UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES

PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”

AVM FACULDADE INTEGRADA

TRATAMENTO DE EFLUENTES – AVALIAÇÃO DA EFICÁCIA DE

ESTAÇÕES DE TRATAMENTO COMPACTAS

Por: Monique Lourenço Lopes

Orientador

Prof. Jorge Tadeu Vieira Lourenço

Rio de Janeiro

2014

DOCUMENTO PROTEGID

O PELA

LEI D

E DIR

EITO AUTORAL

2

UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES

PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”

AVM FACULDADE INTEGRADA

TRATAMENTO DE EFLUENTES – AVALIAÇÃO DA EFICÁCIA DE

ESTAÇÕES DE TRATAMENTO COMPACTAS

Apresentação de monografia à AVM Faculdade Integrada

como requisito parcial para obtenção do grau de

especialista em Gestão de Sistemas Integrados de

QSMS/SGI.

Por: Monique Lourenço Lopes.

3

AGRADECIMENTOS

Agradeço em primeiro lugar a Deus pelo dom da vida, proteção, por me proporcionar conhecimento e me guiar à conclusão de mais uma importante etapa

da minha vida.

Ao meu orientador professor Jorge Tadeu pelo auxílio na realização deste trabalho.

Ao meu esposo pelo carinho e incentivo.

À minha família, pais e filho pela paciência e compreensão nos momentos de ausência, em especial aos momentos dedicados aos estudos para elaboração deste

trabalho.

4

DEDICATÓRIA

A Deus, porque dele, por Ele e para Ele são

todas as coisas.

5

RESUMO

Lidando com a geração de toneladas de resíduos em suas obras, por vezes

tem-se como secundária a questão que versa sobre tratamento de efluentes

sanitários. No entanto, é consenso doutrinário que os impactos causados pelo

despejo de efluentes não integralmente tratados são significativos e, em adição,

quase sempre extrapolando a esfera local. Assim sendo, imprescindível estudar o

desempenho atual da gestão de efluentes, bem como propor, em sendo pertinente,

melhorias operacionais e tecnológicas. Este trabalho tem por objetivo comparar a

eficácia dos sistemas de tratamento de efluentes sanitários utilizados em canteiros

de obra, fornecendo informações reais do desempenho de três processos de

tratamento, em termos de eficiência de remoção alcançada. Foram avaliados três

sistemas de tratamento de efluentes sanitários compactos implantados em uma

unidade industrial. As mesmas são constituídas de reator anaeróbico de fluxo

ascendente, tendo sido realizado levantamento conciso das Estações de

Tratamento implantadas, a constituição do esgoto à montante e à jusante das

mesmas, por meio das análises das amostras colhidas. Os resultados apresentam

adequada eficiência do processo em tratamento de Estações de Tratamento de

efluentes sanitários de baixo custo.

6

METODOLOGIA

O presente trabalho tem cunho qualitativo, utiliza-se de dados primários

(laudos com resultados das análises de efluentes dos sistemas apresentados) e

secundários (fontes bibliográficas através da análise de livros e pesquisa

documental através de manuais das estações de tratamento buscando analisar

conceitos e Legislação aplicável).

O período de abrangência dos dados experimentais de monitoramento das

ETEs variou durante o período de Setembro de 2012 a Agosto de 2013. Foram

coletadas doze amostras de efluentes a montante e a jusante dos sistemas “A”

(EMPRESA A), “B” e “C”, todos fundados no clássico “fossa-filtro”, típico de

canteiros de obra, as quais foram levadas para análise em laboratórios

credenciados, onde foram realizadas as análises dos efluentes de acordo com a

legislação aplicável, considerando-se, com maior vigor, a remoção de DBO. Os

resultados foram analisados através de média aritmética de acordo com os valores

de eficiência de remoção obtidos.

7

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO 09

CAPÍTULO I - Tratamento de Efluentes – Levantamento bibliográfico 11

CAPÍTULO II - Tratamento de Efluentes – Apresentação dos sistemas 22

CAPÍTULO III – Tratamento de Efluentes – Levantamento dos resultados 34

CONCLUSÃO 38

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 39

ÍNDICE 42

8

TERMINOLOGIAS

DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) – Quantidade de oxigênio utilizada na

oxidação bioquímica da matéria orgânica suscetível à decomposição por ação

microbiana, presente num efluente.

DQO (Demanda Química de Oxigênio) – Quantidade de oxigênio utilizada na

oxidação bioquímica da matéria orgânica pouco suscetível à decomposição por

ação microbiana, presente num efluente (não biodegradável).

EE – Estação elevatória.

EFLUENTES – Descartes líquidos gerados pelos processos e atividades inerentes

da Engenharia.

ETE – Estação de Tratamento de Efluentes.

FILTRO ANAERÓBIO – Unidade destinada ao tratamento de esgotos, mediante

afogamento do meio biológico filtrante.

MBAS - Substâncias reativas ao azul de metileno.

OD – Oxigênio dissolvido.

RAFA – Reator anaeróbio de fluxo ascendente. Unidade de sedimentação e

digestão, geralmente fechada, de fluxo ascendente e contínuo.

SST – Sólidos suspensos totais.

ZOOGLÉIAS – Colônias anaeróbias gelatinosas aderidas ao meio fixo.

9

INTRODUÇÃO

Uma estação de tratamento de efluentes tem por objetivo reduzir a carga

contaminante ou poluente de esgotos, tendo-se sempre em vista a finalidade e a

qualidade da água do corpo receptor, visando, por consequência, a não degradação

e à ausência de riscos ao meio ambiente, em geral, e ao homem, em particular.

O impacto do lançamento de efluentes originados de estações de tratamento

de esgotos em corpos d'água é motivo de grande preocupação. Por este motivo

existe uma série de legislações ambientais, estabelecendo critérios que procuram

influir tanto na seleção dos locais de descarga quanto no nível de tratamento exigido

para garantir que os impactos ambientais provocados pela disposição destes

efluentes tratados sejam aceitáveis. É consenso doutrinário que os impactos

causados pelo despejo de efluentes não integralmente tratados são significativos e,

em adição, quase sempre extrapolando a esfera local.

