EFLUENTES DOMÉSTICOS E INDUSTRIAIS Impactos sobre recursos hídricos Controle e Formas de...
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EFLUENTES DOMÉSTICOS E INDUSTRIAISEFLUENTES DOMÉSTICOS E INDUSTRIAIS
Impactos sobre recursos hídricosImpactos sobre recursos hídricos
Controle e Formas de TratamentoControle e Formas de Tratamento
I-Caracterização dos I-Caracterização dos efluentesefluentes
I-1 Efluente doméstico
É toda água residuária gerada pelas atividades e necessidades humanas em uma residência e que fluem através da rede de esgoto. Podem igualmente serem lançadas diretamente no ambiente ou redirecionadas para estações de tratamento.
Características principaisCaracterísticas principais:
• altos teores de sólidos totais, • altos teores de nutrientes e matéria orgânica• altos números de bactérias do grupo coliformes • elevada DBO.
Toaletes
126 litros
Lavanderia e cozinha
56 litros
Banho e uso pessoal
84 litros
Água para beber e cozinhar
14 litros
Piscina
Lavagem quintal
irrigação
Lavagem de carro
45 %
30 %
20 %
5 %
Consumo no interior
da casa
280 litros
Consumo fora da casa
280 litros
I-2 Efluente Industrial
É toda água residuária gerada pelas atividades industriais e que fluem através da rede de esgoto. Podem igualmente serem lançadas diretamente no ambiente ou redirecionadas para estações de tratamento.
Características principaisCaracterísticas principais:
• compostos orgânicos• substâncias radioativas• ácidos• metais pesados
II-Impactos II-Impactos ambientaisambientais
As principais fontes de fontes de
poluiçãopoluição da água são os
efluentes domésticos e efluentes domésticos e
os industriaisos industriais
fontes de fontes de poluiçãopoluição
PontuaisPontuais: tubulações
emissárias de esgoto e galerias de águas pluviais
DifusasDifusas: águas de escoamento da superfície ou de
infiltração
POLUIÇÃO DA ÁGUAPOLUIÇÃO DA ÁGUA
RResulta na introdução de resíduos na mesma (matéria ou energia) de modo a torná-la prejudicial às formas de vida, ou impróprias para um determinado uso estabelecido para ela
1. Elevação da 1. Elevação da temperaturatemperatura
Conseqüências:
•aumento das reações químicas e biológicas
• redução do teor de oxigênio dissolvido
• diminuição da viscosidade da água
• aumento da ação tóxica de alguns compostos
II.1 CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO EM AMBIENTES II.1 CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO EM AMBIENTES AQUÁTICOSAQUÁTICOS
II.1 CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO EM AMBIENTES AQUÁTICOS
2. Sólidos dissolvidos 2. Sólidos dissolvidos totaistotais
Conseqüências:
•Assoreamento de ambientes aquáticos (enchentes)
• soterramento de ovos, invertebrados e peixes
• aumento da turbidez da água
a) Fundo de rio com baixa deposição de sedimento
b) O mesmo rio com alta deposição de sedimento
Muitos locais para pequenos peixes
Bactérias, protozoários e larvas de insetos ligados às rochas
Penetração de luz, fotossíntese de algas perifíticas
Argila em suspensão impede penetração da luz
Organismos ligados às rochas são arrastados pela areia e espalhados ao longo do fundoQuase todos
organismos eliminados
II.1 CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO EM AMBIENTES AQUÁTICOS
3. Matéria orgânica3. Matéria orgânica
Conseqüências:
• redução do oxigênio dissolvido (decomposição bacteriana aeróbia)
• maus odores (decomposição bacteriana anaeróbia)
II.1 CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO EM AMBIENTES AQUÁTICOS
4. Microrganismos 4. Microrganismos patogênicospatogênicos
Conseqüências:
• transmissão de doenças ao homem
II.1 CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO EM AMBIENTES AQUÁTICOS
5. Nutrientes5. Nutrientes
Conseqüências:
•eutrofização da água
eutrofização cultural OLIGOTRÓFICO
EUTRÓFICO
pobre em nutrientes
fitoplâncton limitado
águas claras
grande penetração da luz
vegetação aquática submersa florescente
ENTRADA DE NUTRIENTES
rico em nutrientes
fitoplâncton florescente
turbidez da água
vegetação aquática submersa inibida
rico em nutrientes
renovação rápida do fitoplâncton
acumulação de detritos de algas mortas
decompositores alimentando-se sobre detritos
