Guia tratamento de água

7/30/2019 Guia tratamento de gua

1/44

Co miss o Eu ro p e ia

G

UIA

ADAPTADOSA PEQUENAS

E MDIASAGLOMERAES(500-5.000 HABITANTESEQUIVALENTES)

PROCESSOSEX TEN SIVOS DE

TRATAMENTODA S GUA S

RESIDUAIS

A p l i cao da D i r ec t i v a9 1 / 2 7 1 d o C o n s e lh o ,

de 21 de M a io de 1991 ,re lat i v a ao t r a tam en to dasguas residu ais ur banas


2/44

Pon ta -de - lana d a po l t i ca amb ien ta l da Euro pa , o desenvo lv imen t o susten t ve l imp l i ca para o s se reshum anos a necess idade de co n t r o la r as suas desca rgas dom s t i cas e u r banas , na m ed ida do po ssve l ,m ed ian te t cn i cas natu r a is e econ m icas em ener g ia .A D i rec t i va " guas Residua is Ur banas " de 21 d eM a io d e 1 9 9 1 e , m a i s r e c e n t e m e n t e , a D i r e c t i va- Q u ad r o so b r e a gu a vi e r am l e m b r a r a n e c e ssi d ad e d eu m t r at a m e n t o ap r o p r i ad o d e st a s d e sc ar g as p ar a c u m p r i r o o b j e c t i vo d e u m b o m e st a d o e c o l g i co d a s

nossas guas.

N os anos 70 , a Frana do to u -se de um a po l t i ca am b ic iosa de saneament o u r bano e r u ra l , apo iada fi nan -ce i ramen t e pe las A gences de l Eau (A gnc ias da gua) d i spondo ac tualmen t e de 15 500 es taes de t r a -tamen t o , das qua is m a is de 6 000 tm um tamanho in fe r i o r a 2 000 equ ivalen tes de pop u lao . Estases taes so , em gera l,equ ipadas com p ro cessos ex tens i vos de t ra tamen t o d ev ido aos seus reduz idos con -d ic ional ismos tcn icos e f inancei ros e sua boa in tegrao ambienta l .A grande var iedade das suas carac-te r s t i cas l ocai s faz da Frana um campo de ex per im en tao em p r a t i cam en te t od as as s it uaes ex i s ten -tes na Europa de um pon to de v i s to c l im t i co e geogr f i co ,bem como no que d i z respe i to s ca rac te r s -t icas dos so los.

Pe la sua pa r t e , a D i reco-G era l do Am b ien te da Co m isso Euro pe ia p re t ende bene f i c ia r dessa exper in -

c ia e de la re t i r a r o s i nst r um en to s de acon selham en to des t i nado s a pequenas aglom eraes ,b em co m o, deexper inc ias sim i l a res rea li zadas na Un io Europe ia , a lgumas de en t r e e las apo iadas no mb i to de o pe-raes L IFE-Amb ien te .

A i de ia da valo r i zao dessas exper inc ias, a t ravs de uma co labo r ao en t r e a D i reco-G era l doAmb ien te da Comisso e , do l ado f rancs , a D i reco da gua do M in i s t r i o da Eco log ia eD esenvolv im ent o Sustent vel e as A gncias da gua, nasceu du r ante a recent e pr es idnc ia f rancesa. Opresen te documen to rep resen ta o resu l tado do t raba lho desde en to rea l i zado .

Fo rmu lamos vo tos que o p resen te gu ia possa cons t i t u i r uma a juda t i l pa ra os au ta rcas e pa ra os res -ponsveis dos serv ios tcn icos das pequenas e mdias ag lomeraes europeias para que possam ass imfundam ent ar as suas escolhas nas m elho res bases tcn icas e f inancei r as po ssve is , co m um a preo cupao

de in teg rao eco lg i ca e de desenvo lv im en to sus ten tve l. A ssim, cons ide ramo s que o p resen te docu -m e n t o p o d e r , se m e l h an a d e o u t r o s , i lu st r ar o e sp r i t o d o 6 P r o g r a m a C o m u n i t r i o d e A c o e mM a t r i a d e A m b i e n t e 2 0 0 1 - 2 0 1 0 : " O N o s so Fu t u r o , a N o s sa Esc o l h a "

INTR

OD

U

O

Pruden c io PERERADirector

Q ua li dade do A m b i en t e

e do s Recu rs os N a t u ra isC om i ss o Eu ro pe i a

B er n ar d B A U D O TDirector da gua

Min is tr io da Eco log ia

e Desenvo lv imento Sus tentve l

Informaes suplementares sobre a Unio Europeia esto disponveis na Internet atravs doservidor Europa (http://europa.eu.int).

Pode encontrar uma ficha bibliogrfica no fim deste documento.

Luxemburgo: Servio das Publicaes Oficiais das Comunidades Europeias, 2001

ISBN 92-894-1690-4

Departamento Internacional da gua

Esta publicao no pode ser reproduzida nem traduzida, no todo ou em parte, sem prviaautorizao do Editor.

Printed in France Impresso em papel branqueado sem cloro.


3/44

SUM

RIO

Jean-Marc BERLAND (OIEau) e Paul COOPER (Consultor independente) asseguraram a redaco do presente guia.Jean-Antoine FABY (OIEau), Pascal MAGOAROU (Comisso Europeia) e Jean DUCHEMIN (Comisso Europeia)

asseguraram o acompanhamento cientfico e tcnico do presente trabalho e proporcionaram contribuies pontuais.Jrg Max Schau (Consultor de Engenharia) colaborou na traduo tcnica.

Vitria SILVA (Instituto da gua) validou a verso portuguesa do presente Guia.

Pa g e

PARA QUE SERVE ESTE GUIA? 2

O QUADRO REGULAMENTAR E O INCENTIVO DADO PELA 3UN I O EUROPEIA PA RA A CONSTRU O DE

IN FRA -ESTRU TUR A S DE RECOLH A E TRATAM EN TODA S GUAS RESIDUA IS URBA N A S.

Prazos 3 Resultados a atingir para cumprir os requisitos da Directiva 3

TCNICAS DISPONVEIS PARA 4SATISFAZER AS PRESCRIES DA DIRECTIVA

Tcnicas intensivas convencionais 4 Le i tos bac ter ianos Discos b io lg icos Lamas act ivadas

Vantagens e inconvenientes dos di ferentes s is temas intens ivos

Tcnicas extensivas 8 PROCESSOS EX TEN SIVOS: IN FORMA O TCN ICA 9

Cul turas assentes em supor te f i no 9 F unci onam en t o : m ec an ism o s em j ogo

I n f i l t rao-perco lao sobre le i t o de are ia Fi l t ros p lantados com escoamento ver t i ca l

Fi l t ros p lantados de can ios com escoamento hor i zonta l

Culturas livres 16 F unci onam en t o : m ec an ism o s em j ogo

Lagunagem natur a l Lagunagem arejada

CON CLUSES: ELEM EN TOS DE A PRECIA O 23PARA ESCOLHAS TCNICAS

Recapitulao dos diferentes sistemas extensivos 23 Qualidade das descargas 23

Vantagens e inconvenientes: recapitulao 24 Importncia do factor climtico 25

rvore de deciso 25 Custos 26

Uma vantagem dos processos extensivos: a contribuio paisagstica 26

A N EX OS : CA SOS DE ESTU DO 27

Infiltrao-percolao: um caso particular, as instalaes de Mazagon : 27(Espanha)

Infiltrao-percolao: uma instalao convencional : 29Soui l l ac Pa il l e -Basse (Frana D epar t amento de Lo t ) Filtros plantados com escoamento vertical: caso de NEA Madytos Modi : 30

(G rc i a )

Sistema hbrido : 32(filtros plantados com escoamento vertical e filtros plantados com escoamento horizontal) :

caso de Oaklands Park, Newnham-on-Severn, Gloucestershire (Reino Unido)

Lagunagem natural : 34as instalaes de Vauciennes (Frana O ise)

Lagunagem arejada : 36as instalaes de Adinkerke (Blgica)

GLOSS RI O 38

REFERN CIA S BIBLIOGR FICAS 40


4/44

PARA QUE SERVE ESTE GUIA?

U m a das fun es da Co m isso a juda r os responsve is tcn i cos das aglom eraes com um e .p. en t r e 500 e 5 000(equ ivalen te de pop u lao - ver G loss r io ) na ap l i cao d a D i rec t i va 91 /271 do C onse lho , de 21 de M a io de 19 91re la t i va ao t ra tamen t o das guas res idua is u r banas ( ve r G loss r io ) , daqu i at ao f im de 20 05 . Com efeito, as aglo-meraes com um e.p. inferior a 2 000 que dispem de um sistema colector devem tambm imple-mentar um tratamento apropriado [Artigo 7.o da Directiva " guas Residuais Urbanas " (verGlossrio)]. Torna-se ind ispensvel uma aco de sens ib i l izao e de in formao,na medida em que as autor idadesloca i s envo lv idas , respon sve is pe la con c re t i zao do s p ro jec tos ,d i sp em de es t r u tu r as, equ ipamen to s e capac idadesorganizat ivas in fer iores s das ag lomeraes maiores.

A D i reco-Gera l do Amb ien te da Comisso favo rece o desenvo lv imen to e a rea l i zao de d i spos i t i vos ex tens i vosa d eq u ad o s p a r a e st a s agl o m e r a e s, n o m e ad a m e n t e , m e d i an t e o i n st r u m e n t o f in an c e ir o L I FE- A m b i e n t e . O o b j e c t i -vo d este i ns t r um en to fac i li t a r a ap l i cao da D i rec t i va at r avs do desenvo lv imen t o d e aces de dem on s t rao ede tecnolog ias inovadoras adaptadas aos prob lemas ambienta is a reso lver .

A lm d i sso , a D i reco-G era l do Am b ien te p ro m ove a d i vu lgao des tas tcn i cas favo r ecendo o s conse lhos e as t ro -cas de i n fo r m aes tcn i cas. Este gu ia e o d esenvo lv imen t o d e me io s de ajuda tai s com o o s fundo s est r u tu r a is e osfundos de coeso so exem p los d i sso .

O p resen te do cum en to s abord a sum ar iam en te as tcn i cas i n tens ivas e examina , an tes de tud o , as tcn i cas ex t en -s ivas de t r a tam en to . Estas lt im as ocupam , po r de f i n io , m a io r super f c i e que os p ro cessos in tens i vos convenc ion a isconceb ido s pa ra as g randes aglom eraes . N o en t an to , os custo s de i nvest im en to do s p ro cessos ex t ens ivos soreg ra ge ra l , i n fer i o res e as cond ies de exp lo rao ma is l eves, f l ex ve is e meno s consum ido r as de energ ia.F ina lm en te , estas tcn i cas requer em m enos m o-de -ob ra e pessoa l m enos espec ial i zado que as tcn i cas i n tens i vas.

As tcnicas extensivas podem ser aplicadas nas vrias configuraes europeias que no ultrapassemalguns milhares de equivalentes de populao. Ao ler o presente documento, necessrio ter pre-sente que as tcnicas aqui tratadas no podem ser utilizadas para capacidades superiores a 5 000 e.p.,a no ser a ttulo excepcional.

Aps uma recap i tu lao dos ob jec t i vos a cumpr i r pe las pequenas e md ias ag lomeraes ( ve r G loss r io ) e umaapresen tao rp ida dos d i f e ren tes s is temas cham ados i n tens ivos , passarem os a desc rever m a is po r m enor i zada-m ent e as vr ias tcn icas ext ens ivas.

PROCESSOS EX TENSIVOS DE TRATAMENTO2

PARAQ

UE

SERVE

ESTE

GUIA?


5/44PROCESSOS EX TENSIVOS DE TRATAMEN TO3

O QUADRO REGULAMENTAR E O INCEN-TIVO DADO PELA UNIO EUROPEIA

PA RA A CON STRU O DE IN FRA -ESTRU -TU RA S DE RECOLH A E TRATA M EN TO DA S

GUAS RESIDUAIS URBANAS.

