Qual o equivalente populacional da empresa DacuteAVO que trabalha com abate de frango e cuja concentraccedilatildeo eacute da ordem de 34500 mgL e uma vazatildeo de 400000 Ld sendo que a mesma esta inserida dentro do municiacutepio de Vaacuterzea Paulista cuja populaccedilatildeo eacute de 300000 habitantes e cuja per capita eacute de 42ghabd Haveraacute impacto significativo com esta cidade se este fluente for lanccedilado in-natura no coacuterrego pinheirinho que tem uma vazatildeo que corresponde a 150 m3h e a concentraccedilatildeo igual a 5 mgL



















mgl 162 126 120 24 mgl 378 270 261 61


mgl 149 147 mgl 149 147 mgl 150 2310 2350 100






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Nit Orgacircnico





-Soacutelidos


-Nutrientes


























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NITROGEcircNIO










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NITROGEcircNIO



HNO 22 3 OHON 222 52

NITROGEcircNIO


Nitrosomonas

Nitrobacter

Pseudomonas

FOacuteSFORO



C N P100 5 1





FOacuteSFORO






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bull Bacteacuterias

bull Viacuterus


bull Helmintos























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mgl 149 147 mgl 149 147 mgl 150 2310 2350 100






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Nit Orgacircnico





-Soacutelidos


-Nutrientes


























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DBO5


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DBO5









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NITROGEcircNIO










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NITROGEcircNIO














NITROGEcircNIO



HNO 22 3 OHON 222 52

NITROGEcircNIO


Nitrosomonas

Nitrobacter

Pseudomonas

FOacuteSFORO



C N P100 5 1





FOacuteSFORO






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HNO 22 3 OHON 222 52

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NITROGEcircNIO














NITROGEcircNIO



HNO 22 3 OHON 222 52

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Nitrosomonas

Nitrobacter

Pseudomonas

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CARACTERIZAÇÃO QUANTITATIVA DOS ESGOTOS Exercício. 1 Calcula o equivalente populacional (EP) de...

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