depleção do oxigênio dissolvido
peixes, moluscos e crustáceos sufocando
II.1 CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO EM AMBIENTES AQUÁTICOS
6. Mudanças de pH6. Mudanças de pH
Conseqüências:
• efeitos sobre a flora e a fauna
• restrições de uso da água na agricultura
• aumento da toxicidez de certos compostos (amônia, metais pesados, gás sulfídrico)
II.1 CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO EM AMBIENTES AQUÁTICOS
7. Compostos tóxicos7. Compostos tóxicos
Conseqüências:
•danos à saúde humana
• danos aos animais aquáticos
II.1 CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO EM AMBIENTES AQUÁTICOS
8. Corantes8. Corantes
Conseqüências:
• cor na água
• redução da transparência da água diminuição da atividade fotossintética redução do oxigênio dissolvido prejuízos à vida aquática
II.1 CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO EM AMBIENTES AQUÁTICOS
9. Substâncias 9. Substâncias tensoativastensoativas
Conseqüências:
• redução da viscosidade
• redução da tensão superficial da água
• danos à fauna
• espumas
•toxidez
II.1 CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO EM AMBIENTES AQUÁTICOS
10. Substâncias radioativas10. Substâncias radioativas
Conseqüências:
•danos à saúde humana
• danos aos animais aquáticos
II.2 PRINCIPAIS II.2 PRINCIPAIS IMPACTOSIMPACTOS DO LANÇAMENTO DO LANÇAMENTO DE EFLUENTES NOS CORPOS D’ÁGUADE EFLUENTES NOS CORPOS D’ÁGUA
Consumo de oxigênioConsumo de oxigênioMatéria orgânica
II.2 PRINCIPAIS IMPACTOS DO LANÇAMENTO DE EFLUENTES NOS CORPOS D’ÁGUA
Demanda de oxigênioDemanda de oxigênio
DBODBO
Conseqüências do
lançamento de
carga orgânica em
um curso d’água
Curva de depressão de oxigênio
AUTODEPURAÇÃO DE UM CORPO D’ÁGUA
Curva de depressão
de oxigênio em
diversas condições
de autodepuração
II.2 PRINCIPAIS IMPACTOS DO LANÇAMENTO DE EFLUENTES NOS CORPOS D’ÁGUA
EutrofizaçãoEutrofização
II.2 PRINCIPAIS IMPACTOS DO LANÇAMENTO DE EFLUENTES NOS CORPOS D’ÁGUA
Contaminação por microrganismosContaminação por microrganismos
Água como fonte de doenças
DoençaTipo de
organismoDoença
Tipo de organismo
Cólera Bactéria Poliomielite Vìrus
Disenteria Bactéria Disenteria amebiana
Protozoário
Enterite Bactéria Esquistossomose Verme
Febre tifóide Bactéria Ancilostomíase Verme
Hepatite infecciosa
Vírus Malária Protozoário
Criptosporidiose Protozoário Febre Amarela Vírus
Dengue Vírus
III-Controle da poluição da III-Controle da poluição da águaágua
PROGRAMA DE CONTROLE DE POLUIÇÃO DA ÁGUA
1. Diagnóstico da Situação Existente
2. Definição da Situação Desejável
3. Estabelecer e Desenvolver Medidas de Controle
4. Programas de Acompanhamento
5. Suporte Institucional Legal
** medidas de caráter corretivo ou preventivomedidas de caráter corretivo ou preventivo
1. Diagnóstico da Situação Existente
O diagnóstico deve compreender:
Dados Dados fisiográficos fisiográficos
da baciada bacia
Condições Condições hidráulicas hidráulicas do corpo do corpo d’águad’água
Diagnóstico Diagnóstico de qualidade de qualidade da água do da água do manancialmanancial
Áreas Áreas sujeitas à sujeitas à
erosãoerosão Caracterização Caracterização Sócio-econômicaSócio-econômica
Dados do Dados do meio meio
biológicobiológicoLevantamentoLevantamento
usos múltiplosusos múltiplos
Uso e Uso e ocupação do ocupação do
solosolo
Estudo das Estudo das condições do condições do
corpo d’água e corpo d’água e de sua bacia de sua bacia hidrográficahidrográfica
Identificação e Identificação e quantificação quantificação
das cargas das cargas poluidoraspoluidoras
FertilizantesFertilizantes
Água de Água de escoamento escoamento superficialsuperficial
Pesticidas Pesticidas
Dejetos de Dejetos de animaisanimais
Lixo Lixo (chorume)(chorume)
Efluentes Efluentes D & I D & I
Perfil Perfil sanitáriosanitário
**Fontes de Fontes de poluiçãopoluição
Efluentes Efluentes industriaisindustriais
Água Água escoamento escoamento superficialsuperficial Fezes de Fezes de
animaisanimais
Efluentes Efluentes domésticosdomésticos
** Avaliação Avaliação da carga da carga poluidorapoluidora
2. Definição da Situação Desejável
Qual é a situação desejável para um corpo d’águaQual é a situação desejável para um corpo d’água?
