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Unidade 3 Livro Didático Digital Hannah de Oliveira Santos Bezerra Tratamento da Água e Efluentes Diretor Executivo DAVID LIRA STEPHEN BARROS Diretora Editorial CRISTIANE SILVEIRA CESAR DE OLIVEIRA Projeto Gráfico TIAGO DA ROCHA Autor HANNAH DE OLIVEIRA SANTOS BEZERRA Hannah de Oliveira Santos Bezerra Olá. Meu nome é Hannah de Oliveira Santos Bezerra. Sou doutora em Administração de empresas pela Universidad de Salamanca, Espanha. E atualmente faço parte de uma fundação de apoio à pesquisa. Minha experiência morando fora por sete anos me fez aprender não somente sobre Administração de empresas, mas também sobre idiomas, cultura, comidas, pessoas. Durante meu doutorado, pude realizar um curso sobre gestão ambiental no tratamento de águas, o que me permitiu adquirir conhecimentos suficientes para produzir este e-book. Sou apaixonada por transmitir conhecimentos e minha experiência de vida àqueles que estão iniciando em suas profissões. Por isso, fui convidada pela Editora Telesapiens a integrar seu elenco de autores independentes. Estou muito feliz em poder ajudar você nesta fase de muito estudo e trabalho. Conte comigo! A AUTORA Olá. Esses ícones irão aparecer em sua trilha de aprendizagem toda vez que: ICONOGRÁFICOS INTRODUÇÃO: para o início do desenvolvimento de uma nova com- petência; DEFINIÇÃO: houver necessidade de se apresentar um novo conceito; NOTA: quando forem necessários obser- vações ou comple- mentações para o seu conhecimento; IMPORTANTE: as observações escritas tiveram que ser priorizadas para você; EXPLICANDO MELHOR: algo precisa ser melhor explicado ou detalhado; VOCÊ SABIA? curiosidades e indagações lúdicas sobre o tema em estudo, se forem necessárias; SAIBA MAIS: textos, referências bibliográficas e links para aprofundamen- to do seu conheci- mento; REFLITA: se houver a neces- sidade de chamar a atenção sobre algo a ser refletido ou discutido sobre; ACESSE: se for preciso aces- sar um ou mais sites para fazer download, assistir vídeos, ler textos, ouvir podcast; RESUMINDO: quando for preciso se fazer um resumo acumulativo das últimas abordagens; ATIVIDADES: quando alguma atividade de au- toaprendizagem for aplicada; TESTANDO: quando o desen- volvimento de uma competência for concluído e questões forem explicadas; SUMÁRIO Tratamento de águas residuais.....................................................12 O que são águas residuais?..................................................................................12 Origem das águas residuais.................................................................................14 Tratamento de água residuais............................................................................14 Sistemas de esgoto.....................................................................................................16 Plantas de tratamento...............................................................................................17 Estação de tratamento de águas residuais............................................18 Estações de tratamento das águas residuais.........................21 Estações de tratamento das águas residuais.......................................21 O que é uma estação de tratamento de águas residuais?.......21 Tipo de estação de tratamento de águas residuais.......................22 Como funciona uma estação de tratamento de água residuais?..............................................................................................................................23 Projeto de estações de tratamento de águas residuais.............25 Estações de tratamento de águas residuais domésticas...........26 Tratamento do lodo.............................................................................29 Lodo produzido no tratamento da água potável.............................29 Necessidade de tratamento de lodo nas ETAs..................................31 Processo de tratamento.......................................................................32 Evacuação no tratamento de águas residuais.......................38 Principais métodos de evacuação e transporte de lodo de latrina e de efluentes (cubo, carreta, tanque, caminhão de cuba, rede unitária ou rede separada).......................................................38 Quem geralmente usa ou recomenda este dispositivo e desde quando?................................................................................................................................38 A quem se destina?....................................................................................................39 Em que consiste esse tratamento? Como ele é