Assim sendo, imprescindível estudar o desempenho atual da gestão de

efluentes, bem como propor, em sendo pertinente, melhorias operacionais e

tecnológicas.

A disposição adequada dos esgotos é também essencial à proteção da saúde

pública e do meio ambiente. São inúmeras as doenças que podem ser transmitidas

pela falta da disposição adequada de esgoto sanitário (NUVOLARI, 2003). Segundo

a FUNASA (2004), sob o aspecto sanitário, o destino adequado dos dejetos

humanos, visa, fundamentalmente, aos seguintes objetivos:

- Evitar a poluição do solo e dos mananciais de abastecimento de água;

- Evitar o contato de vetores com as fezes;

- Propiciar a promoção de novos hábitos higiênicos na população;

- Promover o conforto e atender ao senso estético.

Desta forma, a gestão de efluentes tem por finalidade: - Identificar os efluentes gerados;

- Coletar e transportar os efluentes para locais de tratamento adequados;

- Tratar os efluentes para enquadrá-los nos padrões legais;

10

- Promover a destinação final do efluente tratado de forma legal e

ambientalmente segura.

Os lançamentos de efluentes líquidos em um curso d’água podem resultar em

variações de suas características, mensuradas por parâmetros tais quais o pH,

temperatura, entre outros. Os seres vivos que dependem direta ou indiretamente

deste curso d’água sofrerão, com maior ou menor intensidade, as consequências

destas variações.

O presente trabalho tem como finalidade comparar a eficácia de tratamento

de efluentes sanitários de três sistemas compactos existentes em uma unidade

industrial, a fim de verificar qual (ou quais) os mais eficazes em sua (s) tarefa(s).

Sendo necessário levantar os tipos de tratamento existentes nos canteiros de obra,

dados sobre a coleta e análise de efluentes, comparar os resultados das análises e

estudar comparativamente a eficácia de tratamento de efluentes sanitários dos

diversos sistemas compactos existentes no empreendimento.

Segundo a NT202, um efluente que não atenda às condições que lhe são

impostas deve ser tratado sendo necessária a implantação de um sistema de

tratamento adequado às características do mesmo.

O processo biológico, que ocorre na presença de oxigênio livre, denominados

aeróbios, é o mais utilizado e conhecido. A implantação de sistemas com processos

aeróbios oferecem poucos riscos de investimento, contudo são necessários

equipamentos como aeradores que demandam energia e, o lodo, sendo gerado

como subproduto, ainda é passível de decomposição por ação biológica.

(CHERNICHARO, 2000). Outro processo de decomposição biológica ocorre na

ausência de oxigênio livre e denomina-se processo anaeróbio. Segundo

Chernicharo (2000), ele pode apresentar como subproduto o gás metano que é

utilizado como fonte de energia.

No primeiro capítulo deste trabalho, foi realizado levantamento bibliográfico

contemplando o tratamento de efluentes, condições requeridas para a eficácia do

mesmo, legislação pertinente e os impactos causados pela falta de controle e

despejo dos esgotos não tratados. No segundo capítulo foi abordada a estrutura de

cada sistema de tratamento de efluentes e no terceiro capítulo realizado o

levantamento e avaliação dos resultados obtidos.

11

CAPÍTULO I

TRATAMENTO DE EFLUENTES

LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO

1.1 Tratamento de Efluentes

O objetivo de uma estação de tratamento de efluentes é tratar o

esgoto sanitário, removendo suas cargas poluidoras e permitindo o descarte

da água em outros corpos ou fluxos de água, de acordo com os padrões permitidos

pela legislação vigente, gerando da água de reuso.

Von Sperling (1996) cita que os aspectos importantes na seleção de sistemas de

tratamento de esgotos são: eficiência, confiabilidade, disposição do lodo, requisitos

de área, impactos ambientais, custos de operação, custos de implantação,

sustentabilidade e simplicidade. Cada sistema deve ser analisado individualmente,

adotando-se a melhor alternativa técnica e econômica.

A ETE biológica de lodos ativados trata efluentes de origem sanitária, onde ocorre à

depuração das cargas poluidoras Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) e

Demanda Química de Oxigênio (DBO), através da micro fauna existente.

1.2 Condições requeridas por bactérias anaeróbias

Segundo Nuvolari (2003), as bactérias na sua grande maioria são

unicelulares procariontes se reproduzem por divisão celular, possuem tamanho de

0,5 a 1 たm, são filamentosas e sua absorção de nutrientes se da pela membrana

celular, os fungos sob certas condições aparecem, mas, são indesejáveis e a

maioria é filamentosa.

O processo de tratamento biológico pode se desenvolver de várias formas,

todas derivadas de processos que ocorrem naturalmente na natureza, os quais são

acelerados nos processos artificiais de tratamento devido ao controle da ação de

microorganismos sobre o substrato, as quais se subdividem da seguinte forma:

- Processos aeróbicos (disponibilidade de oxigênio livre);

12

- Processos anaeróbicos (ausência total de oxigênio);

- Processos anóxicos (carência de oxigênio livre);

- Combinação entre os processos.

As bactérias, fungos, protozoários, vírus e algas são os microrganismos mais

importantes no esgoto sanitário (NUVOLARI, 2003).

1.2.1 Microorganismos

A biodegradação da matéria orgânica é intermediada por microorganismos

classificados como decompositores, que metabolizam carboidratos, proteínas,

gorduras, ácidos nucléicos e outros compostos orgânicos transformando-os em

meio aeróbico, gás carbônico e água, e em meio anaeróbio, também em metano.

1.2.3 Bactérias

Bactérias são organismos procarióticos unicelulares que se reproduzem por

fissão binária, suas dimensões variam de acordo com a forma.

O pH ótimo de crescimento de bactérias varia entre 6,5 e 7,5. Bactérias não

suportam pH acima de 9,5 ou abaixo de 4,0.

As bactérias encontradas com mais frequência no processo de lodos ativados

são principalmente as bactérias filamentosas, sendo as heterótrofas as mais

importantes em tratamento biológico.