Prazos

A D i rec t i va 91 /271 /C EE do C on selho , de 21 de M a io d e 1991 , re la t i va ao t r a tam en to de guas res iduais u r banas ( ve rG loss r io ) cons t i t u i uma t rave -mes t ra da po l t i ca amb ien ta l da Un io eu rope ia .

U m a das p r i nc ipai s d ispos ies da D i rec t i va a ob r igao pa ra as ag lom eraes ( ve r G loss r io ) de imp lem en ta r u ms is tema co lec to r ( ve r G loss r io ) d as guas res iduais ob r igato r i amen t e l i gado a um s is tema de t ra tamen t o das m es-mas guas.

A s ob r igaes devem se r cum pr idas de m ane ira p r og ressi va.T ra ta -se de equ ipa r : o m ai s t a r d a r a t 3 1 d e D e z em b r o d e 1 9 9 8 , a s ag lo m e r a e s c o m u m e . p . su p e r i o r a 1 0 0 0 0 q u e l an c e m e f l u en t e s

em zonas sensveis ; o m a is t ar d a r a t 3 1 d e D e z em b r o d e 2 0 0 0 , as ag lo m e r a e s c o m u m e . p . su p e r i o r a 1 5 0 0 0 q u e n o l a n ce m

ef luentes em zon as sensve is ; o m ai s t a r d ar a t 3 1 d e D e z em b r o d e 2 0 0 5 , as a gl o m e r a e s c o m u m e . p . e n t r e 1 0 0 0 0 e 1 5 0 0 0 q u e n o l a n-

cem e f luen tes em zonas sens ve is e as ag lom eraes com um e .p. en t r e 2 000 e 10 000 que l ancem o s e fl uen tesem guas do ces ou estu r io s .

N o q u e d i z r e sp e i t o a o p r a z o d e 2 0 0 5 , a D i r e c t iv a o b r i ga as ag lo m e r a e s c o m u m e . p . e n t r e 2 0 0 0 e 1 0 0 0 0 q u elancem e f luen tes em zonas sensve i s, (guas do ces ou es tu r ios ) e com um e .p. en t r e 2 000 e 15 000 que no l an -cem e f l uen tes em zonas sens ve i s ,a imp lemen ta r um s i s tema co lec to r e um t ra tamen to secundr io ( ve r G loss r io ) .

Pa ra a lm d i sso ,a ob r igao de imp lemen ta r um s i s tema de t ra tamen to no se res t r i nge s ag lomeraes com ume.p .super io r a 2 000 .Com e fe i t o ,a D i rec t i va es tabe lece que as desca rgas das ag lomeraes de d imenso in fe r i o r a2 000 e .p ., que l ancem e f luen tes em guas doces ou es tu r ios e de d imenso in fer i o r a 10 000 e .p. que l ancemef luen tes em guas cos te i ras devem se r su je i t as a um t ra tamen to ap rop r iado quando ex i s t i r uma rede de reco lha . ,o m ai s t a r d a r at 3 1 d e D e ze m b r o d e 2 0 0 5 .

C o n t u d o , a D i r e c t iv a p er m i t e , q u an d o n o se j u st i fi c ar a in st a la o d e u m si st e m a c o l ec t o r , q u e r p o r q u e n o a p r e -sen ta i n te resse pa ra o amb ien te , quer p o r que os seus cus tos so excessi vos , imp lem en ta r s i stem as de t r a tam en toind i v idua is ou ou t ro s si stem as ap rop r iado s assegur ando um n ve l idn t i co de p ro teco do amb ien te .

Resultados a atingir para cumprir os requisitos da Directiva

O s requ isi t o s da D i r ec t i va " guas Residua is Ur banas " pa ra as descargas das aglom eraes com um e .p. super io r a2 000 podem se r resumidos da segu in te mane i ra .

Quadro 1: Requisitos para as descargas provenientes das estaes de tratamento de guas residuaisurbanas sujeitas s disposies da Directiva de 21 de Maio de 1991 (1)

Parmetros Concentrao Percentagem mnima de reduo(2)

Carnc ia b ioqu m ica deox ign io sem n i t r i f icao (3 )[ C B O 5 a 2 0 C(ve r G loss r io ]

2 5 m g/ l O 2 7 0 -9 0 %

C arnc ia qu m icad e o x i g n io [ C Q O ( ve rG loss r io ) ]

1 2 5 m g/ l O 2 7 5 %

Tota l das matr ias s l idasem suspenso [TSS (verG loss r io ) ]

3 5 m g/ l (3 )

35 mg/ l em reg ies mon tanhosaspara as ag lom eraes com um e .p.su p e r i o r a 1 0 0 0 0 .

60 mg / l em reg ies mon tanhosaspara as ag lom eraes com um e .p.e n t r e 2 0 0 0 e 1 0 0 0 0 .

9 0 % (3 )

90 % em r eg ies m on tanhosas pa raas ag lomeraes com um e .p .super io ra 10 000 .

70 % em reg ies mo n tanho sas para asa gl o m e r a e s c o m u m e .p . e n t r e 2 0 0 0e 10 000 .

(1) Sero aplicados os valores de concentrao ou a percentagem de reduo.(2) Reduo em relao carga de afluente.(3) Este requisito facultativo.


6/44

Exis te uma excepo para a lagunagem.Com efe i to ,as anl ises das descargas provenientes deste t ipo de ins ta laesdevem se r rea l izadas sob re am os t r as f il t r adas .C on t udo , a concen t r ao to ta l de m a t r ias s l i das em suspenso nasamostras de gua no f i l t radas no deve u l t rapassar 150 mg/ l .

Parmetros Concentrao Percentagem mnima de reduo(2)

F sfo r o t o t al 2 m g/ l (e .p. en t r e 10 000 e 100 000 ) (4 ) 8 0 %

A z o t o t o t a l (3 ) 15 m g /l ( e .p . en t re 10 000 e 100 000 ) (4 ) 70 -80 %

(1) Consoante as condies locais, pode-se aplicar apenas um parmetro ou os dois.Alm disso, possvel aplicar os valores de concen-trao ou a percentagem de reduo.(2) Reduo em relao carga do afluente.(3) Por azoto total, entende-se a soma do teor total de azoto determinado pelo mtodo de Kjeldahl (azoto orgnico e amoniacal)com o teor de azoto contido nos nitratos e o teor de azoto contido nos nitritos.(4) Estes valores de concentrao so mdias anuais. No entanto, para o azoto, podem-se utilizar mdias dirias desde que sedemonstre que o nvel de proteco assim obtido o mesmo. Neste ltimo caso, a mdia diria no poder ultrapassar 20mg/l deazoto total para todas as amostras, quando a temperatura do efluente no reactor biolgico for superior ou igual a 12 C.

Alternativamente ao critrio da temperatura, poder ser utilizado um critrio de limitao do tempo de funcionamento que atendas condies climticas locais.


TCNICAS DISPONVEIS PARASATISFAZER AS PRESCRIESDA DIRECTIVA

Tcnicas intensivas convencionais

As tcn icas mais avanadas para as estaes de t ra tamento das guas urbanas so os processos b io lg icos in tens i -vos.Tais t ra tamentos baseiam-se na loca l izao em reas reduz idas e na in tens i f icao dos processos de t ransfor -m ao e de des t ru i o d as m a t r ias o r gn icas que se pod em ob ser var n o m e io na tu r a l.

U t i l i zam-se t rs t i pos de p rocessos :

leitos bacterianos e discos biolgicos; lamas activadas; biofiltrao ou filtrao biolgica acelerada.

Leitos bacterianosO pr inc p io de func ion amen to de um le it o bac te r i ano con s is te em faze r escoar as guas res iduais, p rev iam en tedecan tadas ,sob re uma massa de ma te r ia i s po rosos ou cave rnosos que se rve de supor te pa ra os m ic ro rgan ismos

depur adores (bac t r i as ) ( ve r d iag rama in f ra ) .

O ar e j am e n t o r e a li zad o p o r t i r a ge m n a t u r al o upo r ven t i l ao fo r ada .T ra ta -se de i nsu f l ar o ox i -gn io necessr io ao bo m func ionamen t o das bac -t r i as ae r b ias .As m a t r ias po luen t es con t i das nagua e o ox ign io do a r d i spe rsam-se em con t ra -c o r r e n t e a t r a v s d o f i l m e b i o l g i c o a t a o smic ro rgan ismos responsve is pe lo p rocesso ded e gr a d a o . O f il m e b i o l g ic o c o n t m b ac t r i asaerbias na super f c ie e bactr ias anaerbiasp e r t o d o f u n d o . O s su b p r o d u t o s e o g s c ar b n i -

co resu l tan tes do p rocesso de degradao soevacuados nos f lu idos l qu idos e gasosos (Sat inM. ,Be lm i S 1999) .

PrtraitementLeito bacteriano

Sprinkler

Orifcios dearejamento

Enchimento

Grades

Decantador secundrio

RecirculaoDescarga

Figura 1: Diagrama de uma estao de tratamento com um leito bacteriano(de acordo com a pgina Internet de Cartel - http://www.oieau.fr/ rubrica guide des services)

Quadro 2: Requisitos para as descargas provenientes das estaes de tratamento de guas residuaisurbanas efectuadas em zonas sensveis sujeitas a eutrofizao (ver Glossrio)(1)


7/44PROCESSOS EX TENSIVOS DE TRATAMENTO5

Objectivo dedescarga

Altura mnimade material (m)

Taxa mnimade recirculao

Carga orgnicamxima (kgCBO5/m3.dia)

Tipo deenchimento

Carga hidrulicamnima (m/h)

3 5 m g C B O 5/l 2 ,5 20 ,7Tr ad ic io nal 1

2 ,5 2 ,50 ,4Tradic ional 0,7

4 20 ,7Plst ico 2 ,2

2 5 m g C B O 5/l

5 2 ,50 ,4Plst ico 1,8

Discos biolgicosO ut r a tcn i ca que u t i l iza cu ltu r as f ixas cons t i t u da po r d i scos b io l g icos ro ta t i vos ( ve r d iagram a in fra ) .O s m ic ro r gan ism os desenvo lvem-se e fo r m am um f ilme b io l g ico depur ador super f c i e do s d i scos . Sendo o sd iscos semi -subm ersos , a ro t ao pe r m i te a ox igenao da b iom assa f i xada .

Com es te t i po de i ns ta lao convm assegura r ; a fi ab i l idade mecn ica da arm ao ( t r ansm isso de a r r anque p ro g ress ivo , bo a fi xao do supor te no e i xo ) ; o d imens ionamen t o d a super f c i e dos d i scos (este deve se r e fec tuado com m argens de segur ana impo r tan tes ) .

Pr-tratamento

Discos biolgicosDecantadorprimriodigestor

RecirculaoDescargas

Figura 2: Diagrama de uma estao de tratamentocom um disco biolgico (de acordo com a pginaInternet de Cartel - http://www.oieau.fr/ rubricaguide des services)

Figura 3: Esquema do princpio de umdisco biolgico.

Decantadorsecundrio

Ar (oxigenao)

Adsoro

Quadro 4: O dimensionamento dos discos biolgicos efectua-se da seguinte forma(Ficha tcnica FNDAE n 22) :

Objectivo de descarga Carga orgnica a aplicar (aps decantao primria)

3 5 m g C B O 5/ l 9 g C BO 5/m2.dia

2 5 m g C B O 5/ l 7 g C BO 5/m2.dia

A ssim, ap l i cando um a carga o r gn ica de 9 g C BO 5/m 2/d ia p ar a u m p r o cesso t p ic o par a u m e .p . d e 1 0 0 0 , a r eato ta l t i l de 3 900 m 2.