feito?................40 Dificuldades e remédios específicos e / ou possíveis precauções a serem tomadas...........................................................................43 Principais vantagens e desvantagens........................................................43 Lugares ou contextos em que essa técnica parece mais adaptada..............................................................................................................................44 Recomendações e sugestões para seu uso........................................44 Exemplo de modalidade particular..............................................................44 Tratamento da Água e Efluentes 9 UNIDADE 03 Tratamento da Água e Efluentes10 O descarte das águas residuais e o descarte dos líquidos para o meio ambiente exige o devido tratamento, de modo que ela volte a apresentar qualidade e limpeza adequadas para que seja lançada no corpo receptor (rio, lago ou mar) sem causar danos à saúde e ao ecossistema. O tratamento das águas residuais, portanto, é um processo essencial para garantir a preservação ambiental e a manutenção da saúde humana. Nesta unidade, iremos estudar a importância do tratamento de águas residuais e como ele é feito. Ao longo desta unidade letiva você vai mergulhar neste universo! INTRODUÇÃO Tratamento da Água e Efluentes 11 Olá. Seja muito bem-vindo à Unidade 3. Nosso propósito é auxiliar você no desenvolvimento das seguintes objetivos de aprendizagem até o término desta etapa de estudos: 1. Conhecer os principais constituintes dos sistemas de abastecimento de água residuais; 2. Avaliar a aplicabilidade das tecnologias de tratamento das águas residuais; 3. Entender como funciona os esquemas de depuração; 4. Compreender os tratamentos biológicos utilizados no tratamento de águas residuais. Então? Preparado para uma viagem sem volta rumo ao conhecimento? Ao trabalho! OBJETIVOS Tratamento da Água e Efluentes12 Tratamento de águas residuais INTRODUÇÃO: Ao término deste capítulo você será capaz de compreender o conceito de água residual e conhecer os principais constituintes dos sistemas de abastecimento de água residuais. E então? Motivado para desenvolver esta competência? Então vamos lá! O que são águas residuais? As águas residuais são o produto do uso de água potável pelo ser humano, para diferentes usos da vida cotidiana, tanto em residências quanto em nível industrial, o que faz com que sofra alterações em sua composição, causando contaminação. Por meio do tratamento de águas residuais, é possível eliminar os contaminantes presentes na água nos níveis físico, biológico e químico. Vejamos a seguir o conceito de tratamento de águas residuais. DEFINIÇÃO: É uma série de processos químicos, físicos e biológicos que são fornecidos às águas residuais e, quando processados, conseguem eliminar todos os contaminantes liberados pelo uso diário de pessoas, empresas, negócios e chuva. O objetivo do tratamento é produzir água limpa (ou efluente tratada) ou reutilizável no ambiente e um resíduo sólido ou lodo (também chamado de biosolídeo ou lodo) adequado para descarte ou reutilização. É muito comum chamá-lo de tratamento de águas residuais para diferenciá-lo do tratamentode água potável (LIBÂNIO, 2005). Tratamento da Água e Efluentes 13 Figura 1 – Estação de tratamento de águas residuais Fonte: Freepik As águas residuais são geradas por residências, instituições e instalações comerciais e industriais. Eles podem ser tratados no local em que são gerados como: fossas sépticas ou outros meios de purificação, ou podem ser coletados e levados através de uma rede de tubulações e eventualmente bombeados para uma estação de tratamento municipal. Os esforços para coletar e tratar as águas residuais domésticas da descarga geralmente estão sujeitos a regulamentos e normas locais, estaduais e federais (regulamentos e controles). Frequentemente, certos poluentes de origem industrial presentes nas águas residuais requerem processos de tratamento especializados. Para tirar proveito do aumento do consumo de água limpa, foram desenvolvidos incríveis sistemas de tratamento de águas residuais. Os seres humanos tiveram uma influência negativa na poluição da água, daí a necessidade de melhorar e construir estações de tratamento que elimine a poluição em maior grau. E quando falamos de águas residuais, estamos nos referindo ao líquido que é expelido dos banheiros, chuveiros, banheiros, cozinhas, entre outras águas que são descarregadas nos canos de esgoto. Empresas e indústrias também se juntam a este grupo que expele água suja e também inclui água da chuva (JORDÃO; PESSÔA, 2005). Tratamento da Água e Efluentes14 A água de todos