Dependerá dos usos a que o mesmo se Dependerá dos usos a que o mesmo se destinadestina
Portanto, os requisitos de qualidade serão
estabelecidos em função dos usos, o que exigirá, de
antemão, a definição dos usos e a classificação do corpo
d’água
As medidas adotadas visando garantir que sejam
observados os limites e condições estabelecidos para
uma dada classe, constitui-se no enquadramento
3. Estabelecer e Desenvolver Medidas de Controle (específicas para os efluentes)
d) Modificação no Processo Industrial
b) Reuso da Água
c) Afastamento das Fontes de Poluição
a) Implantação de Sistemas de Coleta e Tratamento de Esgoto
4. Programas de Acompanhamento
A Organização Mundial de Saúde (OMS) sugere três
tipos para acompanhamento da qualidade das águas
A) MONITORAMENTO
B) VIGILÂNCIA
C) ESTUDO ESPECIAL
5. Suporte Institucional Legal
- INSTITUTO BRASILEIRO DE MEIO AMBIENTE – IBAMA
- CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE – CONAMA
- POLÍTICA NACIONAL DO MEIO AMBIENTE – LEI FEDERAL Nº 6.938/81
- ÓRGÃOS DE CONTROLE DA POLUIÇÃO E LEGISLAÇÃO ESTADUAIS
-Resolução Nº 6 (ANA) - “PROGRAMA NACIONAL DE DESPOLUIÇÃO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS” regulamenta:
- o pagamento pelo esgoto tratado e estimula a construção de - o pagamento pelo esgoto tratado e estimula a construção de ETEsETEs
- Introdução do conceito de “POLUIDOR-PAGADOR”
IV-Processos de tratamento de efluentes IV-Processos de tratamento de efluentes domésticos e industriaisdomésticos e industriais
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA
Os processos de tratamento se resumem em:
Método físico
Método biológico
Método químico
MÉTODO FÍSICOMÉTODO FÍSICO utiliza forças físicas:
* decantação (usa a força gravitacional)
* floculação (agrupamento das partículas por colisão)
* flotação (usa o arraste dos partículados por
pequenas partículas de ar formadas no volume do reator.
Outros métodos físicos incluem: * peneiramento * desintegração
* equalização * mistura * filtragem
Seqüência de utilização dos métodos físicosmétodos físicos numa planta
convencional de tratamento de efluentes
Seqüência de utilização dos métodos físicos numa planta convencional de tratamento de efluentes.
Fundamentos do tratamento biológicobiológico de efluentes
MÉTODO BIOLÓGICOMÉTODO BIOLÓGICO utiliza o metabolismo de
microrganismos
Processo em batelada
Processo contínuo
Necessidades dos microrganismos para o metabolismo
1. Fonte de energia: luz (fototróficos); reações de
oxi-redução (chemotróficos)
2. Carbono: para síntese celular
Compostos orgânicos = heterotrófico
Dióxido de carbono = autotrófico
3. Nutrientes (N, P, S, K, Ca, Mg)
Carbono + Nutrientes = SUBSTRATOSUBSTRATO
Os processos de tratamento biológico podem ser:
- aeróbios - anaeróbios - facultativos - anóxicos
LAGOASLAGOAS
-Facultativas* Facultativas*
-De maturaçãoDe maturação
-Lagoas anaeróbiasLagoas anaeróbias
-Lagoas aeradasLagoas aeradas
MÉTODO QUÍMICOMÉTODO QUÍMICO utiliza processos químicos
* COAGULAÇÃO = desestabilização das partículas coloidais (0,1 –
1 m)
Coagulação por neutralização da carga.