O u t r o s p r o c e sso s c o m c u l t u r a s f ix a s, t a is c o m o o s b i o f il t r o s , so m a i s ad ap t a d o s s agl o m e r a e s d e m a io rd im enso , d i spo ndo de g randes m e ios tcn i cos e humanos e ond e ex i s ta um a grande p r esso u r ban s t i ca. Por conse-gu in te , es tes p ro cessos no sero aqu i de ta lhados

Quadro 3: O dimensionamento dos leitos bacterianos realiza-se da seguinte forma(Ficha tcnica FNDAE n 22):


8/44

O t r a tamen to po r " lam as act ivadas " rea l iza-se m is tur ando e ag itando as guas res iduais br ut as co m lam as act iva-das lqu idas, bac te r i o lo g icamen te mu i to ac t i vas .A degradao aer b ia dos po luen tes rea li za-se pe la m is tu r a n t im ado s m icro r ganismo s depur ador es e do s ef luentes a t r a tar .A segui r , separ am-se as fases " guas t r a tadas " e " lam asdepur ador as " (A gences de l Eau 19 99) .

Uma insta lao deste t ipo envolve as seguintes etapas :

t r a tamen tos p re l im ina res e even tua lmen te p r imr ios ; t anque de ac t i vao (o u tanque de a re jam en to ) ; decan tador secundr io com recuperao de uma pa r te das l amas ; el imin ao das guas t r a tadas; d iges to r es das l am as exceden t es p ro ven ien tes do s decan tado res

O d i m e n s io n a m e n t o d o t a n q u e d e ar e j am e n t o e fe c t u a- se d a se gu i n t e f o r m a, n o c as o d e a r e j am e n t o p r o l o n gad o

( Fi c h a t c n i ca FN D A E n 2 2 ) :

C arga m ss ica : 0 ,1 kg CBO 5/k g SST /d ; C a rga vo lm ica : 0 ,35 kg CBO 5/m

3/ d ; C o n c e n t r a o das lamas :4 a 5 g MS/ l ; Te m p o d e r e t e n o : c e r c a d e 2 4 h o r a s; N ecess idades em O 2 : na o r dem de 1 ,8 kg O 2/k g C BO 5 el iminada; Potn c ia de b r assagem 3 0 40 W / m 3 para are jado res de super f c ie de t i po t u rb ina ; 3 1 0 W / m 3 para ag i tadores 1 0 -2 0 W / m 3 para si stem as de a re jamen to com bo lhas de a r f i nas r.

U m a l am a a c t iv ad a c o m a r e jam e n t o p r o l o n ga d o p e r m i t e e l im i n ar 9 5 % d a C B O 5 .


Lamas activadasO princpio das lamas activadas pretende intensificar os processos de auto-depurao que ocorremnos meios naturais (ver diagrama infra).

Figura 4: Diagrama de um sistema de lamas activadas arejamento prolongado(de acordo com a pgina Internet de Cartel - http://www.oieau.fr/ rubrica guide des services)

Pr-tratamento

Arejador

Recirculao

Descarga

TANQUES DE AREJAMENTO DECANTADOR SECUNDRIO

guatratada

Extraco das lamas



Nota: O fraco rendimento microbiolgico dos processos intensivos (coeficiente de remoo entre 10 e 100, ao contrrio dos coefi-cientes entre 100 e 10 000 para os processos extensivos por alguns filtros de areia ou por lagoas), pode revelar-se problemtico emcaso de uso sanitrio das guas a jusante (gua potvel ou balnear, irrigao, conquicultura...). Nestes casos, por vezes prefervelescolher um processo extensivo ou utilizar as tcnicas intensivas apenas para o tratamento final, incluindo as grandes capacidades devrios milhares de e.p. (ver rvore de deciso,pg. 36

A s van tagens des tas tcn i cas so de ta l o r dem , que so u t i l izadas com sucesso pe la ma io r pa r t e das ag lom eraes ..

Uma ou t ra van tagem,nomeadamente pa ra as l amas ac t i vadas ,deco r re do fac to de es tas tcn i cas se rem ob jec to depesquisas avanadas por par te dos grandes grupos envolv idos na gesto das guas e de se encont rarem fac i lmentepub l i caes po r m enor i zadas re la t i vas ao d imens ionamen t o e s i novaes , pe rm i t i ndo ass im m e lho r a r os rend i -m e n t o s, n o q u e r e s p ei t a a t a l o u t a l p ar m e t r o . N o e n t a n t o , se f o r e m r e s p ei t ad a s as r e gr a s d e d im e n s io n a m e n t o j m enc ionadas, os l e i t os bac te r i anos e os d i scos b io l g icos , cons t i t uem de fac to tcn i cas espec i fi cam en te adequadass pequenas ag lom eraes , na med ida em que o s seus custo s de exp lo rao so m enos e levado s :

consumo de energ ia mu i to reduz ido (a t c inco vezes menos ,em re lao a um p rocesso po r l amas ac t i vadas ) , necess idade reduz ida de pessoal para a exp lorao deste t ipo de estao rst ica. . .

Estas tcn i cas pod em ser u t i l i zadas em com b inao co m p ro cessos ex tens i vos .Sa li en ta -se , em par t i cu la r, que as esta -es u t i l i zando p rocessos com um d i sco b io lg i co ou um le i t o bac te r i ano ,comp le tados po r uma lagoa de decan ta - o f in al , p o d e m p e r m i t i r o b t e r d e sc ar g as d e e x c e l en t e q u a l id a d e ( e li m i n a o d o s n u t r i e nt e s , i m p o r t a n t e r e m o odos m ic ro rgan ismos pa togn icos ) .

N o p r esen te do cum en to , no i rem os ma is ad ian te na po r m enor i zao d os p ro cessos i n tens ivos e passa remo s a des -c reve r t cn i cas meno s conhec idas, ou seja, as tcn i cas ex t ens ivas de t ra tamen t o .

A lm d i sso , sendo o p resen te do cum en to ded icado ao t r a tam en to pa ra as ag lom eraes e i ndus t r i as l i gadas a s is te -mas co lectores,no t ra taremos aqui as tcn icas espec f icas de t ra tamento ind iv idual ( fossas spt icas com d ispersono so lo o u l e i t o f i lt r an te , fossa de acumu lao . .. ).

Vantagens Inconvenientes

Le i to bac te r i ano ed i sco b io l g ico

e c o n o m i a d e c o n s u m o e n e r g t i c o ; si m p l i ci d ad e d e f u n ci o n am e n t o , n e c e ssi -

t a n d o m e n o s m a n u t e n o e c o n t r o l o

com parado co m a tcn i ca de l amas act i va -das; bo a decantab i l idade das lam as; menor sens ib i l idade s var iaes de carga

e s to x inas do que as lamas act ivadas; gera lmente adequado s pequenas ag lo-

m e r a e s ; res i stnc ia ao f r i o (os d i scos esto sem pre

p r o t e g i d o s p o r c o b e r t u r a s o u p o r u mpequeno ed i f c i o ) .

rendimento geral mais fraco que um processopor lam as activadas. (Isto decor re pr incipal-m ente d as prticas antigas de concepo. U m

dimensionamento mais realista deve permitiralcanar qualidades de guas tratadas satisfat-rias);

custo s de investim ento relativam ente elevados(que podem ser superiores cerca de 20% emrelao a um processo por lamas activadas);

necessidade de um pr-t ratamento eficaz; sensibilidade co lmatagem; grande dimenso da construo se objectivos

de remoo do azoto forem impostos.Lamaactivada

Vantagens e inconvenientes dos diferentes processos intensivos

adequado a todas as dimenses de aglome-rao (salvo as mais pequenas);

boa e liminao do conjunto do s parmetro sde po lu i o (SST,C Q O , C BO

5, N p o r n i t r i -

ficao e desnitrif icao); adequado prot eco d os meios receptor es

sensveis; lam as (ver G lossrio) em part e estabi lizadas; faci l idade de apl icao de uma remoo

sim ultnea dos fo sfatos ;

custos de investimento relativamente eleva-dos;

grande co nsumo de energia; necessidade de pessoal especializado e de um

contro lo regular ; sensibilidade s sobrecargas hidrulicas; decantabilidade das lamas por vezes difcil de

cont ro lar ; grande produo de lamas que devem ser

concentradas.

Quadro 5:Vantagens e inconvenientes dos processos intensivos (de acordo com a pgina Internetde Cartel - http://www.oieau.fr/ rubrica guide des services)


10/44

Tcnicas extensivas

Tcnicas a desenvolverAs tcn i cas chamadas ex tens i vas ,que vamos passa r a desc reve r em po rmenor no p resen te documen to ,so p roces -sos que rea l i zam o t ra tamen to com o aux i l i o de cu l tu ras f i xas sob re supor te f i no ou a inda ,med ian te cu l tu ras l i v res ,m as com u t i l i zao da energ ia so lar pa ra a p ro duo de ox ign io po r f o t oss n tese . O func ionamen t o des te t i po deinsta lao , sem ener g ia e lc t r i ca, po ssve l , sal vo pa ra a l agunagem a re jada, pa ra a qua l uma fon te de ener g ia necessr ia para a l imentao dos are jadores ou dos equipamentos de insuf lao de ar .

Estas tcn i cas d i st i nguem-se , tambm , das tcn i cas p rev iamen te m enc ionadas, pe lo fac to de as cargas de super f c i eapl icadas serem mui to reduz idas.


Por biofilme sobre suporte slidoPor culturas livres (areia ou solo filtrante)

(algas + bactrias em gua)(lagunagem)

1,5 a 3 m3 de material por e.p.

8 a 12 m3 de gua por e.p.

Figura 5:Tratamento " natural " extensivo

das guas residuais

Estas tcn icas fo r am d esenvolv idas em d i fer ent es pases paraaglom eraes de d imen so ge ra lmen t e i n fe r i o r 5 000 e .p. o c a so , e m p a r t i c u lar , d a Fr a n a, c o m l ago a s n at u r a is, d aBav ie ra , com um t i po de l agunagem n a tu ra l de concepobas tan te d i f e ren te da f rancesa ou a inda do Re ino Un ido ,com f il t r o s ho r i zon ta i s ( zon as hm idas ar t i f i ci ai s) .

A d ivu lgao destas tcn icas para as ag lomeraes comd im enso super io r a 500 e .p. pod e se r enca rada m ed ian tea lgumas p recaues que p rec i sarem os .

O p r e s en t e d o c u m e n t o d e v e p o r t a nt o i m p u l si o n a r e st a

d i vu lgao e con t r i bu i r pa ra a demons t rao da pe r t i nnc iadas tcn i cas ex t ens ivas ,no cum pr imen t o d as p resc r i es daD i rec t i va " guas Residua is Ur banas " .

Aps uma desc r i o ge ra l do func ionamen to das cu l tu rasf i xas e das cu l tu r as l i vres , passarem os a desc reve r , em po r -m enor , as tcn i cas ex t ens ivas con fo rm e o segu in te p lano :

C u l tu r as f i xas I n f i l t r ao -pe rco lao ; F i l t ro p lan tado com escoamento ve r t i ca l ; F il t r o p l an t a d o c o m e sc o a m e n t o h o r i zo n t al .

C u l tu r as l i v res: Lagunagem natura l ;

Lagunagem com m acr f i t as; Lagunagem are jada.

Sistemas mis tos.

O s si stem as de t r a tam en to po r zo nas hm idas ar t i f i ci ai srep roduzem os p rocessos depuradores dos ecoss i s te -m as ( W e t z e l, 1 9 3 3 ) . A gr a n d e h e t e r o g e n e id a d e e d i ve r -s idade das p lan tas, do s so lo s e do s t i pos de escoam en-to das guas or ig ina uma grande var iedade de d ispos i t i -

vos possveis : s i s temas de escoamento po r deba ixo da super f c i e

d o so l o ( fi lt r o s p la n t ad o s c o m e sc o a m e n t o h o r i zo n -ta l ou ve r t i cal ) ;

s is temas de escoamento de guas l iv res de super f -c ie (ver lagunagens natur a is) ;

m e n o s f r e q u e n t e m e n t e , a i r r i g a o d e s ist e m asvege ta l izado s (po r ex . : salgue i ros ) ; de ta lhad ias dec u r t a r o t a o , p ar a af in ar o t r a t a m e n t o c o m u m a l t ima f il t r ao .