1.2.4 “Bulking” Filamentoso

Os filamentos (Figura 1) se desenvolvem em excesso devido a falta de

nutrientes e/ou falta de OD, se alimentam basicamente de bactérias que se

encontram em suspensão no “liquor”, removendo assim, grande parte da turbidez do

efluente final. Contudo são muito sensíveis a alterações nas características do

afluente e na operação de sistemas de lodos ativados.

13

Figura 1 – Bactérias filamentosas (extraída de LOMBARDI, 2010).

Segundo LOMBARDI (2010), o problema de bulking filamentoso em estações

de tratamento de efluentes tem como consequência, além da má decantabilidade

dos sólidos, a perda de eficiência de remoção de DQO, DBO que contribui

negativamente para a qualidade do efluente tratado e consequentemente em

prejuízos para o corpo receptor.

1.2.5 “Pin-Floc”

Os “Pin-Flocs” são pequenos e sem filamentosas. Nos decantadores

secundários decantam lentamente, não proporcionando o tempo necessário à

adsorção, gerando um efluente final turvo e de má qualidade, comuns em lodos com

idade elevada.

14

Figura 2 – Pin Floc (Extraída de FAVARO, 2012).

Segundo SANTI (2013). O arraste de sólidos pode ser ocasionado por seis

problemas principais: bulking filamentoso, o problema mais comum (46%); pin floc

(23%), crescimento disperso (15%), escuma (8%), bulking viscoso (8%) e

desnitrificação. A Tabela 1 apresenta as causas e efeitos causados pelas bactérias.

Tabela 1 - Causas e efeitos causados pelas bactérias.

Tabela 1 – Causas e efeitos causados pelas bactérias (extraída de FÁVARO, 2012).

15

2.1 Impactos causados pela poluição.

O despejo de dejetos como, por exemplo, o esgoto não tratado, efluentes

industriais entre outros, contribuem para o processo de eutrofização. Processo este

normalmente causado pelo homem, contudo é possível que seja causado por ordem

natural, tendo como princípio a concentração de matéria orgânica em ambientes

aquáticos.

Durante o processo de eutrofização, também conhecido como eutroficação, a

grande quantidade de fosfato e nitrato contribui para o aumento de algas que

habitam na superfície da água, formando uma densa camada que impede a

penetração da luminosidade ocasionando a eutrofização como demonstrado na

figura 3.

Figura 3 – Lagoa eutrofizada no Rio de Janeiro (extraída de Langanke)

Devido à falta de penetração da luminosidade, não é possível a realização da

fotossíntese pelos organismos presentes nas camadas mais profundas, o que

ocasiona a morte das algas, a proliferação de bactérias decompositoras e o

aumento do consumo de oxigênio por estes organismos. Esse fenômeno também é

prejudicial aos mamíferos aquáticos e peixes que não conseguem sobreviver devido

ao baixo suprimento de oxigênio.

16

Em virtude da morte destes, aumenta ainda mais o teor de matéria orgânica

no meio e de agendes decompositores (bactérias anaeróbias), que atuam na

degradação da matéria morta liberando toxinas e agravando mais a situação dos

ambientes afetados (FONSECA, 2008). A eutrofização causa a destruição da fauna

e da flora dos ambientes aquáticos, compromete toda a cadeia alimentar, além de

alterar a qualidade da água, transformando-os em esgoto a céu aberto o que os

torna impróprio para o ser humano. A figura 4 apresenta o processo de eutrofização

e o esquema da consequência de eutrofização é apresentado na figura 5.

Figura 4 – Processo de eutrofização (extraído de REIMERS, 2013).

Figura 5 – Esquema da consequência de eutrofização (adaptada de QUADROS, 2011).

17

Além disso, podemos considerar os problemas estéticos, diminuição do uso

da água para recreação, crescimento excessivo da vegetação e maus odores.

A figura 6 apresenta a evolução do processo de eutrofização de um lago ou

represa considerando as ocupações por matas e florestas, por agricultura ou por

ocupação humana.

Figura 6 - Evolução do processo de eutrofização de um lago ou represa (extraído de SPERLIN, 1996).

18

3.1 Controle

Para controle da eutrofização podem ser usadas técnicas preventivas ou

corretivas. As preventivas baseiam-se em reduzir o fornecimento dos nutrientes para

o ambiente aquático controlando o esgoto urbano ou tratando os efluentes

industriais.

Para Quadros (2011) os métodos usados para combater a eutrofização das águas são:

- Arejamento artificial: Introdução de ar comprimido rico em oxigênio.

- Dragagens dos sedimentos: Remoção do fundo aquático, mas pode também

aumentar a eutrofização ou ainda aumentar a turvação da água.

- Remoção das plantas.

- Tratamentos químicos: À base de herbicidas e algicidas e estes podem

ser extremamente tóxicos para os outros seres vivos aquando usado

em concentrações elevadas.

Quanto às corretivas, podem ser utilizados reagentes para diminuir a

disponibilidade de fósforo e colheita das algas existentes na superfície. Cabe

ressaltar que materiais de limpeza utilizados em residências como detergentes, por

exemplo, atrapalham esse processo. O ideal é que seja dada preferência a produtos

de limpeza biodegradáveis.

Sperling (1996) recomenda que sempre que possível, deve-se dar grande

ênfase aos métodos preventivos, usualmente aos mais baratos e eficazes. Dentre

esses cita:

Controle dos esgotos através de tratamento dos mesmos a nível terciário com

remoção de nutrientes, tratamento convencional dos esgotos e lançamento à

jusante, exportação dos esgotos para outra bacia hidrográfica que não possua lagos

ou represas e infiltração dos esgotos no terreno.

19

3.2 A falta de controle

Estabelecer controles é fundamental para que não haja o processo de

eutrofização nos meios aquáticos. Tendo em vista que nem sempre é possível ou

viável recuperar o meio, por envolver questões de engenharia, questões sociais e

questões políticas. Cito o caso da Lagoa Rodrigo de Freitas que antes do início do

século XIX, seu ecossistema natural apresentava boa qualidade do recurso hídrico e

com a chegada da Família Real para o Brasil e a urbanização que sofreu, obteve

consequências negativas devido à falta de controle e tratamento quando do despejo

de esgoto sem tratamento. As figuras 7 e 8 apresentam a Lagoa na década de 60 e

no ano de 2010 respectivamente.