* PRECIPITAÇÃO QUÍMICA = alterar o equilíbrio iônico de um
composto metálico para produzir um precipitado insolúvel
A TÉCNICA É UTIL PARA REMOVER ÍONS METÁLICOS COMO OS DE
CÁLCIO E MAGNÉSIO; ÂNIONS FOSFATOS; METAIS PESADOS
* OXIDAÇÃO = objetivo é obter produtos finais ou intermediários
de mais fácil biodegradação, ou removíveis por adsorção
Os oxidantes químicos mais usados são: oxigênio; cloro;
permanganato de potássio; ozônio, peróxido de hidrogênio
OS POLUENTES DE POSSÍVEL REMOÇÃO SÃO: FERRO; MANGANÊS E
CIANETOS (altamente tóxicos); ORGÂNICOS (pesticidas)
* ADSORÇÃO COM CARVÃO ATIVADO = adsorção física de
compostos orgânicos solúveis na superfície do carvão
A TÉCNICA É UTIL PARA REMOVER SOLVENTES ORGÂNICOS;
COMPOSTOS DE ALTO PESO MOLECULAR; METAIS PESADOS
* TECNOLOGIA DE MEMBRANA = separação seletiva de diferentes
compostos - PROCESSOS: - Microfiltragem – Ultrafiltragem -
Nanofiltragem - Osmose reversa
Exemplos de diferentes combinações de
tratamento para diferentes efluentes industriais
FIRMENICH – Empresa de essências
- separador água/óleo – peneira – tanque de
equalização – sistema de dosagem química –
flotador – reator anaeróbio – nova correção
de pH – reator aeróbio com difusores de
micro bolha – decantação –e filtração O
lodo é enviado para um espessador – tanque
de acúmulo - filtro prensa - disposição no
ambiente
TRATAMENTO DE
EFLUENTES DE UMA
EMPRESA DE PINCÉIS E
DE ROLO PARA PINTURA
Diagrama
esquemático do
processo de
curtume do couro
Historicamente, os processos de tratamento de efluentes têm
sido direcionados para remoção de sólidos suspensos totais
(SST), matéria orgânica biodegradável (DBO) e remoção de
organismos patogênicos (presença de coliformes).
MÉTODOS MÉTODOS
ALTERNATIVOSALTERNATIVOS
MÉTODOS ALTERNATIVOSMÉTODOS ALTERNATIVOS
ELETRÓLISEELETRÓLISE = visando principalmente remoção de matéria orgânica= visando principalmente remoção de matéria orgânica
IRRADIÇÃO ULTRA-VIOLETAIRRADIÇÃO ULTRA-VIOLETA = visando principalmente desinfecção.= visando principalmente desinfecção.
Comprimentos de onda de 260 – 265 nm têm função germicida. Ação:
material genético dos microrganismos (ácido nuclêico)
FUNGOS FILAMENTOSOSFUNGOS FILAMENTOSOS = = Aspergillus niger, Aspergillus flavus e Aspergillus niger, Aspergillus flavus e DrechsleraDrechslera sp sp
OZÔNIOOZÔNIO = oxidação de microrganismos (desinfecção) e de = oxidação de microrganismos (desinfecção) e de
compostos como fenol, cianeto, metais pesados e orgânicoscompostos como fenol, cianeto, metais pesados e orgânicos
MÉTODOS ALTERNATIVOSMÉTODOS ALTERNATIVOS
PROCESSOS DE OXIDAÇÃO AVANÇADOSPROCESSOS DE OXIDAÇÃO AVANÇADOS = (iniciativa do IPEN e = (iniciativa do IPEN e
indústrias) – utiliza radiação ionizante proveniente de feixe de indústrias) – utiliza radiação ionizante proveniente de feixe de
elétrons de alta energia, gerados em aceleradores industriais. elétrons de alta energia, gerados em aceleradores industriais.