Para todas as zonas hmidas artificiais, t e m o s o ssegu in tes d i f e ren tes mecanismos depuradores :

Mecanismos fsicos:

filtrao atravs de meios porosos e de sistemasradiculares (ver mecanismos em culturas fixas); sedimentao de SST e de colides em lagoas

ou pntanos (ver mecanismos em culturas livres),

Mecanismos qumicos: precipitao de compostos insolveis ou co-pre-

cipitao com compostos insolveis (N, P); adsoro sobre um substrato, consoante as

caractersticas do suporte aplicado ou pelas

plantas (N, P, metais); decomposio por processos de radiao U.V.

(vrus e bactrias), de oxidao e de reduo(metais).

Mecanismos biolgicos : Mecan ismos b io lg i cos deco r ren tes do desenvo lv i -

m e n t o b ac t e r i an o l iv r e o u f ix o p e r m i t e m a d e g r ad a -o d as m a t r ias o r gn icas , um a n it r i f icao emzonas ae r b ias e um a desn it r i f icao (ve r G loss r io )em zo nas anaer b ias .C om os si stem as com camadade gua li v re o t r a tam en to b io lg i co resu l ta de p ro -cessos ae r b ios pe r to da super f c i e da gua, even-t u a lm e n t e a n ae r b i o s p e r t o d o s d e p s i t o s p r o f u n -do s . O desenvo lv im en to de a lgas fi xas ou em sus-

penso na gua ( f i t op lnc ton ) p roduz po r f o toss n -tese o ox ignio necessr io s bactr ias aerbias ef ixa um a par te d os nu t r i en tes (e fe i t o " l agunagem " )

.

O tratamento e o papel da vegetao nas zonas hmidas artificiais



IN FORMA O TCN ICA

Culturas fixas sobre suporte fino Funcionamento: mecanismos em jogoO s p rocessos de t r a tam en to po r cu l tu r as f i xas sob r e supo r te f i no con s is tem em faze r escoar a gua a t r a tar a t r a -vs de v r ios l e i t os i ndependen t es.

Os dois mecanismos principais so :

Filtrao superficial : os s l i dos em suspenso (SST ) so re t i dos super f c i e do l e i t o f il t r an te e , com e les, um apar t e da po lu i o o r gn ica (C Q O pa r t cu las ) ;

Oxidao : o me io g ranu la r cons t i t u i um reac to r b io lg i co ,um supor te de g rande rea espec f i ca ,sob re o qua lse vo f ixar e desenvolver as bactrias aerbias responsve is pe la ox idao da po lu i o d i sso l v ida (CQ O d is-so l v ida ,azo to o rgn ico e amon iaca l ) .

O a re jam en to assegurado pe la :

conveco produz ida pe la des locao da super f c ie de gua ; d i fuso do ox ign io a par t i r da super f c i e dos f il t r o s e canais de a re jam en to , a t ravs do m e io po ro so .

A ox idao da ma t r ia o rgn ica acompanhada po r um desenvolvimento bacteriano que deve se r regu lado af im de imp ed i r a co lma tao b io lg i ca i n te r na no l e i t o f i l t r an te e a li be r t ao o casiona l da b iom assa, fenm enosinev i tve is um a vez que as car gas ap l icadas so im po r tant es.A auto -af inao da b io m assa co nseguida at r avs da al i -men tao a l t e rnada dos vrios leitos independentes. D u ran te as fases de i nac t i v idade (ou de no-a l im en tao) ,o desenvo lv im en to das bac t r i as assim co lo cadas num a si t uao de ca rnc ia reduz -se ao m n imo pe la p redao , des i-d ra tao . . .Es tes pe r odos de i nac t i v i dade no devem se r mu i to p ro longados ,pa ra no p re jud i ca r o recomeo rp i -do do s p ro cessos depurado res num a nova fase de al imen tao .A s it uao m a is frequen t e pa ra os p ro cessos " cu l -t u r as f i xas sob r e supo r te f i no " de 3 l e it o s , cada um a l imen tado du r an te 3 a 4 d ias consecu t i vos .

A gesto controlada do desenvolvimento bacteriano evita a necessidade de instalar um equipamentoespecfico de separao gua + lama.As instalaes para culturas fixas sobre suporte fino so concebidassem decantador final.

O dispositivo de alimentao das un idades de i n fi l t r ao deve assegur a r um a d i st r i bu i o un i fo r m e do e f luen te(assegurando a ut i l i zao da to ta l idade da rea d isponve l ) e a homogeneidade das cargas h idru l icas (ver Glossr io)un i t r i as .A a l imen tao pode se r rea l i zada po r submerso tempor r ia (ou po r asperso) u t i l i zando um tanque queperm i ta um esvaz iam en to rp ido m ed ian te o uso de v r ios m e ios ( si fo ,bo m bas. ..) .Es ta al imen tao sequenc ial t am-bm perm i te a manu teno de uma e levada concen t rao de ox ign io den t ro do f i l t r o g raas d i f uso de a r en t re

do is esvaziam en to s co nsecu t i vos .O leito filtrante ge ra lmen te cons t i t u do po r a re ia (que r set r a ta de are ia impo r tada ou d e a re ia p ro ven ien te d as dunas loca i sex i s ten tes ) .A a re ia deve co r r espo nder a alguns requ is it o s p rec i sosa fi m d e e n c o n t r a r u m c o m p r o m i sso e n t r e o r i sc o d e c o l m at a o(a re ia demas iada f i na ) e o escoamen to demas iado rp ido (a re iadem asiada gro ssa) . A s are ias cu jas car acter st icas se apresent amsegu idamen t e , l uz do s ac tuai s conh ec imen to s , (L inard e t a l. ,2 0 0 0 ), c o r r e sp o n d e m a o m e lh o r c o m p r o m i sso p o ssv el . I m p o r t asa l i en ta r que o no respe i to desses l im i tes poder ia p re jud i ca r av ida t i l das ins ta laes.

Caractersticas das areias :

areia de s l ica ;

areia lavada ;

d 10 c c o m p r e e n d i d o e n t r e 0 , 2 5 m m e0 ,4 0 m m ;

C U [ c o e f i ci en t e d e u n i fo r m i d ad e , ( v erG l o s sr i o ) ] c o m p r e e n d i d o e n t r e 3 e 6 ;

Teor de f i nos i n fe r i o r a 3%.

Canal de repartio do efluente

Infiltrao-percolao atravs de leito de areia

Princpio de funcionamento

Figura 6: Infiltrao-percolao estanque e drenada (Agences de l'Eau, 1993)

Drain

Sada dedrenagem

Canal de repartio do efluente

Areia Sada dedrenagem

DrenoGomembraneGravilha


12/44

A in f il t r ao-p erco lao das guas res iduais um pro cesso d e t r a tam ento po r f i l t r ao b io lg ica aerb ia sobre um m eiogranular f ino.A gua distr ibuda sucessivamen te sob re vr ias unid ades de inf i l t r ao. A s cargas hidr ul icas so d e vriascen tenas de li t r o s po r m e t ro quadrado de l e it o f il t r an te po r d ia. A gua a t r a tar d i s t r i bu da de mane ira un i fo r mesobr e a super f c ie do f i lt r o que no est co ber to .A rea de d ist r ibu io das guas encon t r a-se ao ar l iv re e v isve l .

O u t r a var ian te i n te ressan te de t r atamen to pe lo so lo cons t i t u da po r f il t r os de a re ia ho r i zon ta i s ou ve r t i cai s en te r r a-dos . Es tas tecno log ias, p r i nc ipalmen te u t i l izadas em si t uaes de t ra tamen to i nd iv idual ,pe r m i tem um t r a tam en to au t -no m o v l ido para agrupamen to s de a lgumas centenas de habi tantes equivalentes. N o caso de um f i lt r o de are ia ver t i -

cal en te r r ado , necess r io p r eve r um d imens ionamen to de 3 ,5 m 2 /hab . e um a al imen t ao com ba ixa p ressoCritrios de dimensionamento

U m a estao na qual o pr inc ipa l m eio de t r a tam ento das guas res iduais a in f il t r ao-p erco lao deve com po r tar : umpr- t ra tamento,uma insta lao de decantao (no caso de ag lomerados de a lgumas centenas de h.e. ,pode ser u t i l i za-da uma g rande fossa sp t i ca de uso co lec t i vo ) , um tanque de arm azenam ento , um s istem a de repar t i o en t re o stanques,um d ispos i t ivo de a l imentao,os le i tos f i l t rantes e a rest i tu io no lenol f ret ico ou a descarga.

O s le i tos de in f i lt r ao-p erco lao em are ia devem segui r o seguinte mt od o de d im ension ament o (F icha tcn icaFN DA E n 22 ) : rea = 1,5 m2/h.e. (quer se trate de um leito drenado ou no)

Nota: os filtros de areias verticais enterrados e drenados podem serinteressantes para as mais pequenas instalaes (individuais e grupoautnomo) que apenas necessitam de 3 m2/hab.em vez de 1,5 m2/hab

para a filtrao ao ar livre.

Clculo da espessura

Se a remoo bacteriana no for um dos object ivos da insta-lao, suf iciente uma espessura de lei to f i l t rante de 80 cm.

N o caso em que se p re tenda tambm a remo o do smicrorganismos patognicos atravs da inf i l t rao-percola-o, a espessura do le i to f il t rante depende d o grau de des-contaminao esperado.A curva apresentada a seguir indicaa relao entre a remoo dos col i formes fecais em funoda carga hidrul ica (h) e da espessur a do lei to f i l t r ante quan-do se t r a tar d e are ia (Etude In ter A gences n 9, 1993) .

Q uando o m acio for const i tu do de are ia natur a l ex is tente, a re lao ent re a sua espessur a e a descontam inao mais d i f c i l de ca lcu lar e torna-se prefer ve l recorrer a laboratr ios para obter uma correcta caracter izao da are ia e

das suas capacidades de descontaminao.O nm ero de un idades depende :

da rea to ta l do macio f i l t rante; da rea mxima da un idade de in f i l t rao compat ve l

com uma repar t i o un i fo rme do e f l uen te da mesmaunidade.

Aplicao

N a medida do po ssve l , as paredes das fossas devem server t ica is a f im de permi t i r que o percurso ver t ica l da guaseja r igorosamente igual espessura de toda a rea domacio f i l t rante.

A a ltur a das bo rd as l iv res (margens ac ima da zon a de in f i l-

t r ao) deve se r de ap rox imadam ente 30 cm. D evem se rinsta ladas descar gas de super f c ie de segurana, paraenf rentar emergncias e poder desv iar os caudais exce-den tes pa ra um me io recep to r ou ou t ros tanques menoscheios.

O s ta ludes das m argens do s tanques podem estar pr ot eg i-do s por p lacas de bet o, estaca-pranchas alcat r oadas, betopro jectado o u a inda m ed ian te um a cober t u ra vege ta l.


Figura 8:Sistema drenado por um leito drenantecom impermeabilizao por meio de uma mem-brana impermevel (Agences de l'Eau,1993)

Alimentao

Solo existenteimpermevel

Drenos derecolha Areia

Alimentao

Solo existentepermevel

Membranaimpermevel

Figura 7: Sistema drenado sobre solo existenteimpermevel (Agences de l'Eau, 1993)

Figura 9: Remoo dos coliformes fecais emfuno da carga hidrulica (H em m/dia) e daespessura do macio filtrante

Figura 9: Remoo dos coliformes fecais em funo da cargahidrulica (H em m/dia) e da espessura do macio filtrante

Espessura do macio filtrante (m)

H=0

,2m/

dia

H=0,4

m/dia

H=0,6m

/dia

Instalao de MAZAGON (Espanha) capacidade de 1.700 h.e.(fotografia : F. BRISSAUD)



Explorao

(*) O funcionamento ptimo de um filtro com escoamento vertical produz nitratos e qualquer diminuio de concentrao sada (escala da semana ou do ms) indica uma carncia de oxignio e portanto uma degradao do tratamento. Este acompanhamento

pode ser facilmente efectuado com um papel indicador.

