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O Sistema de Esgoto Sanitário

Profª Heloise G. Knapik

Saneamento Urbano – TH419

Universidade Federal do Paraná Arquitetura e Urbanismo

Tecnologias

Eficiências e níveis de tratamento

Remoção de carga orgânica

Remoção de Nutrientes

Processos de tratamento

Físico-químicos

Biológicos

Configurações

Tratamento de Esgotos

Viabilidade técnica, econômica e ambiental

Usualmente algum sistema de infiltração no solo.

Funciona bem nas seguintes condições:

- Pouca densidade populacional

- Áreas rurais

- Solo com boas condições de infiltração

Obs. O nível d’água deverá ser profundo para evitar contaminação com microrganismos patogênicos (p. ex. fossas

sépticas, negras, infiltração direta)


Sistema individual ou estático

• Local, individual ou para poucas residências

Fossa séptica

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SUMIDOURO

VALAS DE INFILTRAÇÃO

Fossa séptica

Sistema coletivo ou dinâmico

• Coleta e afastamento dos esgotos da área servida

Elevada densidade populacional → meio urbano

- Sistema unitário ou combinado

- Sistema separador absoluto (Brasil)


Esgotos domésticos Despejos industriais Águas de infiltração

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TRATAMENTO DO LODO DE EFLUENTES DOMÉSTICOS

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Composição básica do lodo da ETE depende de:

• Do efluente que será tratado

• Da técnica utilizada para tratar o esgoto

• Da eficiência obtida durante o tratamento

Lodo gerado em ETAs → Presença de produtos químicos (processos físicos de remoção)

Lodo gerado em ETEs → Presença de matéria orgânica/biomassa

(processos físicos, biológicos e químicos)

Características do lodo de ETEs

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Planejamento e gerenciamento do lodo

• Produção de lodo na fase líquida

• Descarte de lodo da fase líquida (remoção da linha de tratamento do lodo)

• Descarte do lodo na fase sólida (remoção da ETE para o local de disposição final ou reuso)


Composição básica de lodo de ETEs:

• Sólidos (matéria orgânica e biomassa)

• Metais pesados

• Poluentes orgânicos variados

• Microrganismos patogênicos

Gramas de sólidos secos/hab.dia:

Europa: 82 Brasil: 35,64


LODO PRIMÁRIO:

• Coloração cinza

• Extremamente viscoso (decanta com facilidade)

• Odor “extremamente ofensivo”

• Elevada concentração de patógenos

Deve necessariamente ser adensado e digerido antes do descarte final


LODO SECUNDÁRIO/BIOLÓGICO OU EXCEDENTE

• Coloração marrom e aparência floculenta

• “Inofensivo odor de terra úmida”, mas com tendência a tornar-se séptico, com geração de odores.

• Não se sedimenta facilmente

Características de degradabilidade depende do sistema prévio de tratamento e/ou de processos de mistura com lodo

primário


Frequência de remoção em função das etapas de tratamento

Sistema Intervalo de remoção (LP)

Intervalo de remoção (LB)

Tratamento primário convencional Horas -

Tratamento primário – fossa séptica Meses -

Tanque (fossa) séptico + filtro anaeróbio Meses Meses

Lagoa facultativa - Décadas

Reator UASB + combinações - Semanas

Lodos ativados convencional Horas Contínuo

Lodos ativados aeração prolongada - Contínuo

Lodos ativados conv. com remoção de N/P Horas Contínuo

Descarte do lodo de ETEs

ETAPAS DO TRATAMENTO DA FASE SÓLIDA

• Adensamento/espessamento

• Estabilização

• Condicionamento

• Desaguamento

• Higienização

• Disposição final

Tratamento do lodo de ETEs

Adensamento: remoção da umidade (remoção de volume)


Adensamento por gravidade

Flotação Centrífuga Filtro prensa de

esteiras

Adensador de Lodo por Gravidade – ETE Barueri, SP

Estabilização: remoção da matéria orgânica (redução de sólidos voláteis)


Digestão anaeróbia

Digestão aeróbia

Tratamento térmico

Estabilização química

Digestor Anaeróbio de Lodo – ETE Barueri, SP

Desaguamento: remoção de umidade (redução de volume)


Leitos de secagem

Lagoas de lodo Filtros prensa,

centrífuga

Filtros a vácuo, secagem térmica

Leito de secagem – ETE Menino Deus, Curitiba

Higienização: remoção de organismos patogênicos


Adição de cal Tratamento

térmico Compostagem

Oxidação úmida,

solarização, etc

Tratamento térmico

Disposição final: destinação final dos subprodutos


Reciclagem agrícola, aterro

sanitário

Recuperação de áreas

degradadas

Landfarming (disposição no

solo)

Uso não agrícola (lajotas,

combustível)

Depende da tecnologia de tratamento utilizada!!!