PROCESSO USADO PARA DEGRADAÇÃO QUÍMICA DE COMPOSTOS PROCESSO USADO PARA DEGRADAÇÃO QUÍMICA DE COMPOSTOS
ORGÂNICOS INDUSTRIAIS E DESINFECÇÃO DE ESGOTOS E LODOS ORGÂNICOS INDUSTRIAIS E DESINFECÇÃO DE ESGOTOS E LODOS
DOMÉSTICOSDOMÉSTICOS
Painel de
controle da
planta piloto de
tratamento de
efluentes com
acelerador
industrial de
elétrons
**********
Relação simbiótica entre algas e bactérias em lagoas facultativas
WETLANDS CONSTRUÍDAS
METAIS SÃO ELEMENTOS NATURAISMETAIS SÃO ELEMENTOS NATURAIS
Cromo e Níquel galvanização
Mercúrio fungicidas de tintas
Cádmio plásticos para estabilizar as cores
Chumbo gasolina para reforçar a octanagem;
pinturas industriais e marinhas como
preservante; baterias de carros.
FONTES DE POLUIÇÃO DA ÁGUA SUBTERRÂNEAFONTES DE POLUIÇÃO DA ÁGUA SUBTERRÂNEA
-INFILTRAÇÃO DE ESGOTO (FOSSAS)
-INFILTRAÇÃO DE ESGOTO (LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO)
-INFILTRAÇÃO DE ESGOTO (DO SOLO)
- PERCOLAÇÃO DO CHORUME (ATERROS)
- INJEÇÃO DE ESGOTO NO SUB-SOLO
VALORES DE DBO (5 dias, 20ºC) PARA EFLUENTES:VALORES DE DBO (5 dias, 20ºC) PARA EFLUENTES:
DOMÉSTICO 100 - 300 mg DBO/L
INDUSTRIAL
- Curtume 400 - 5.000
- Matadouro 800 - 5.000
- Laticínios 300 - 2.000
- Cervejaria 400 - 1.200
O esgoto de uma pessoa necessita de 54 mgOD/dia para
a decomposição da matéria orgânica
VALORES DE OD e DBO (5 dias, 20ºC) SEGUNDO VALORES DE OD e DBO (5 dias, 20ºC) SEGUNDO
CONAMA 20/86CONAMA 20/86
OD:
Classe Teor Minimo (mg/L)
Especial................................ não estabelecido
1..................................... 6
2..................................... 5
3..................................... 4
DBO5dias:
Classe Teor Máximo (mg/L)
Especial................................ não estabelecido
1..................................... 3
2..................................... 5
3..................................... 10
INDICADORES DE CONTAMINAÇÃO FECALINDICADORES DE CONTAMINAÇÃO FECAL
Principais grupos são:
-COLIFORMES TOTAIS (Enterobacter, Klebsiella, Citrobacter
e Escherichia)
- COLIFORMES FECAIS (Escherichia coli)
- ESTREPTOCOCOS FECAIS
““Programas de Proteção de Programas de Proteção de
Recursos Hídricos não devem Recursos Hídricos não devem
considerar o corpo d’água considerar o corpo d’água
isoladamente”isoladamente”
- FOSSAS, SUMIDOUROS, VALAS DE INFILTRAÇÃO, LAGOAS DE
ESTABILIZAÇÃO - devem ficar a uma distância de, no mínimo,
1,50 m do nível máximo do lençol freático
- FOSSAS SECAS - devem distar, no mínimo, 15 metros de poços
e de mananciais superficiais
- SUMIDOUROS E VALAS DE INFILTRAÇÃO - devem ficar a, no
mínimo, 20 metros de poços e de outros mananciais
- ATERROS SANITÁRIOS, LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO - devem
ter distância satisfatória (no mínimo 500 metros) de poços e de
recursos hídricos superficiais
METABOLISMOMETABOLISMO
Processo bioquímico de oxidação-redução que garante Processo bioquímico de oxidação-redução que garante
energia para processos de síntese, movimento e energia para processos de síntese, movimento e
respiraçãorespiração
SÍNTESE:SÍNTESE:
Orgânicos + O2 + N + P Novas células + CO2 + H2O + Resíduo
solúvel não biodegradável
RESPIRAÇÃO:RESPIRAÇÃO:
Células + O2 CO2 + H2O + N + P + Energia + Resíduo celular
não biodegradável