Rendimento

Este s i stem a pe rm i te a l canar exce len tes resu l tados de e l im inao (em concen t raes ) :

C BO 5 in fe r i o r a 25mg/ l ; C Q O i nfe r i o r a 90 m g /l ; SST in fer i o r a 30m g/ l; N i t r i f icao quase com p le ta ; D esn i t r i fi cao l im i t ada nes te t i po de i nsta lao . N a sua ve rso " t ra tam en to i nd i v idual " , o t r a tam en to pe lo so lo

p o d e r e su l t ar e m a lg u m a r e m o o d o a zo t o . U m e st u d o r e a li zad o p e l a D i r e c t i o n D p ar t e m e n t a le d e s A f fa ir e sSan i ta i res e t Soc ia les de Lo i re -A t l an t i que em 1993 pe rm i t i u obse rva r que se pod ia remover 40% do azo to (oum a is ) com a ajuda de um f il t r o ve r t i cal de a re ia. Esta reduo pod e chegar aos 50% no caso de se u t i l izar um f i l-t r o ho r i zon ta l de a re ia (C luze l F . 1993) .

Fs fo r o : reduo im po r tan te du r an te 3 a 4 ano s (60 -70%) , segu ida de um a redu o l im i tada e m esm o negat i vaaps 8 -10 anos (Duchemin J . - 1994) ;

Poss ib i l i dade de e l im inao dos m ic ro rgan ismos de o r i gem feca l sob cond io de se d i spo r de uma a l tu ra dem ate r ia l su fi c ien te e de que o func ionamen t o h id r u li co se ja sem encam inhamento p re fe renc ia l ( reduo m ic ro -b iana de 1 /1 000 pa ra 1m d e espessu r a ) .

Vantagens tcnicas

resu l tados exce len tes com a CBO 5 , a C Q O e o s SST ; n i t r i f ic a o i m p o r t a n t e ; m ui to m enor rea necessr ia do qu e pa ra uma lagoa sem a re jam en to ; capacidade de descontaminao in teressante.

Inconvenientes tcnicos necess idade de uma insta lao de decantao pr imr ia e f icaz; r i scos de co lm a tagem a te r em con t a ( po r tan to essenc ial u t i l i za r um a are ia lavada e de bo a granu lom et r i a) ; necess idade de d i spo r de g randes quan t idades de a re ia, o que po de s ign i f icar i nves t imen t os im po r tan tes se no

houver uma o r igem nas p rox im idades da es tao ; adequao l im i tada s so br ecargas h idr u l icas.

Tarefas Observaes

M a n u t e n o c o r r e n t e(em cada 3 ou 4 d ias)

M anobr a das com por tas; Lim peza das gr ades; C on tr o lo do grau de co lm atao da super f c ie das un idades de in f il t r ao, even-

tualmente da altura de gua sobre a rea de inf i l t rao;

Tempo de desaparecimento da lmina de gua; N as insta laes no gravt icas,co nt r o lo do caudal das bo m bas; M anter um l ivro de bo rd o, com to das as tarefas real izadas,as medies de caudal

(canal Parchal , tempo de func ionamento das bombas) a f im de ter um bom conhe-c imento dos caudais e permi t i r a e laborao de re la tr ios de func ionamento.

A com panhamento regu lar

Inspeces mensais ou emcada 2 meses

O bservaes v isuai s, bom escoam ento das guas, aspec to do s e fl uen tes ; Remo o do s f lu tuan tes (decan tador -d igesto r ) , n ve l das l am as ( l agoa anaerb ia

ou decan tador -d iges to r ) ; Regu lao de n ve l, a lt u r as de gua m x imas no r ese r vat r i o , d i spo s it i vos de a li -

m e n t a o ( si f e s , d r e n o s , e t c .) ; C o m p o r t a s o u d i sp o s it i v o s d e r e p ar t i o ; Escavao po r e ro so e m anu teno do n i ve lamen to das reas de i n f il t r ao ; Sada de dr enagem da estao (s istem as dr enado s) e qual idade das descargas;

Func ionam en to do s asperso res ( sp r ink le r ) e l im peza m ensal .O u t r a s o p e r a e sde manu teno

M anuteno do s d i spo s it i vos e lec t ro m ecn icos (1 a 2 vezes /ano ) ; C e i fa das margens e do s ate r ro s em vo l ta dos m ac ios ; N o ter m o das fases de secagem, as acumu laes o r gnicas so r eduz idas a f lo-

cos que pod em se r fac ilmen t e rem ov ido s das a re ias e que devem se r r eco lh idose evacuado s em a te r r os con fo r m e uma frequnc ia a de f i n ir em p i r i camen te ; emc ad a 3 o u 4 an o s , c o n v m m u d a r o s 5 a 1 0 p r i m e i r o s c m d e ar e i a;

Esvaziamen to das lamas do d ecantado r-d igesto r ( 1 a 2 vezes / ano) o u das lago asde decantao (1 a 2 vezes / ano) ou a inda das fossas spt icas de uso co lect ivo(um a vez em cada 3 ou 4 anos ) ;

A n li ses regu la res de teo res em n i t r a tos da descarga do um a boa i nd i cao does tado de func ionamen to da es tao ( * ) .

Quadro 6: Explorao de uma instalao de infiltrao-percolao


14/44

Filtros de plantas com escoamento vertical


O s fil tr os so escavaes estanques em relao ao solo, revestidas de camadas sucessivas de gr avi lha ou d e areia de granulo-m etr ia varivel confor m e a qual idade das guas residuais a tr atar.

A o co ntr r io da in fi lt r ao-perco lao j m enc ionada,o a fluente bru t o d ist r ibu do d i rec tamente , sem decantao pr imr ia,sobre a super f c ie do f il t ro . O escoament o e fectua-se a t ravs do f il t ro onde o b jecto de um t r a tam ento f s ico ( f i lt r ao) ,qu-m ico (adsor o, com plexao...) e biolgico (biom assa f ixa sob re supor te f ino). A s guas tr atadas so dr enadas. O s f i ltr os soal imentados com guas residuais a part i r de descargas provenientes de um reservatrio.Para um mesmo nvel ,a rea de f i l -tr ao dividida em vrias unidades o que per m ite estabelecer um a per iodicidade das fases de al im entao e de inactiv ida-de .

O pr inc p io depur ador deco rr e do desenvo lv im ento d e uma b iomassa aer b ia f ixa sobr e um so lo reco nst i tu do (ver : cap tu-lo r e lat i vo s cu l tu ras fi xas sobre supor te f ino) . O ox ign io for nec ido por conveco e d i fuso.A incor por ao de ox ign iope lo s istem a rad icu lar das p lantas ,neste caso, i r re levante tendo em cont a as necess idades (A rm strong, 1979) .


Figura 10: corte transversal de um filtro de plantas com escoamento vertical (fonte: CEMAGREF)

Entrada doafluente bruto Gravilha fina

Gravilha grossa

80 cm

Descarga dasguas tratadas

SeixoTubo dedrenagem

Tampa dearejamento

FILTRO VERTICAL: ALIMENTAO INTERMITENTE COMAREJAMENTO PELA SUPERFCIE

Critrios de dimensionamento

O d imens ionamen to do s fi l t r o s ve r t i ca is fo i ca lcu lado emp i r i camen te de t e rm inando -se as ca rgas o rgn icas super f i -c ia is d ir ias l imi t es ace i tve is (20 a 25 g C BO 5 m -2 .d -1 de rea to ta l p lantada) .

A d imenso do p r ime i ro n ve l p rev i s ta pa ra receber ce rca de 40 g CBO 5 m-2 .dia-1 , o que rep resen ta 60% da rea

to ta l , ou se ja , ce rca de 1 .2 m 2/h .e . Par a u m a r ed e un it r ia o u p ar c ia lm en t e un it r ia , o d im en sio n am en t o d o p r im eir onve l deve chegar a 1 ,5 m 2/h .e . (A ge nce d e l' eau , 1 9 99 ) . Est e n ve l d iv id id o nu m n m er o d e fi lt r o s m lt ip lo d e 3 , oq u e p e r m i t e o b t e r p e r o d o s d e i n ac t i v id a d e d e 2 /3 d o t e m p o

Em gera l ,a rea do segundo n ve l rep r esen ta 40% da rea to t a l, ou seja, ce rca de 0 ,8 m 2/ h .e . Par a est e n ve l, o t em pode inact i v i dade necess r io i gual ao t em po d e oper ao , requer endo ass im a ins talao de um nm ero de f i lt r osm l t i p lo de 2 e i gual a 2 /3 do nm ero de f i lt r os u t i l i zado s para o p r im e i ro n ve l ( ve r esquem a segu in te ) .

Figura 11: Esquema de

concepo dos primeiro esegundo nveis.

Aplicao

AlimentaoA ve loc idade de a limen t ao do a fl uen te b r u to deve se r super io r ve loc idade de i n f il t r ao a f im de assegura r um abo a repar t i o do a fl uen te . O s dep s ito s acumu lados super f c i e con t r i buem para d im inu i r a pe rm eab i l idade (ve rG loss r io ) i n t r nseca do m a te r ia l e me lho ram p or tan to a repa r t i o do e f luen te . O s ps do s vege ta i s f u ram a cam a-da dos dep s ito s acum u lado s , l im i tando assim a co lm a tao de super f ci e e pe rm i t i ndo a en t rada de gua em v r io sp o n t o s .

MaterialO m ate r ia l que cons t i t u i o p r ime i ro n ve l com pos to de v r ias cam adas de grav i lha .A camada ac t i va uma g rav i l-ha com uma g ranu lomet r i a de 2 -8 mm com uma espessura de ce rca de 40 cm.As g rav i l has das camadas i n fe r i o restm uma g ranu lomet r i a i n te rmd ia (10 -20 mm) e a camada d renan te de g rav i l ha de 20 -40 mm.

O se gu n d o n v el , o n d e o s r i sc o s d e c o l m a t age m s o m e n o r e s , a fi n a o t r a t a m e n t o . co m p o s t o p o r u m a ca m ad a d eare ia ( ve r i n f i l t r ao -pe rco lao) com uma a l tu ra de pe lo menos 30 cm.

DescargaA cam ada in fer i o r d e grav i lha 20 -40 mm assegura a d renagem do e f luen te . U t i l i zam-se de p re fe rnc ia d reno s emm ate r ia l p ls t i co r gido p ro v idos com en ta lhes l argos , j que es tes so po uco sens ve is co lm a tagem. C ada d renoes t li gado a um a cham in de a re jam en to .

1 nivel 2 nivel

O processo com preende :

Cmara de grades ; um pr imei ro n ve l de

f i l t ros radiculares vert i -cais;

um segundo nvel de

f i l t ros radiculares vert i -cais.



PlantaoEm t eo r ia, pod em se r u t i l izadas v r ias espc ies de p lan tas (Sc i rpus spp ,Typha. .. ), m as o can io do t i po Phragm i tesaust r a li s o m a is u t i l izado no s c limas temp erado s (B r i x , 1987) d ev ido sua res i stnc ia s cond ies que i r o enco n-t r a r ( l ongo pe r od o de submer so do f i l t r o , pe r od os secos ,a l t as taxas de ma t r ias o r gn icas ) e o c resc im en to r p i-do d o s i stem a rad i cu lar e do s r i zom as.A dens idade de p lan tao de 4 p lan tas/ m 2.

Concepo

Escolha dos terrenosO s cond ic iona l ismo s do l oca l so o s segu in tes :

Disponibilidade de terrenos : A rea necessr ia pa ra uma insta lao des te t i po to rn a po r vezes im poss ve la sua insta lao para pequenas e m dias aglom er aes, subm et id as a um a im po r tant e presso ur banst ica.