Figura 7 – Lagoa Rodrigo de Freitas (extraída DELAMONICA,2011).

Figura 8 – Lagoa Rodrigo de Freitas e a morte de peixes (extraída de CARPES, 2013).

20

4.1 Legislação Ambiental

A avaliação da legislação é importante, pois estabelece parâmetros no que

diz respeito às concentrações de carga orgânica lançados no corpo receptor. A

Resolução Conama nº 357 de 2005, alterada pela Resolução 410/2009 e pela

430/2011, estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes,

classificação dos corpos de água, diretrizes ambientais para o seu enquadramento e

dá outras providências.

Seu artigo 38 § 2º estabelece que nas bacias hidrográficas em que a

condição de qualidade dos corpos de água esteja em desacordo com os usos

preponderantes pretendidos, deverão ser estabelecidas metas obrigatórias,

intermediárias e finais, de melhoria da qualidade da água para efetivação dos

respectivos enquadramentos, excetuados nos parâmetros que excedam aos limites

devido às condições naturais.

4.1.1 Política Nacional de Meio Ambiente

Estabelecida pela Lei Federal nº 6.938, de 31.08.1981, a Política Nacional de

Meio Ambiente (PNMA) tem por objetivo, nos termos do art. 2º: a preservação,

melhoria e recuperação da qualidade ambiental propícia à vida, visando assegurar,

no País, condições ao desenvolvimento socioeconômico, aos interesses da

segurança nacional e à proteção da dignidade da vida humana.

A PNMA indica a definição para termos ambientais, tais como: meio ambiente,

poluição, poluidor, recursos ambientais e degradação da qualidade ambiental,

dentre outras. Cria, ainda, o Sistema Nacional do Meio Ambiente (SISNAMA).

De acordo com o Artigo 6º o SISNAMA é constituído especialmente de:

- Órgão Superior: o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA);

- Órgão Central: a Secretaria Especial do Meio Ambiente (SEMA);

- Órgãos Setoriais (órgãos ou entidades integrantes da Administração Pública

Federal, direta ou indireta, bem como as fundações instituídas pelo Poder Público,

cujas entidades estejam, total ou parcialmente, associadas às de preservação da

21

qualidade ambiental ou de disciplinamento do uso de recursos ambientais) e Órgãos

Seccionais (órgãos ou entidades estaduais responsáveis pela execução de

programas e projetos e de controle e fiscalização das atividades suscetíveis de

degradarem a qualidade ambiental);

- Órgãos Locais: os órgãos ou entidades municipais responsáveis pelo controle e

fiscalização dessas atividades, nas suas respectivas áreas de jurisdição.

Quanto aos municípios, os §§ 2º e 3º do citado art. 6º determinam:

§ 2º - Os Municípios, observadas as normas e os padrões federais e estaduais,

também poderão elaborar as normas mencionadas no parágrafo anterior.

§ 3º - Os órgãos central, setoriais, seccionais e locais mencionados neste artigo

deverão fornecer os resultados das análises efetuadas e sua fundamentação,

quando solicitados por pessoa legitimamente interessada.

Segundo o INEA, os sistemas de coleta e tratamento de esgotos sanitários,

estão sujeitos ao licenciamento ambiental.

4.1.2 Licenciamento Ambiental

A Política Nacional do Meio Ambiente (PNMA) estabeleceu, em seu Art. 10,

que: a construção, instalação, ampliação e funcionamento de estabelecimentos e

atividades utilizadoras de recursos ambientais, considerados efetiva ou

potencialmente poluidores, bem como os capazes, sob qualquer forma, de causar

degradação ambiental, dependerão de prévio licenciamento por órgão estadual

competente, integrante do SISNAMA, sem prejuízo de outras licenças exigíveis.

O licenciamento ambiental é o procedimento administrativo por meio do qual o órgão

ambiental autoriza a localização, instalação, ampliação e operação de

empreendimentos e atividades utilizadores de recursos ambientais, efetiva ou

potencialmente poluidores ou capazes, sob qualquer forma, de causar degradação

ambiental.

22

CAPÍTULO II

TRATAMENTO DE EFLUENTES

APRESENTAÇÃO DOS SISTEMAS

1. Tratamento de Efluentes na Empresa A A unidade de tratamento da estação e seus componentes são apresentados

a seguir, assim como todo o percurso do efluente durante o tratamento, de acordo

com o manual de operação da estação (Manual ETECH 100 a 600 – TECNIPLAS

2011).

O objetivo principal do tratamento proposto é reduzir a concentração de

sólidos em suspensão, material orgânico biodegradável e os organismos

patogênicos. Remoção de nutrientes (em especial nitrogênio e fósforo) não é

contemplada no tratamento.

Com este objetivo, o tratamento principal dos esgotos é feito através de

Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente, seguido de Reator Aeróbio de Fluxo

Ascendente e Câmara de Sedimentação. O sistema propõe-se remover matéria

carbonácea e sólidos em suspensão, através de tratamento biológico, seguido por

desinfecção, para eliminação de patogênicos, antes da disposição final. O Sistema é

precedido de um pré tratamento através de gradeamento visando à retirada de

objetos grosseiros presentes no esgoto, seguida de desarenação para reter os

sólidos inorgânicos sedimentáveis, evitando que entrem nas unidades de tratamento

biológico e na Elevatória de Esgotos (EE).

A tecnologia anaeróbia se destaca pela sua eficiência na remoção de matéria

orgânica (DBO/DQO) e sólidos suspensos totais (SST). Dentre as variantes da

tecnologia, temos os reatores anaeróbios de fluxo ascendente através de leito de

lodo que apresentam grandes vantagens:

- Curto tempo de detenção ocasionando pequenos volumes e áreas;

- Produzem pouco lodo, e o gerado é estabilizado;

- Não consomem energia;

- Não necessitam de equipamentos eletromecânicos;

23

- Requerem construção e operação simples;

- O controle de odores é mais facilmente controlado;

- Baixo custo de manutenção.