Digestão anaeróbia/aeróbia

• Biossólido apto para ser utilizado (após tratamento) na agricultura, condicionador de solos e fertilizantes

Tratamento químico (alcalinização)

• Utilizado na agricultura ou na cobertura de aterro sanitário

Compostagem

• Produto tipo terra vegetal para uso em viveiros, horticultura e paisagismo

Secagem térmica (peletização)

• Elevado teor de sólidos, presença de nitrogênio e livre de patógenos – indicado para uso irrestrito na agricultura

Tecnologias de estabilização e disposição final do lodo de ETEs

DESCARGA OCEÂNICA

• Disposição de esgotos no mar, após pré-condicionamento, através de emissários oceânicos ou de navios lameiros.

• Disposição sem fins benéficos.

• Vantagens: baixo custo

• Desvantagem: poluição de águas, flora e fauna oceânicas

Disposição final do lodo de ETEs

INCINERAÇÃO

• Decomposição térmica via oxidação (queima na presença de oxigênio), convertendo os sólidos em dióxido de carbono, água e cinzas.


• Vantagens: redução drástica de volume, esterilização

• Desvantagem: custos elevados, disposição das cinzas, poluição atmosférica


ATERRO SANITÁRIO

• Disposição de resíduos em valas ou trincheiras, compactadas e recobertas com solo. Aterro sanitário exclusivo ou co-disposto com resíduos sólidos urbanos.


• Vantagens: baixo custo

• Desvantagem: necessidade de grandes áreas, localização próxima a centros urbanos, características especiais do solo, isolamento ambiental, produção de gases e percolado, dificuldade de reintegração da área após desativação.


LANDFARMING – DISPOSIÇÃO SUPERFICIAL NO SOLO

• O substrato orgânico é degrada biologicamente na camada superior solo. A parte inorgânica é transformada ou fixada nessa mesma camada de solo.


• Vantagens: Degradação microbiana, baixo custo, disposição de grandes volumes por unidade de área.

• Desvantagem: Acúmulo de metais pesados e elementos de difícil disposição no solo, possibilidade de contaminação do lençol freático, liberação de odores, presença de vetores.


RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS

• Disposição em locais drasticamente alterados (p. ex. mineração), para recuperar a matéria orgânica e atividade microbiológica.

• Disposição com fins benéficos.

• Vantagens: Resultados positivos sobre a reconstituição do solo e flora.

• Desvantagem: Odores, limitações de composição e uso, contaminação do lençol freático, fauna e flora.


RECICLAGEM AGRÍCOLA

• Disposição em solos agrícolas em associação ao plantio de culturas.

• Disposição com fins benéficos.

• Vantagens: grande disponibilidade de áreas, efeitos positivos sobre o solo, solução a longo prazo, potencial como fertilizante, resposta positiva das culturas ao uso.

• Desvantagem: Contaminação do solo com metais, contaminação dos alimentos com elementos tóxicos e organismos patogênicos, odores


JARDINS FILTRANTES, ILHAS FLUTUANTES E WETLANDS

Alternativas ecológicas & descentralizadas

Tratamento Paisagístico Biodiversidade Econômico Gestão

5 princípios dos jardins filtrantes:

Jardins Filtrantes

Exemplo de uso do jardim filtrante no Brasil: MSD (Merck Sharp and Dohme) – indústria farmacêutica, Distrito de Sousas, em Campinas

Princípio do método:

Capacidade de filtragem das raízes em jardins

Decomposição da matéria orgânica

Lagoa de polimento (desinfecção via raios solares)

Jardins Filtrantes

Tratamento biológico

30% mais barato que

uma ETE convencional

Jardins Filtrantes

Aplicável para tratar:

Esgotos domésticos e efluentes industriais

Condicionar lodos de ETEs

Biorremediação de solos

Revitalizar rios e lagos

Composto fertilizante

Fábrica da GM em Joinvile

Ilhas Flutuantes (FTWs: Floating Treatment Wetlands)

Área de decomposição ativa: formação de biofilme

Área de contato entre as raízes das plantas e a água

Aeração e circulação da água

Fonte: http://www.biomatrixwater.com/

Ilhas Flutuantes (FTWs: Floating Treatment Wetlands)

Wetlands Construídos

Tratamento secundário e terciário de esgoto

Purificação de grandes volumes de água

Abastecimento de água industrial e urbana

Baixo custo de implantação e manutenção

Sistemas projetados e aplicados para:

Wetlands Construídos

Sistema Sustentável de Tratamento de Esgoto - UFMG

Fonte: Sezerino et al. (2015): Experiências brasileiras com wetlands construídos aplicados ao tratamento de águas residuárias: parâmetros de projeto para sistemas horizontais

Wetlands Construídos – Sistema Horizontal

Fonte: Sezerino et al. (2015) & http://gesad.ufsc.br/boletins/

Remoção de 90% de DBO5

Remoção de 90% de SS

Remoção de 20% de NH3

Remoção de 30% de P

Relação de 2m²/pessoa

Eficiência de remoção de DBO em Sistemas convencionais:

Wetlands Construídos – Sistema Vertical

Fonte: Sezerino et al. (2015) & http://gesad.ufsc.br/boletins/

Relação de 1.2m²/pessoa

Remoção de 72% de DQO

Remoção de 70% de SS

Remoção de 78% de NH3

Tratamento por zonas de raízes

Propriedade rural no Caminho do Vinho, São José dos Pinhais

BANHEIRO SECO E BACIAS DE EVAPOTRANSPIRAÇÃO

Alternativas ecológicas

Aplicável quando...

Situações em que não exista ainda nenhum tipo de sanitário

Lugares com escassez de água

Desejo da comunidade/casa em uma sustentabilidade extrema

Banheiro seco

Funcionamento:

Apenas material seco (separação da urina)

Adição de serragem (relação C/N)

Compostagem do material

Banheiro seco

Fossas, Bacias de

evapotranspiração

Funcionamento:

Águas negras (bacia sanitária)

Sistema fechado

Percolação, filtração e evapotranspiração

Bacias de evapotranspiração

Fossa das Bananeiras

Águas cinzas deverão ser encaminhadas para

outro sistema

(p. ex. filtro biológico)

http://www.ecoeficientes.com.br

RECUPERAÇÃO DE RIOS URBANOS Exemplos Internacionais – Sena, França

Poluição industrial e esgoto

doméstico

Biologicamente morto em 1960

Investimento em coleta e

tratamento de esgotos

Princípio do poluidor - pagador

Rio Sena, Paris

1 bilhão de Euros arrecadados por ano e investidos na despoluição

Tratamento Paisagístico Biodiversidade Econômico Gestão

5 princípios dos jardins filtrantes:

Jardins Filtrantes no rio Sena

Despoluição do rio Sena, França

Estoque de água limpa

para situações de emergência

30 mil m³

RECUPERAÇÃO DE RIOS URBANOS Exemplos Internacionais – Tâmisa, Londres

Local: cidade de Londres População: > 8 milhões de habitantes Área de drenagem: aprox. 1.600 km²

Rio Tâmisa

Percepção, pela população, de que o rio é fundamental para a vida na cidade.

Poluição Doenças de veiculação hídrica

Enchentes recorrentes

1957: O rio foi decretado biologicamente morto.

1958: Ações coordenadas para acabar com a poluição: construção de rede de coleta e

tratamento de esgotos

Na década de 70: melhoria gradativa da qualidade da água

Retirada dos materiais que impermeabilizavam as margens

1980: Construção da Barragem do Tâmisa para diminuir enchentes

São recolhidos atualmente 30 toneladas de lixo por dia (sistemas de barcas)

Tecnologia + Investimento =

50 anos para a recuperação

Problema no Tâmisa: sistema unitário

↑ População Chuvas + intensas

Excede a capacidade

de esgotamento

Thames Tideway Tunnel Tunel de 25 km e diâmetro interno de 7,2 m.

Coleta e armazenamento do escoamento superficial e de esgoto não tratado (39 milhões de toneladas por ano)

Início: 2016 & Previsão de término: 2013

O efluente coletado será encaminhado para a estação de tratamento de esgoto e

posteriormente lançado no rio novamente

Custo: £4.2 bilhões (R$ 24 bilhões )

Instituições envolvidas: Prefeitura e Empresa de Saneamento de Londres

Para saber mais...

http://gesad.ufsc.br/boletins/ Livro: Wetland Construído no tratamento de esgotos sanitários (Douglas et al.,

2015)

Wetlands construídos

http://www.revistatae.com.br/noticiaInt.asp?id=8001

https://www.youtube.com/watch?v=44xuoigQ2do

Jardins Filtrantes

http://www.ecoeficientes.com.br/bet-como-tratar-o-esgoto-de-forma-ecologica/

Banheiro seco e bacia de evapotranspiração

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