Relevo : Um dec l i ve na o rdem de 3 a 4 me t ros en t re as ex t remidades a mon tan te e j usan te pe rm i te a l imen ta ros f il t r o s po r g rav idade ( reco r rend o a si fes sem co nsumo de energ ia) . Para os ag lom erado s com d im ensespr x imas de 3000 /4000 h .e . , a ins talao de bo m bas po de to rn a r-se necess r ia.

Explorao

A m anu teno des tes s is temas no necessi ta nenhum a qua li f icao pa r t i cu lar , m as ob r iga o r espo nsve l das op era -es a efectuar v is i tas f requentes e regulares.

(*) O funcionamento ptimo de um filtro com escoamento vertical produz nitratos e qualquer diminuio de concentrao sada (escala da semana ou do ms) indica uma carncia de oxignio e portanto uma degradao do tratamento. Este acompanhamento

pode ser facilmente efectuado com um papel indicador.

Rendimento

C BO 5 2 5 m g/ l C Q O 9 0 m g/ l SST 3 0 m g /l N T K : 10 mg/ l em ge ra l , com p i cos no u l t rapassando 20 mg / l Fs fo r o : Reduo no rm a lm en te f r aca (depende da capac idade de adso r o do subst r a to e d a idade da ins ta lao) Mic ro rgan ismos pa togn icos :e l im inao l im i tada ( reduo de 1 /10 a 1 /100 ) .Vantagens tcnicas

Fac i li dade de oper ao e ba ixo s cus tos de exp lo rao . N enhum consum o ener gt i co quando a top ogra f i a o pe r -m i t i r ;

Po ssib i l idade de t r a tar as guas res iduais do m st icas br ut as; G esto d as l am as reduz ida ao m n im o ; Bo a adaptao s var iaes sazon ais de p o pulao.Inconvenientes tcnicos N ecess idade de regular idade na explo rao, ce i fa anual das par tes

areas dos canios, deservagem m anual antes da predo m innc ia doscanios;

U t i l izar este pr ocesso para capac idades super ior es a 2 000 h.e.co nt inuaa ser mui to de l icado dev ido aos prob lemas l igados ao cont ro lo h idru-l ico e aos custos em re lao aos pro cessos convencionais.A concepode um s is tema para d imenses super iores apenas pode ser encaradacom um a anl ise com pleta, no q ue d iz respei to adaptao do s cr i t -r i os de d imens ionamen to e aos cond ic iona l i smos deco r ren tes danecessidade do con t r o lo h id ru li co ;

Risco de presena de insectos ou de roedores.

Tarefas Frquence Observations

D e se r v age m N o p r i m e i r o an o Remo o m anual das e r vas dan inhas (Kad lec e t a l. 2000) . Estaoperao j necessr ia uma vez estabelec ida a predominnc ia .

A c o m p a n h a m e n t oe manu tenoregular

1 / t r i m e s t r e

1 / semana

L i m p a r o si fo d e a li m e n t a o d o p r i m e i r o n ve l c o m u m j ac t o d egua sob pr esso.

A n li ses regu la res dos n i t r a tos no e f luen te do u m a boa i nd i caodo es tado de func ionamen to da es tao ( * ) .

C e ifa 1 / ano (O u t o n o ) C eifa e rem oo d os canios.A sua el im inao perm ite evitar a suaacumulao superfcie dos f i l t ros.A f im de reduzir o tempo de manu-teno, os canios podem eventualmente ser queim ados desde que aestanquidade do fi ltr o no seja assegur ada po r um a geom em br ana e seos tubos de al imentao forem em ferro fundido (Linard et al ,1994).

Manu tenoc o r r e n t e

1 a 2 / semana

1 / semana

Limpar as grades. Ver i fi car regu larm en te o bom funcionamen to dos equ ipamen to s

electromagnticos e detectar as avarias o mais rapidamente possvel. M anobr a das com por tas.

O u t r a s o p e r a e sde manu teno

Cada v is i ta Mante r um l i v ro de bo rdo ,com todas as ta re fas rea l i zadas ,asmed ies de cauda l ( cana l Pa rcha l , t empo de func ionamen to dasb o m b a s) a f im d e t e r u m b o m c o n h e c i m e n t o d o s fl u x o s e p er m i t i ra e labo rao de re la t r i os de func ionamen to .

Quadro 7 : Explorao de filtros de plantas com escoamento vertical

instalao de OAKLANDS PARK (Reino Unido) capacidade:65 p.e. (fotografia:Paul COOPER).


16/44

Filtros de plantas com escoamento horizontal


N os f il t r os com escoamento ho r i zon ta l, o l e i t o f i lt r ante est quase to t a lmen te satu rado de gua. O af luen te d is t r ibudo sobre toda a largura e a a l tura do le i to por um s is tema repar t idor co locado numa ext remidade da lagoa ;asegu i r, f lu i p r i ncipalmen te no sen t ido ho r i zon ta l at r avs do subst r ato . A ma io r pa r te do tem po , a a limen taoefectua-se em contnuo j que a carga orgnica produzida pouca.

A d e sc ar g a r e al iz a- se p o r u m d r e n o c o l o c a d o n a e x t r e m i d ad e o p o st a d o l e i t o , n o f u n d o e e n t e r r ad o n u m a v al a

p reench ida de pedr as d renan tes . Este t ubo est l i gado a um s if o q ue pe r m i te regu lar a al t u r a da descarga , e po r -tan to a al t u r a da gua no l e i t o , de m ane ira a que este f i que sa tu rado du r an te a al imen tao . D eve-se m an te r o n ve lda gua ap rox imadament e 5 cm aba ixo da super f c i e do m a te r ia l. C om e fe it o , a gua no deve c ir cu la r ac im a dasuper f c i e , o que i n te r ro m per ia a cade ia de t r a tam en to ; po r co nsequnc ia , no h super f c i e l i v re de gua e assimno ex i s te o r i sco de p ro l i fe rao d e i nsec to s .


Para de te r m inar a rea necess r ia, os va lo r es em p r i cos aba ixo i nd i cado s fo r necem o s resu l tados de t r a tam en toesperados (Vym aza l et a l ., 1998) :

Para con cen t r aes i n i c ia is da o rdem de 150 a 300 m g .l -1 de C BO 5 , as reas p lant adas so de cer ca de 5 m2/h.e.

e m t r a t a m e n t o s e c u n d r i o q u e c o r r e s po n d e a K c b o = 0 ,1 m / d ; Para concen t raes en t re o s 300 e os 600 m g .l -1 de CBO 5 , c o n c e n t r a e s q u e c o r r e s p o n d e m m e lh o r s c o n c e n -

t r aes no r m a is das guas residua is u rbanas co r ren t es , pa rece p re fe r ve l op ta r pe la p r t i ca D inam arquesa quecons is te em d imens ionar o f i l t r o pa ra 10 m2/h.e ;

Para o t ra tamen to de e f l uen tes de redes p luv ia i s (Cooper 1196) ,a rea requer ida de 0,5 m2/h.e.A seco do filtro deve se r ca lcu lada po r um gab ine te de estud os e depend e da pe r m eab il i dade i n i c ial do m a te r ia lesco lh ido (1 a 3 .10 -3 m .s -1 ) .

A profundidade do f i lt r o deve se r i gual p ro fund idade m x ima de pene t rao das ra zes . Esta p ro fund idade de60 cm pa ra os Phragmi tes (Mars te ine r ,1996) .

N o fo i conf i r m ada a h iptese de um a melhor ia no tvel da con dut ib i l idade h idru l ica in ic ia l aps o in tenso d esenvolv i -m e n t o r a d ic u lar d o s c an i o s , t a nt o e m d e n si d ad e , c o m o e m p r o f u n d id ad e ( Bo o n 1 9 8 6 ). D e fac t o , o a u m e n t o d acondut ib i l idade h idru l ica in ic ia l dev ido ao desenvolv imento rad icu lar parc ia lmente compensado pe la acumulao de

SST e de m atr ia or gnica( C o o p e r 1 9 96 ) . p o i si m p o r t a nt e q u e o su p o r t eesco lh ido t enha uma pe r -m eabil idade d e 1 3 .10-3

m .s- 1 . A m ai o r p a r t e d o ss o l o s e s t p o r t a n t oexc lu da , devendo-se emsubsti tuio ut i l izar a gra-vi lha


Figura 11: corte transversal de um filtro de plantas com escoamento horizontal(Fonte: CEMAGREF)

Entrada das guasdecantadas

Nvel de gua

60 cm

Descarga dasguas tratadas

Pedra drenantede descarga

Areia grossa ougravilha fina

Pedra drenantede alimentao

FILTRO HORIZONTAL:ALIMENTAO CONTNUA

Aplicao

CompartimentaoPara d im enses super io res a 500 m 2, o f racc ionamen t o em v r ias un idades de tamanho m a is reduz ido favo r ece r am anu teno da i nsta lao e m e lho r a r a repar t i o h id r u li ca.

DecliveA su p e r f c i e d o l e it o h o r i zo n t al . O f u n d o d o l e it o d e v er t e r u m d e c li ve p ar a p e r m i t i r o e sv az iam e n t o c o m p l e t odo f il t r o . N o en t an to , este dec l i ve no deve pe rm i t i r que as ra zes ao n ve l da sa da sequem . U m a var iao da p ro -fund idade do l e i t o i gua l a 10% da al t u r a do m a te r ia l en t rada su f i c ien te (K ad lec , R .H . e t a l . - 2 000) . .

MateriaisO r i g in al m e n t e , o p r o c e s so f o i d e se n vo l v i d o u t i li za n d o o so l o e x i st e n t e n o l o c al , p r o c u r a n d o s im u l t a n e am e n t e a t i n -g ir no f i na l um a cond u t ib i l i dade h id ru l i ca de 3 .10 -3m s -1 . N um ero sos f i lt r os fo r am conceb ido s pa r t i ndo da h ip te -se de que a cond u t ib i l i dade h id r u li ca i r i a aum en tando com o d esenvo lv imen t o r ad i cu lar .

N a sequncia de algumas m s exp er inc ias, pr eco niza-se actu a lment e a u t i l i zao de grav ilhas lavadas, co m granu-lom et r i as d i st i n tas con fo r m e a qual i dade das guas af l uen tes (3 -6 , 5 -10 , 6 -12 m m ) (Vym aza l - 1998) .

VegetaoA va r iedade m a is u t i l i zada o can io Phragmi tes A us t ra l i s dev ido sua ve loc idade de c resc imen t o , ao seu desen-vo l v imen t o rad i cu lar e sua res is tnc ia s cond ies de satu r ao do so lo .A p lan tao po de r eal i za r- se a pa r t i r des em e n t e s, d e r e b e n t o s o u d e r i z o m as co m u m a d e n si d ad e n a o r d e m d e 4 p o r m 2.



Concepo

Escolha dos terrenosO s co ndicio nal ism os para um a instalao deste t ipo so o s seguint es :

N ecess idade de grandes reas de t er r eno ; Relevo:uma d i ferena de nve l de 1 metro ent re o ponto de a l imentao da fu tura estao e o ponto de descarga

perm i te al imentar o s f il t ro s po r gravidade. O dec l ive necessr io no impo r tante dev ido ao escoam ento h or izonta l . C aracter s t icas do so lo do fundo d o f i l t ro : se o so lo for arg iloso, a estanquidade natur a l pod e ser a lcanada por

s im ples com pactao (condut ib i lidade ex ig ida:1.10-8m.s-1) . N o caso cont rr io , necessr ia a co lo cao d e um a geo-

mem brana imperm eve l.Explorao

A m anuteno d estes sistem as no necessita de nenhum a qual i ficao par t icular, m as o br iga o r espon svel das o per a-es a efectuar v is itas frequent es e regulares. N a fa ixa de po pulaes que no s in teressa, cont udo prec iso pensar nam anuteno d os equipam ento s de decantao pr imr ia ( remo o d as lam as) e do nve l de t r a tam ento b io lg ico,n o casodo f i l t r o de p lan tas assegura r um t ra tamen to te rc i r i o le f i l t r e assu re ra i t un t ra i t emen t t e r t i a i re .