Parâmetros físico-químicos aceitáveis no efluente bruto para obtenção da

eficiência que atenda a Resolução CONAMA 397/2008 e CONAMA 430/2011.

- DBO, que deve atender não somente à eficiência de remoção exigida pela

deliberação CECA 4886/07, como também ao limite máximo de lançamento

imposto pelo mesmo instrumento jurídico e pela seção III da resolução

CONAMA 430/11;

- RNFT, atendendo-se ao limite de lançamento imposto pela deliberação CECA

4886/07;

- pH, atentando-se para os limites da NT 202 (1986) e Resolução CONAMA

430/11;

- Temperatura, cujo limite é comum às três normas que versam sobre referido

parâmetros físicos;

- Materiais Sedimentáveis, cujo lançamento é limitado pela NT 202 (1986), e

pela Resolução CONAMA 430/11;

- Materiais Flutuantes, cujo lançamento é limitado pelas mesmas normas que

impõem restrições a materiais sedimentáveis;

- Óleos Minerais, de limite para lançamento determinado pela NT 202 (1986);

- Óleos Vegetais e Gorduras Animais, com limite definido pela NT 202 (1986);

- DQO, por imposição deste documento, visando ao monitoramento da carga

orgânica biodegradável e recalcitrante;

- MBAS: cujo limite é estabelecido pela NT-202.

24

A avaliação da eficácia dos sistemas apresentados levará em consideração o limite mínimo de remoção de acordo com a Tabela 2. Tabela 2 – Relação entre número de colaboradores e eficiência mínima de remoção exigida.

Carga

Orgânica Bruta (Kg DBO/dia)

Número de funcionários para

canteiros SEM cozinha

Número de funcionários para

canteiros COM cozinha

Eficiência mínima de remoção (%)

C≤5 Até 200 Até 100 30A 5< C ≤ 25 De 201 a 1000 De 101 a 500 65

25 < C ≤ 80 De 1001 a 3000 De 501 a 1500 80

C > 80 Acima de 3000 Acima de 1500 85 A: Neste caso, a DBO máxima permissível é de 120 mg/L. Obs.: Nos casos em que haja refeitório sem atividade de limpeza/lavagem deve-se atender à segunda coluna, e

não à primeira.

1.1 Descrição do Tratamento - EMPRESA A

A Figura 9 apresenta o funcionamento da ETE da empresa A.

Figura 9 - Diagrama de funcionamento da ETE (extraída do Manual ETECH TECNIPLAS, 2011, p.6).

25

1.1.1 Pré-Tratamento - Gradeamento / Decantador de areia / Calha Parshall

O esgoto bruto proveniente da rede de coleta é enviado para uma Elevatória

ou diretamente para a entrada da estação, o qual irá ingressar no tratamento

passando antes por uma Grade para Retenção de Sólidos, onde são retidos os

sólidos grossos e médios, passando posteriormente por uma Caixa Decantadora de

Areia. De acordo com o modelo da ETE, o efluente passará ou não por um medidor

de vazão tipo Calha Parshall logo na entrada da ETE.

1.1.2 Canal de chegada (gradeamento / caixa decantadora de areia)

O esgoto bruto passa primeiramente pelo gradeamento onde serão retidos os

objetos e sólidos grosseiros e em seguida, o efluente passa pela caixa decantadora

(figura 2) onde os sólidos inertes decantam ao longo da mesma, evitando a entrada

deste resíduo nos reatores o que prejudicará o processo de digestão microbiológica

uma vez que este sólido ocupará o lugar do lodo e formará o chamado “falso lodo”.

Este lodo indicará a necessidade de descarte, porém o lodo biológico (rico em

microorganismos que realizam o tratamento do efluente) também é descartado,

podendo desta forma influenciar na eficiência da ETE.

Figura 10 - Calha Parshall e Escala de Vazão em m³/h

26

A figura 4 apresenta o medidor da escala de vazão da ETE da Empresa A.

Figura 11 - Escala de Vazão em m³/h

1.1.3 Tanque Reator - Reator Anaeróbio de fluxo ascendente

Ao atingir o topo do reator, o efluente passa por uma caixa de distribuição de

vazão ou é conduzindo por uma única tubulação até o fundo do reator, garantindo

assim uma distribuição eqüitativa do esgoto a ser tratado. Esta distribuição

equilibrada no fundo propicia a ocorrência do processo anaeróbio em todo o tanque,

evitando-se assim, zonas mortas ou sobrecarga de uma determinada área do reator.

O próprio esgoto em movimento ascendente forma uma manta de lodo com elevada

concentração de microorganismos anaeróbios, os quais são responsáveis pela

digestão da matéria orgânica, estabilizando-a e mineralizando-a. O lodo formado

age como meio filtrante ao mesmo tempo em que provê o substrato para os

microorganismos anaeróbios responsáveis pelo processo.

27

1.1.4 Tanque Reator - Reator Aeróbio

O efluente que chega ao Reator Aeróbio é conduzindo até o fundo do reator

fluindo no sentido ascendente até o topo do Reator. No Reator Aeróbio, o efluente é

então submetido á ação do oxigênio presente no ar difuso que é introduzido por

todo o reator. Neste reator ocorre o desenvolvimento das bactérias aeróbias, cuja

função é promover o “Polimento do Efluente” reduzindo a cor e odor do efluente. O

oxigênio que nesse caso participará diretamente do processo de tratabilidade é

fornecido por Soprador de Ar e inserido no reator através de difusores de ar do tipo

membrana de bolha fina instalada no fundo do reator. No reator aeróbio existe uma

válvula de coleta de lodo situada no encostado do reator para fins de monitoramento

das características do lodo gerado no processo.

1.1.5 Tanque Reator - Câmara de Sedimentação

O efluente que chega a Câmara de Sedimentação é conduzindo até o fundo

do reator fluindo no sentido ascendente até o topo do Reator propiciando a

sedimentação dos sólidos presentes. Na câmara de sedimentação existem duas

válvulas de coleta de amostra situada no encostado do reator para fins de

monitoramento das características do lodo acumulado no processo e facilitar a

coleta de amostras para análise de laboratório. O efluente tratado é coletado junto à

superfície da câmara através de canaleta especifica que conduz o efluente até o

bocal de saída da estação.

1.1.6 Controle de Odores

O controle de odores gerados no reator anaeróbio é feito pelo soprador de ar

que captura estes gases e o conduz juntamente com o oxigênio para o reator

aeróbio. A mistura gás-ar criada no soprador estimula a oxidação dos Sulfetos e

após reagir com o meio líquido do reator aeróbio, o excedente de gás é

encaminhado para fora do reator aeróbio, sendo liberado para a atmosfera sem a

presença de fortes odores. A figura 12 apresenta o sistema de captação de gases

da ETE da empresa A.

28

Figura 12 - Captação de gases e filtro de ar do soprador

1.1.7 Desinfecção final

A desinfecção tem por objetivo a redução de coliformes totais e fecais

(indicadores de contaminação por dejetos humanos) dos efluentes das estações de

tratamento, de modo a alcançar níveis que atendam os índices preconizados pela

legislação vigente, eliminando ou inativando microrganismos patogênicos em função

da classificação do corpo receptor.

O efluente tratado que sai da Câmara de Sedimentação sofre uma

desinfecção através cloro (Figura 13) havendo um tempo de contato para que a

reação de desinfecção ocorra. A concentração de cloro “livre” no efluente tratado

deverá ser diminuída ou aumentada dependendo dos resultados obtidos através de

análises laboratoriais objetivando um teor de cloro residual de 0,5 a 1ppm.

29

Figura 13 – Clorador tipo pastilha 1.1.8 Tratamento do Lodo

O volume de lodo gerado no processo Anaeróbio, Aeróbio e Câmara de

Sedimentação, serão enviados para um Tanque de Acúmulo de Lodo ou Leito de

Secagem (Figura 14) de onde é retirado periodicamente e dado o destino conforme

legislação vigente.

Figura 14 – Tanque de acúmulo de lodo

30

1.2 ETE – Empresa A Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente, seguido de Reator Aeróbio de Fluxo

ascendente e Câmara de Sedimentação.

Sistema destinado a tratamento de efluentes de população estimada de 120

funcionários (Figura 15).

Figura 15 – Estação de Tratamento de Efluentes da Empresa A.

31

2.1 Descrição do Sistema de Tratamento - Empresa B Sistema anaeróbico: Tanque séptico (Fossa séptica) e filtro anaeróbico. Destinado a

tratamento de efluentes de população estimada de 300 funcionários (Figura 16).

Figura 16 – Sistema Fossa Filtro empresa B.

Os tanques sépticos são unidades de tratamento de esgoto compostos

basicamente de duas atividades: sedimentação de sólidos suspensos e digestão da

matéria orgânica presente, suas características apresentam escoamento horizontal

e contínuo. A baixa velocidade e alto tempo de permanência dos esgotos nestes

tanques permitem a separação de boa parte da fração sólida do líquido, propiciando

a digestão da matéria orgânica e o acúmulo de sólidos, isso permite que o líquido,

mais clarificado, seja destinado a uma disposição final mais adequada.

O processo de funcionamento das fossas sépticas inicia com a retenção do

esgoto que fica detido na fossa durante um período 24horas, aproximadamente.

32

Simultaneamente, acontece uma sedimentação do material sólido presente no

esgoto. Os sólidos sedimentados parcialmente decompostos acumulam-se no fundo

destes tanques, sendo mineralizados por ação bacteriana em atividade anaeróbica,

formando um semilíquido, denominado lodo, enquanto a outra parte, constituída

basicamente por graxas, óleos e outros materiais fluidos, mantem-se emersa. Esse

composto é chamado escuma.

Esse tipo de fossa consiste em um tanque enterrado, que recebe os esgotos

(dejetos e água servidas), retém a parte sólida e inicia o processo biológico de

purificação da parte líquida (efluente).

A digestão anaeróbica, presente em todo o processo de decomposição se

desenvolve mais intensamente no lodo sedimentado, por ação de bactérias

anaeróbicas e/ou facultativas, que atuam na ausência de oxigênio livre, reduzindo

as substâncias orgânicas a formas pouco oxidadas, porém mais estáveis. Anulando

parcial ou totalmente a ação dos microorganismos patogênicos.

Com isso, ocorre grande redução de sólidos, líquidos e estabilização dos

gases, o que permite que seus efluentes líquidos sejam dispostos com maior

segurança para o meio ambiente.

33

3.1 Descrição do Sistema de Tratamento - Empresa C Reator anaeróbico de fluxo ascendente (UASB) e RAFA Leito fixo (Filtro).

Destinado a tratamento de efluentes de população estimada de 700 funcionários.

Figura 17 – Sistema de tratamento de efluentes sanitários empresa C.

O sistema de tratamento utiliza Tratamento Biológico por digestão anaeróbia

da matéria orgânica através do uso de Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente de

Manto de Lodo e Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente de Leito Fixo. Tem como

objetivo receber o esgoto bruto (afluente) e submetê-lo a um processo de

degradação tal, que o esgoto tratado (efluente) possa ser lançado no corpo receptor

dentro dos parâmetros estabelecidos na Legislação.

34

CAPÍTULO III

TRATAMENTO DE EFLUENTES

LEVANTAMENTO DOS RESULTADOS

Deve ser atendido o controle de redução de carga orgânica biodegradável em

efluentes líquidos de origem sanitária, abrangendo todas as instalações com

sistemas de tratamento independentes.

Tabela 3 – Resultado das análises de efluentes referente ao período de Setembro de 2012 a Agosto de 2013.