Tarefa Frequncia Observaes

Manuteno dasinsta la es dep r - t r a t a m e n t o

1 / semana O ob jec t i vo assegura r o seu bo m func ionamen t o e que no se ve r i -f i quem descargas dem asiado impo r tan tes de SST que po ssam p r ovo -ca r uma co lma tao .

Vegetao

Deservagem

Ce i fa

1 ano

desnecessr ia

Durante o primeiro ano (e eventualmente durante o segundo),convm efectuaruma deservagem manual das ervas daninhas a fim de no prejudicar o desenvolvi-m ento do s canios (Kadlec R.H . et al., 2000).

Esta operao tambm pode realizar-se submergindo ligeiramente a superfcie do fil-t ro (10 cm) em detr imento do s rendimento s de t ra tamento (C oo per 1996) .U mavez estabelecida a predo m inncia dos canios, esta oper ao j no necessria.

A ausncia de escoamento de superfcie permite evitar a ceifa.A vegetao mortano prejudica a hidrulica dos f i ltro s e,alm disso, constitui um isolamento trm icodo f i l tro

Regulaodo n ve lde saida

1 / se m an a O aju st e r egu lar d o nve l d e sad a d e gu a p er m i t e ev it ar o s esco a-m e n t o s d e s u p e r f c ie . P ar a e st a e s i m p o r t a n t e s ( > 5 0 0 m 3 d - 1 ) , aver i f icao do nve l de sada pode ex ig i r uma v is i ta d ir ia .

A h id ru l i ca des te t i po de p rocesso cons t i t u i um pon te chave .Convm ve r i f i ca r a boa d i s t r i bu i o do a f l uen te no f i l t r o .A l impeza dod ispo s it i vo de a l imen tao deve se r p r ev i sta aquando da concepo .

O u t r a s o p e r a e sde manu teno

C ad a v isit a M an ter u m liv r o de b o rd o, co m t o d as as t ar efas r ealizad as, a s m e di-es de caudal ( cana l Pa rchal , t em po de func ionamen t o das bo m bas) af im d e t e r u m b o m c o n h e c i m e n t o d o s c au d a is e p er m i t i r a e lab o r a od o s r e l at r i o s f u n c i o n am e n t o .

Quadro 8 : Explorao dos filtros plantados com escoamento horizontal

Rendimento

Em t e r m o s d e r e nd i m e n t o d e r e m o o d e C B O 5 , pa ra concen t r aes de en t r ada en t r e 50 a 200 m g /l e para umd i m e n s io n a m e n t o d e 3 a 5 m 2/h .e ., fi lt r o s co m esc o am en t o d e t ip o h o r iz o n t al e r ev est id o s d e gr av il h a al can am r en -d imen t os na o r dem de 70 a 90%. Estas concen t raes so , no en t an to , dem asiada fracas pa ra se rem co ns ide r adasrep r esen ta t i vas de um a gua res idual u rb ana, razo pe la qual pa rece m a is p rud en te segu i r o exem p lo d inamarqus .

C om e fe it o , 80 i ns ta laes d inamarquesas ,d imens ionadas pa ra ce rca de 10 m 2/ /h .e ., at in ge m r en d im en t o s d a o r d emde 86% para a C BO 5 e o s SST , d e 3 7 % p a r a o a zo t o t o t a l e d e 2 7 % p ar a o f sf o r o t o t a l (C o o p e r 1 9 9 6 ) .

De uma fo rma ge ra l ,pode-se a f i rmar que ,em t ra tamen to secundr io ,a n i t r i f i cao l im i tada ,mas a desn i t r i f i cao m u i t o b o a .

O s rend imen t os re lat i vamen te ao fs fo r o depend em do t i po de so lo u t i l i zado , m as so re la t i vam en te f racos .

Vantagens tcnicas

C o n s u m o d e e n e r g ia r e d u zi d o ; N o p rec i sa de um dec l i ve impo r tan te pa ra assegura r o escoamen t o po r g rav idade ; N o p rec i so pessoa l de manu teno m u i to qua l if i cado ; Bo a reaco s var iaes de carga.Inconvenientes tcnicos

rea ex ig ida impor tan te ( ta l como pa ra l agoas ) ; Uma ins ta lao pa ra ap rox imadamente 4 000 h .e .s pode se r cons ide rada ,desde que se ja rea l i zado um es tudo

sr io sob re as cond ies de adap tao do s c r i t r i os de d imens ionamen to e o do m n io do func ionam en to h id ru -l ico.


18/44


U m a lagoa sem a re jamen t o ge ra lm en te co m po s ta po r vr ias lagoas estanques ou " l agoas de m ic r f i t as " f unc io -n an d o e m s r i e .

Nmero de lagoas frequen t e i nsta lar t r s lagoas ,o que pe r m i te assegura r um bo m n ve l de f iab il i dade no func ionamen t o pa ra a rem o-o da ma t r ia o r gn ica. O s rend imen t os m a is elevado s , no que d i z respe ito desin feco , s so a l canados comuma ma io r compar t imen tao (a t se i s l agoas em s r ie ) . .

O papel respect ivo d as d i ferent es lagoas o seguinte :

a p r ime i ra assegura ,ac ima de tudo ,a reduo da ca rga po luen te que con tm ca rbono ;

a segunda assegura a reduo do azo t o e do fs fo r o ; a te rce i ra a fi na o t r a tam en to e f i ab i l iza o s is tema em caso de um a d i sfuno num a lagoa a m on t an te ou du r an te

uma operao de manu teno .A carga super f ic ia l d ir ia ap l icada da ordem de 4,5 g CBO 5 p o r m

2 d e r e a t o t a l , o q u e c o r r e sp o n d e a u m a s u p er -f c i e de gua da o rd em d e 10 15 m 2/h .e . (Vu il lo t e t al . 1 9 87 ) .

Culturas em suspenso

Funcionamento: princpios em jogoO pro cesso de depur ao po r cu l tu r as em suspenso base ia-se no d esenvo lv imen t o d e um a cu l tu r a bac te r i ana,p r i n c i p al m e n t e d e t i p o a e r b i a. C o n f o r m e o p r o c e s so , o o x i g n i o p r o v m d e d i fe r e n t e s f o n t e s.

U m a vez a cu l tu ra bac te r i ana desenvo lv ida, e la separada da gua m ed ian te um m ecan ism o de sed imen t ao num ainsta lao espec f i ca ( caso m a is f requen te d ecan tado r f ina l, l agoa de d ecan tao , ) .

Lagoas sem arejamento (lagoas de estabilizao)Princpio de funcionamento

A depur ao assegur ada g raas a um lo ngo tem po de r e teno , em vr ias lagoas estanques d i spos tas em s r ie . On m e r o d e l ago a s m ai s f r e q u e n t e m e n t e e n c o n t r ad o d e 3 . N o e n t a n t o , a u t i li za o d e u m a c o n fi gu r a o c o m 4 o um esm o 6 l agoas pe rm i te consegu ir um m a io r g rau de desin feco .

O m ecan ism o bsi co em que se base iam as l agoas sem a re jam en to a fo to ssn tese .A cam ada super io r de gua daslagoas est expo s ta luz , o que pe r m i te o desenvo lv im en to de a lgas que p ro duzem o ox ign io necess r io ao d esen-vo l v imen t o e m anu teno das bac t r i as ae r b ias . Estas bac t r i as so r esponsve is pe la decom pos io da m a t r iao r gn ica. O d ix ido d e carb on o p r od uz ido pe las bac t r i as, bem com o o s sa is m ine ra i s con t i dos nas guas res iduais,fac i li t am a mu l t i p l i cao das algas. O b tm -se ass im um a p ro l i fe rao de d uas po pu laes i n te r dependen t es: as bac -t r i as e as algas, tamb m chamadas " m ic r f i t as " . Este c i c lo func iona em au to -m anu teno enquan to o s is tema rece -be r ene rg ia so la r e m a t r ia o r gn ica.

N o fundo do t anque , on de a l uz no pene t r a ,so as bac t r i as anaer b ias que degradam o s sed im en to s p ro ven ien tesda decan tao da ma t r ia o r gn ica. A es te n ve l l i be r tam -se an id r i do ca rb n ico e me t ano .


LuzRadiao solar

Sada

Superfcie

1 m

Entrada Vento

O2 atmosfrico

O2

O2

O2CO2

CO2CH4 NH3

Matria biodegradvelorgnica solvel

Bactriasaerbias

protozorias

guas tradadas+ Algas

Matria sedimentvel orgnica einorgnica solvel e insolvel

Fundo

Zona anaerbia Bactrias anaerbiasfacultativas

Figura 12: Os mecanismos em jogo nas lagoas sem arejamento.(Fonte:Agences de leau, CTGREF)


19/44PROCESSOS EX TEN SIVOS DE TRATAM ENTO17

A baixa carga aplicada im pl ica que o s ef luentes perm aneam d ur ante mu ito tem po n o s tanques.N a ausncia de guas plu-viais, o t em po de ret eno situa-se volta de 70 dias. N os cl imas quent es e secos, (pases do sul da Europ a), estas reaspodem ser reduz idas a metade, atendendo a que a temper atura ace lera os pro cessos b io l g icos e a evapor ao aumentao tem po de re t eno (ver Radoux M ., C adell i D. , N emco va M ., Ennabi l i A ., Ezzahr i J.,A ter M . - 2000) .

Por esta razo,os vo lumes a t ra tar num dado momento so to ta lmente d i ferentes dos vo lumes descarregados para om eio natur a l.A f im de assegurar o bo m func ionamento h idru l ico das insta laes (e de det ectar as eventua is in fi lt r aesde guas a par t i r do lenol f ret ico ou,ao cont rr io ,de fugas) , impor tante ter a poss ib i l idade de comparar os caudaisa mo ntante e jusante m ediante d ispos i t ivos adequado s (medido res de caudal ou tem po de func ionament o d as bom bas) .

Concepo da primeira lagoa

u t i l izado com x i to o va lo r de 6 m2

/h .e ., que co r r espo nd e a um a car ga su per fic ial no m in al de ce r ca 8 ,3 g C BO 5/m2

epor d ia.

Para as instalaes dest inadas a uma populao varivel,e em condies soalheiras e de calor,o dimensionamento podeser e fectuado baseando-se na frequncia m xima do m s de pon ta.

A for m a da lagoa no deve favorecer o cr esc imento bacter iano em det r im ento do d esenvolv imento das a lgas.O equi l -br io ent r e as duas populaes deve ser respei tado para que o forn ec imento de o x ignio seja sem pre suf iciente. Para isso,ser prefer ve l optar po r um lagoa de for m a com pacta em vez de uma for m a dem asiado lo ngitud ina l .A r e lao L/ l < 3 ut i l izada na Frana (ver esquema seguinte).

A profundidade da lagoa deve permi t i r :

evi tar o cresc im ento de vegeta is super ior es; a penet rao da luz e a ox igenao d e um a grande par t e do vo lum e.Por tan to , a al t u ra deve se r de 1 m e t ro (0 ,2 m) . N o en tan to , com o f im de fac il it a r a limpeza do cone de acumu laodo s depsito s que se desenvolve habi tua lmente junt o ao p ont o d e a liment ao,po de-se con s iderar a um a zon a de maiorpro fundidade. Esta rea,co m um a a ltur a suplem entar de 1 met ro no m ximo, pod e ocupar a lgumas dezenas de m 2 e devesempre ser acessvel a part i r da margem ou a part i r de uma passadeira construda para esse efei to.

Concepo da segunda e da terceira lagoaEstas duas lagoas devem ter dimenses semelhantes e a rea total das duas extenses de gua deve ser igual a 5m 2/h .e .