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO (DBO)

MÊS / ANO ENTRADA (mg/l) SAÍDA (mg/l) REMOÇÃO (%)

SET/12 1200 420 65

OUT/12 650 130 80

NOV/12 780 85 89

DEZ/12 640 590 0

JAN/13 146,9 52,4 64

FEV/13 1678,9 65,9 96

MAR/13 1400 63 95

ABR/13 340 150 56

MAI/13 3600 120 95

JUN/13 2500 340 86

JUL/13 2300 150 94

AGO/13 660 128 80

MÉDIA DE REMOÇÃO 75

35

Tabela 4 – Resultado das análises de efluentes referente ao período de Novembro de 2012 a Agosto de 2013.

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO (DBO)

MÊS / ANO ENTRADA (mg/l) SAÍDA (mg/l) REMOÇÃO (%)

SET/12 0 0 -

OUT/12 0 0 -

NOV/12 148 35 24

DEZ/12 50 15 70

JAN/13 105 60 43

FEV/13 420 50 88

MAR/13 490 25 95

ABR/13 145 70 52

MAI/13 130 50 65

JUN/13 180 75 58

JUL/13 750 100 86

AGO/13 730 94 85

MÉDIA DE REMOÇÃO 66,6

36

Tabela 5 – Resultado das análises de efluentes referente ao período de Setembro de 2012 a Agosto de 2013.

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO (DBO)

MÊS / ANO ENTRADA (mg/l) SAÍDA (mg/l) REMOÇÃO (%)

SET/12 550 10 98

OUT/12 730 120 98

NOV/12 1670 25 99

DEZ/12 690 140 80

JAN/13 1220 55 95

FEV/13 5200 96 98

MAR/13 800 85 89

ABR/13 410 80 80

MAI/13 890 80 91

JUN/13 890 50 94

JUL/13 580 85 85

AGO/13 510 96 81

MÉDIA DE REMOÇÃO 90,66

1. Avaliação dos resultados

O sistema de tratamento de efluentes da Empresa A (Reator Anaeróbio de Fluxo

Ascendente, seguido de Reator Aeróbio de Fluxo ascendente), apresentou média de

eficiência de remoção de 75%, o Sistema da Empresa B (Sistema Fossa Filtro),

apresentou 66,6% de eficiência de remoção e o Sistema C (Sistema Fossa Filtro),

apresentou média de eficiência de remoção de 90,66% com poucas oscilações em

seus resultados mensais.

37

Em relação ao ponto ótimo de funcionamento, a Empresa A, apresentou 95% no

mês de Maio, a Empresa B, 95% no mês de Março e a Empresa C, 99% no mês de

Novembro, devido a inserção continuada de alimentos no sistema ou utilização de

bomba reserva.

A Empresa A, utiliza método de coleta de efluentes composta para análise dos

mesmos, sendo essa realizada entre três e cinco coletas em um período de oito

horas; a Empresa B realiza somente amostras simples, coletadas em um único

determinado horário do dia e a Empresa C utiliza método de coleta composta da

mesma forma utilizada pela Empresa A, e para melhor funcionamento do Sistema,

criou um tanque de recebimento de efluentes provenientes de sanitários químicos

(para inserção continuada de alimentos no sistema), melhora no gradeamento para

evitar a entrada de sólidos indesejados e realizou treinamentos adicionais com o

objetivo de evitar excesso de produtos químicos durante as atividades de limpeza

dos canteiros.

As análises realizadas por amostras simples, restringem a análise a um único

momento aumentando sobremaneira a influência da carga orgânica presente no

afluente no momento da coleta. Qualquer oscilação ao acaso se fará sentir no

resultado. Ao contrário das análises realizadas por amostras compostas que

possuem maior confiabilidade e representatividade.

Embora todos os Sistemas apresentados atendam a eficiência mínima de

remoção exigida, o Sistema de Tratamento de Efluentes da Empresa C é o mais

eficaz para implantação nos canteiros de obra.

2. Avaliação dos custos

Para a manutenção deste sistema, seu custo médio é de R$ 68.000,00. Os

custos para manutenção do mesmo (limpeza de gradeamento, monitoramento,

reposição de cloro e análises) são em média R$ 4.000,00 mensais. Para

implantação, o prazo médio é de 4 (quatro) meses e a mão de obra utilizada para

implantação dos sistemas de tratamento de efluentes varia de acordo com a

população estimada de funcionários, sendo necessário no máximo 03

trabalhadores.

38

CONCLUSÃO

Conclui-se, portanto, que os Sistemas A, B e C, todos fundados no clássico

“fossa-filtro”, típico de canteiros de obra, têm capacidade, em regra, adequada, em

especial no que tange ao atendimento à legislação ambiental aplicável,

considerando-se, com maior vigor, a remoção de DBO.

Em adição, o custo e as facilidades de operação contribuem ainda mais para

a disseminação desta forma de tratamento que possui, como ponto frágil mais

latente, a possibilidade, quase sempre realizada, de que odores sejam exalados

durante a fase operacional.

Importante, por outro lado, que as concepções de projeto sejam respeitadas

durante a instalação do sistema, especialmente no que tange às partes

componentes e tubulações acessórias (já que, ordinariamente, utiliza-se de partes

pré-fabricadas), evitando refluxo ou sobrecargas, bem como visando a facilitar a

limpeza, a manutenção e a detecção de eventuais problemas.

39

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA

BRASIL. Lei nº 6.938, de 31 de agosto de 1981. Dispõe sobre a Política Nacional

do Meio Ambiente, seus fins e mecanismos de formulação e aplicação, e dá outras

providências. Disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/Leis/L6938.htm>.

Acesso em: 29/06/2014.

______. Resolução Nº 357, de 17 de março de 2005. Dispõe sobre a Classificação

dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem

como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras

providências. Disponível em: <

http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res05/res35705.pdf>. Acesso em

30/07/2014.

CARPES, 2013. Prefeitura multa Cedae por vazamento de esgoto na Lagoa

Rodrigo de Freitas. Disponível em: http://noticias.uol.com.br/cotidiano/ultimas-

noticias/2013/09/17/prefeitura-multa-cedae-por-vazamento-de-esgoto-na-lagoa-

rodrigo-de-freitas.htm>. Acesso em 30/07/2014.

CAVALCANTI, José Eduardo W. de A. Manual de Tratamento de Efluentes

Industriais. São Paulo, Engenho Editora Técnica Ltda, 2012.

CHERNICARO, C.A.L., AROEIRA, R.M. Metodologia para avaliação de

alcalinidade em processos anaeróbios. Revista BIO, p.31-36, 1994.

DELAMONICA, 2011. Memória – Fotos antigas do Rio de Janeiro. Disponível em:

<http://dudelamonica.blogspot.com.br/2011/08/memoria-fotos-antigas-do-rio-de

janeiro.html>. Acesso em 30/07/2014.

DZ.215. R-1 – Diretriz de Carga Orgânica Biodegradável em efluentes líquidos

de origem não industrial. Deliberação CECA nº 3.154, de 26 de abril de 1994.

40

FONSECA, 2008. Eutrofização. Disponível em:

<http://www.brasilescola.com/biologia/eutrofizacao.htm>. Acesso em 30/07/2014.

INSTITUTO ESTADUAL DO AMBIENTE – INEA. Licenciamento. Disponível em:

<http://200.20.53.7/Ineaportal/Conteudo.aspx?ID=04D67426-5787-4FBE-B7BA-

ACAFB12E75AF>. Acesso em 29/06/2014.

LANGANKE, (s.d.). Conservação. Disponível em

<http://eco.ib.usp.br/lepac/conservacao/ensino/des_eutro.htm#>. Acesso em

30/07/2014.

LOMBARDI, 2010. As bactérias filamentosas e o problema de bulking

filamentoso em ETE’s. Disponível em: <http://aplysia.com.br/blog/13-08-

2010/saiba%20como-as-bacterias-filamentosas-ajudam-a-aumentar-a-performance-

das%20estacoes-de-tratamento-dos-efluentes-industriais/>. Acesso em 09/06/2014.

Manual ETECH 100 a 600 – TECNIPLAS 2011.

METCALF & EDDY. Wastewater engineering treatment disposal reuse, 3ed. New

York: McGraw-Hill, 1991. 1334p.

MORAIS, Josmaria Lopes de; SIRTORI, Carla; PERALTA-ZAMORA, Patricio G.

Tratamento de chorume de aterro sanitário por fotocatálise heterogênea

integrada a processo biológico convencional. Quím. Nova, São Paulo, v. 29, n.

1, Fev. 2006.

NT 202. R-10 – Critério e padrões para Lançamento de Efluentes Líquidos.

Deliberação CECA nº 1007, de 07 de dezembro de 1986.

NUVOLARI, A. Esgoto sanitário: coleta, transporte, tratamento e reuso agrícola.

Edgard Blucher: São Paulo, 2003.

41

QUADROS, 2011. Eutrofização. Disponível em:

http://ambientesaudavelbiologia.wordpress.com/eutrofizacao/>. Acesso em

30/07/2014.

SANTI, Thais. Revista O Papel - Série Seminário Meio Ambiente, Operação e

controle no tratamento secundário de efluentes, 2013, p. 24-25.

SATCUN, Tratamento de Efluentes – Processo biológico e físico-químico.

Disponível em: <http://tratamentodeefluentes.wordpress.com/tag/micro-fauna-2/>.

Acesso em 09/06/2014.

SOBREIRA, 2010. A importância dos estudos preventivos nas avaliações

ambientais. Disponível em: <http://aplysia.com.br/blog/30-11-2010/a-importancia-

do-estudo%20preventivo-nas-avaliacoes-ambientais/>. Acesso em 09/06/2014.

VASILIND, P. Aarne. Introdução à Engenharia Ambiental, São Paulo, Cengage

Learning, 2011.

VIEIRA, S.M.M. Experiência e perspectivas do tratamento anaeróbio de esgotos

sanitários no Brasil. In: TALLER Y SEMINÁRIO LATINOAMERICANO

TRATAMENTO ANAERÓBIO DE ÁGUAS RESIDUALES, 3, 1994, Montevideo.

VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de

esgotos. DESA - UFMG. 1996.

______. Princípios básicos do tratamento de esgotos - Princípios do tratamento

biológico de águas residuárias. Belo Horizonte, UFMG. v.2. 1996.

42

ÍNDICE

FOLHA DE ROSTO 2

AGRADECIMENTO 3

DEDICATÓRIA 4

RESUMO 5

METODOLOGIA 6

SUMÁRIO 7

TERMINOLOGIAS 8

INTRODUÇÃO 9

CAPÍTULO I

(TRATAMENTO DE EFLUENTES – LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO) 11

1.1 – Tratamento de Efluentes 11

1.2 – Condições requeridas por bactérias anaeróbias 11

1.2.1 - Microorganismos 12

1.2.2 - Bactérias 12

1.2.3 – Bulking Filamentoso 12

1.2.4 – Pin Floc 13

2.1 – Impactos causados pela poluição 15

3.1 – Controle 18

3.2 – A Falta de controle 19

4.1 – Legislação Ambiental 20

4.1.1 – Política Nacional de Meio Ambiente 20

4.1.2 – Licenciamento Ambiental 21

CAPÍTULO II

(TRATAMENTO DE EFLUENTES – APRESENTAÇÃO DOS SISTEMAS) 22

1 – Tratamento de Efluentes na Empresa A 22

1.1 – Descrição do sistema de Tratamento - Empresa A 24

1.1.1 – Pré-tratamento 25

43

1.1.2 – Canal de chegada 25

1.1.3 – Tanque reator – Reator anaeróbio de fluxo ascendente 26

1.1.4 – Tanque reator – Reator aeróbio 27

1.1.5 – Tanque reator – Câmara de sedimentação 27

1.1.6 – Controle de odores 27

1.1.7 – Desinfecção final 28

1.1.8 – Tratamento de Lodo 29

1.2 – ETE Empresa A 30

2.1 – Descrição do sistema de tratamento Empresa B 31

3.1 – Descrição do sistema de tratamento Empresa C 33

CAPÍTULO III

(TRATAMENTO DE EFLUENTES – LEVANTAMENTO DOS RESULTADOS) 34

1 – Avaliação dos resultados 36

2 – Avaliação dos custos 38

CONCLUSÃO 38

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 39

ÍNDICE 42