A al t u ra da gua deve ser de 1 m e t ro ( 0 ,2 m ) .A sua fo r ma po de var ia r em funo ,no meadam ente , dos cond ic iona li s-m os to po grficos e dos aspecto s a respei tar a fim de o bter um a boa in tegrao na pa isagem

Pr-tratamento dos afluentes brutosD eve-se co locar um a cm ara de grades antes da zona de t r a tam ento nas ins talaes de m aior es d imenses.Para as ins-ta laes prev istas para m enos de 500 h .e., po ssve l u t i l izar um a barr e i ra f lu tuante (desengordu rado r grossei ro) sub-merg ida em 30 a 40 cm,que permi te re ter os s l idos f lu tuantes ent rada da pr imei ra lagoa

Espao necessrioA esco lha do te r reno co nd ic ionada pe la d im enso da super f c i e to ta l do s is tema de l agoas .A rea da lagunagem

inc lu i as ex tenses de gua e os espaos envo lven tes que devem se r conceb ido s para pe r m i t i r um a fc il m anu ten - o . p r e c i s o , p o r e x e m p l o , c e r c a d e 1 5 m 2/h .e . d e su p er fc ie t o t al p ar a co n st r u ir o s 4 4 00 m 2 das lagoas necess-r i as ao t ra tamen to das guas res idua is p roduz idas po r 400 h .e . ,o que requer po r tan to um te r reno de 0 ,6 hec ta res(ver esquema seguin) .

Figura 13: rea total de uma lagoa sem arejamento(Agence de lEau Seine-Normandie, CEMAGREF 1998)

IL

Circulao da gua

6 m2/EH

2,5 m2

/EH 2,5 m2

/EH

Localizao.A ins ta lao deve es ta r s i t uada num pon tob a ix o , n u m l u ga r o n d e o s v e n t o s d o m i n an t e sfavo ream o a re jamen to da camada super f i -c i al d e gu a. N o c aso d e e x i st i r e m t e r r e n o smais impermeveis (s i l t /arg i las) numa loca l i -zao de co ta super io r , deve -se cons ide ra r a

po ssib i li dade de se reco r re r a uma bo m ba-gem.

N o se d e ve m e n c o n t r a r r v o r e s a m e n o sde 10 m e t r os das l agoas, um a vez que asra zes podem c r ia r caminhos p re fe renc ia i sao n ve l dos d iques. A lm d i sso , a queda defo lhas na lagoa pode gerar uma sobrecargao r g n i c a b e m c o m o u m r i s c o d e o b s t r u odas insta laes de in tercomunicao.

O t e r r e n o d e v e r s er d e t i p o s i lt o - ar g i lo s o .A c i m a d e t u d o , o s u b so l o n o d e v e se r c r -s ico e no deve apresentar f issuras.

TopografiaO t e r r e n o d e v e se r e sc o l h i d o p o r f o r m a a p e r m i t i r u m e s c o am e n t o g r av t i c o p a r a o m e i o r e c e p t o r . D e ve - se t a m -bm esco lhe r um luga r necess itando o m n im o de o b r as de te r r ap lanagem. F ina lm en te , devem se r e l im inado s os te r -reno s exageradament e i nc l inados , dev ido aos r i scos de desabament o , de e ro so e de a l im en tao pe la lagoa de cap -tao (aps chuvas fo r tes ,um a lagoa de cap tao dem asiado i nc l inada po der dar o r i gem a um sb i to e fo r te aum en-to do caudal das guas p luv ia is) .


20/44

Aplicao

TerraplanagemO dec l i ve dos d iques cons t r u dos com so lo s imper m eve is na tu ra i s deve respe i ta r um a re lao H / l de pe lo m enos1/2,5 a f im de :

l imitar a aco erosiva das ondas; fac i li tar a manuteno co rr ente; permit i r o acesso a todas as lagoas das mquinas de l impeza.Para pr eveni r a ero so pro vocada pe las ond as e eventua lm ente as deter ior aes dev idas aos ro edo res, t i l p r re lva

nas margens antes do enchimento com gua ou de ut i l i zar la je tas ,geogrades ou qualquer out ro mater ia l de protecodas margens.

O s d iques devem ser const r u dos por com pactaes de sucess ivas cam adas de 15 a 20 cm, a fim de assegurar um assen-tamen to hom ogneo a t ao " co r ao do a te r ro " .

A compactao da soleira deve ser efectuada aps a dos diques.

A co locao de uma geomembrana possve l ,mas apresenta o inconveniente de aumentar o custo de invest imento dainsta lao. N estas c ircunstnc ias, o dec l ive do s d iques poder ser m aior (at 1 /1 ,5) , r eduz indo ass im a rea to ta l das ins-talaes.

D evem-se prever l igaes com s ifes ent re o s tanques a fim de r e ter os h idro carb onet os e as lent i lhas de gua.

prefervel instalar uma derivao (by-pass) f ixo em cada tanque a f im de faci l i tar as operaes de esvaziamento e del impeza.

A lt ima fase da real izao o enchimento rpido com gua l impa das diferentes lagoas a f im de veri f icar qual a per-m eabi l idade ob t ida ev i tando o r isco d as ter ras de co nst ruo da insta lao secarem , ver i f icar a estanquidade e favor ecero estabelecimento do ecossistema ( incluindo a vegetao das margens).

Podem ocorrer chei ros desagradveis nas mudanas de estaes do ano ( l igados ao fenmeno de anaerobiose) se oef luente presente na pr imei ra lagoa se apresentar dem asiado concent rado. possve l reso lver esta si tuao fazendo rec i r -cu lar a gua da pr im ei ra lagoa o u d i lu indo o afluente m ediante d ispos i t ivos de descarga de cor rent es de varr er na rede.

A f im de preveni r a fal ta de estanquidade das lagoas, imper at ivo pr oceder a um estudo prv io pedo lg ico e h idr o-geolg ico.

ExploraoO quadr o qu e se segue apr esenta um a descr io prec isa das tarefas a rea l izar .


Tarefa Frequncia ObservaesControlo geral pontos a controlar: presena de roedores ; o b s t r u o d o s eq u i p am e n t o s

de i n te r - comun icao ; desenvo lv imen to de l en t i l has

de gua; bom escoamento da gua ; ausncia de substncias

f lu tuantes; cor da gua; ausncia de chei ros; es tado dos d iques

1 / sem an a A v isit a d e co nt ro lo d eve se r efec t uad a p er co r ren d ot o d o s o s d i q u e s, m t o d o q u e t e m a va n t age m d e p r e v e n ira i nsta lao de r oed or es .

A lm d i sso ,os m todos de l u ta con t ra as l en t i l has degua so p reven t i vos ( seden ta r i zao de p a tos ) o u cu r a t i -vos ( remoo dos vege ta i s ,p .ex .med ian te tbuas f l u -tuan tes ) .

Quadro 9:Explorao das lagoas

Manuteno das ins ta laesd e p r - t r a t a m e n t o 1 / sem an a Tr at a-se d e im p ed ir a co lo cao em car ga d a r ed e o u d oby-pass dos ef luentes e ev i tar os maus chei ros ;

Lim peza das lago as Em cada 5 a 10an o s , c o n f o r m e acarga efect ivamentereceb ida na p r ime i ralagoa , e em cada 20

anos para as lagoasseguintes

D eve se r r ea li zada quando o vo lume d e l am a at i ng i r os3 0 % d o v o l u m e d o t an q u e .Do is m todos de l impeza so hab i tua lmen te u t i l i zados : por mqu inas de mov imen tao de te r ras ,aps o esva -z iam en to da l agoa . I s to imp l i ca a p resena de um by -pass

f i xo em cada tanque ; p o r b o m b a ge m , se m e sv az iam e n t o p r v i o , c h am a d a "l impeza debaixo de gua " .

L impeza pa rc ial do cone d esed im en tao (en t rada da p r i -mei ra lagoa )

1 a 2 / an o D eve se r realizad a p o r b o m bagem .

C o r t e d e r e l v a n o s d i q u es, n a smargens e da c in tura vegeta l(ou pastagem de ca rne i ro s )

2 a 4 / an o O o bject ivo m an t er o acesso ao s co r p o s d e gu a, d el im i ta r a i ns ta lao de roedores e o desenvo lv imen to delar vas de i nsecto s e de con t ro lar o estado das m argens.



Rendimento

O s rend imen t os , ca lcu lado s com base na redu o de m a t r ia o r gn ica, a lcanam m a is de 75% o que co r respond e au m a c o n c e n t r a o e m C Q O d e 1 2 5 m g/ l n o e f lu e n t e f il t r a d o . A l m d i sso , a q u an t i d ad e d e g u a t r a t ad a , e p o r t a n t oo cauda l desca r regado , m u i tas vezes reduz ido no Vero ( -50%) d ev ido evapo t r ansp i rao .

A s con cen t r aes de azo t o t o t a l no p on to de descarga so mu i to b a ixas no Vero , m as po dem a t i ngi r v r i as deze -n as d e m g / l ( e x p r e ss o e m N ) n o I n ve r n o .

A r e d u o d o f sf o r o n o t v e l d u r a n t e o s p r i m e i r o s an o s ( 6 0 % ), e d i m i n u i p ar a a t in gi r u m r e n d i m e n t o n u l o a of im de ap rox imadament e 20 anos . Esta d im inu i o deve -se li be r t ao do fs fo r o a par t i r das l am as acumu ladas no

fundo .A s cond ies i n i c ia is so res tabe lecidas m ed ian te a l impeza do fundo das l agoas (quando o m e io r ecep to r f o rsens ve l ao fs fo r o , es ta limpeza deve r se r execu tada ao f im de 10 anos e no ao f im do s hab i tua i s 20 anos )

A d e si n fe c o i m p o r t a n t e , p a r t i c u lar m e n t e n o Ve r o ( r e d u o > 1 0 0 0 0 ) . Est e r e n d i m e n t o e s t li gad o ao t e m p od e r e t e n o p r o l o n g ad o d o a fl u en t e ( c e r c a d e 7 0 d i a s p ar a u m t r a t am e n t o c o m p l et o ) , c o m p e t i o b i o l g ic a e srad iaes u l t rav io le tas so lares.

Vantagens

Se o dec l i ve fo r f avo r ve l , no se ve r i f ica qualquer consum o de ener g ia ; A exp lo rao s imp les, m as se a l impeza ge ra l no fo r rea l izada regu larm en te , os rend imen t os da l agoa bai xam

de mane i ra no tve l ; El im ina uma g rande pa r te dos nu t r i en tes : fs fo ro e azo to (no Vero ) ; Mui to boa e l im inao dos m ic ro rgan ismos pa togn icos no Vero (4 -5 l ogs ) ,boa no Inve rno (3 l ogs ) ; Boa reaco s for tes var iaes de carga h idru l ica;

N enhum a cons t r uo pesada ; os t r abalhos de cons t r uo c i v il so simp les e reduz idos ; Boa in tegrao na pa isagem; Equ ipamen t o com carc te r pedagg ico , pa ra i n ic iao em c inc ias da natu r eza Ausncia de po lu io acst ica; A s lamas pro veniente s da limp eza so bem estab i l izadas (sa lvo as lamas junt o ent r ada da pr im ei ra lago a) e fce is

de d i spe rsar num so lo ag r co la .Inconvenientes tcnicos

r e a e x i gi d a im p o r t a n t e ; C us to de i nvest im en to m u i to depend en te das carac te r st i cas do subso lo . N o caso de te r reno s a renosos ou i nst -

ve is , prefer ve l renunc iar a este t ipo de lagoas; R e n d im e n t o s e m t e r m o s d e m at r i a o r g n i c a r e m o v i d a s o i n fe r i o r e s a o s p r o c e ss o s in t e n s iv o s . N o e n t a nt o , a

matr ia orgnica descarregada efectua-se sob a forma de a lgas,o que menos pre jud ic ia l para a ox igenao do

m e io recep t o r a j usan te , do q ue a m a t r ia o rgn ica d i sso l v ida. A lm do m a is , o cauda l descar r egado no Vero(evapo t ransp i rao) ,pe r odo menos favo rve l pa ra os r i os , ba i xo ,pe lo que a reduo do cauda l desca r regadoacaba po r ser um a van tagem nes ta poca do ano ;

Q ua lidade da gua d

Guia tratamento de água

Documents

Transcript of Guia tratamento de água