os fatores mencionados acima é classificada em água cinzenta ou esgoto e, quando tratadas, podem retornar aos seus locais de origem e serem utilizadas novamente. Mas como é realizado esse tratamento de águas residuais? Qual é o sistema de tratamento? Vamos descobrir a seguir qual a origem das águas residuais e como o tratamento das águas residuais é realizado. Origem das águas residuais Como já falamos sobre isso, as águas residuais são originárias de diferentes locais, começando por residências, instituições, empresas, residências, indústrias e águas pluviais. Todos eles são armazenados em contêineres conhecidos como fossas sépticas, que utilizam canos ou esgotos para que tenham o mesmo objetivo de serem coletados em um espaço que permita o uso de bombas para direcioná-los para as estações de tratamento (JORDÃO; PESSÔA, 2005). Algumas fontes de águas residuais são grandes indústrias que emitem altos poluentes e um processo de tratamento mais especializado é usado para estes. No entanto, a maior parte das águas residuais é coletada das fontes mencionadas para ser tratada e reutilizada. E em que consiste esse tratamento de efluentes? Vamos ver. Tratamento de água residuais Normalmente, o tratamento de águas residuais começa com a separação física inicial de grandes sólidos (lixo) do fluxo de água doméstico ou industrial usando um sistema de grade (malha), embora esses materiais também possam ser esmagados por equipamentos especiais. Posteriormente, é aplicada a remoção de areia (separação de pequenos sólidos muito densos, como a areia), seguida de sedimentação primária (ou tratamento similar) que separa os sólidos em suspensão na água residual. Isto é seguido pela conversão progressiva da matéria biológica dissolvida em uma massa biológica sólida usando bactérias adequadas, Tratamento da Água e Efluentes 15 geralmente presentes nessas águas. Depois que a massa biológica é separada ou removida (um processo chamado sedimentação secundária), a água tratada pode passar por processos adicionais (tratamento terciário), como desinfecção, filtração, etc. Esse efluente final pode ser descarregado ou reintroduzido em um corpo de água natural (córrego, rio ou baía) ou outro ambiente (terreno superficial, subsolo etc.). Interessante o processo, não é? Os sólidos biológicos segregados passam por tratamento e neutralização adicionais antes da descarga ou reutilização adequada. Segundo Campos e Studart (2003) os processos de tratamento de água são conhecidos como: • Tratamento primário (separação e assentamento de sólidos); • Tratamento secundário (tratamento biológico da matéria orgânica dissolvida presente nas águas residuais, transformando-as em sólidos em suspensão que são facilmente removidos); • Tratamento terciário (etapas adicionais, como lagoas, microfiltração ou desinfecção). Águas residuais são resíduos líquidos de banheiros, banheiros, chuveiros ou chuveiros, cozinhas, etc.; descartados em esgotos ou esgotos. Em muitas áreas, as águas residuais também incluem alguns esgotos de indústrias e empresas. A divisão da água doméstica drenada em água cinzenta e esgoto é mais comum no mundo desenvolvido, a água preta é aquela que vem de vasos sanitários e mictórios e a água cinzenta, proveniente de pias e banheiras, pode ser usada em plantas de rega e reciclado no uso de banheiros (se ele atende a alguns padrões de qualidade, dependendo de cada país e de seus regulamentos), onde é transformado em água preta. Muitos esgotos também incluem águas superficiais causadas por chuvas. As águas residuais municipais contêm descargas residenciais, comerciais e industriais e podem incluir a contribuição da precipitação da água da chuva ao usar canos de águas pluviais de uso misto (JORDÃO; PESSÔA, 2005). Tratamento da Água e Efluentes16 Uma vez desenvolvidos esses três processos, a água é descarregada e introduzida novamente nos locais naturais de distribuição de água para serem usados e consumidos por pessoas, lojas, indústrias. Interessante saber o que acontece com a descarga de água que ocorre nos banheiros, banheiros, chuveiros ou chuveiros, cozinhas, não é? Veremos adiante como funciona o sistema de esgoto. Preparado? Vamos lá! Sistemas de esgoto Os sistemas de esgoto que transportam descargas de esgoto e água de precipitação juntos são chamados de sistemas combinados de esgoto. Atualmente, a prática de construção de sistemas combinados de esgoto é menos comum nos Estados Unidos e no Canadá do que no passado e menos aceitas pelos regulamentos do Reino Unido e de outros países europeus, bem como em outros países como a Argentina. No entanto, a água suja e a água da chuva são coletadas e transportadas em sistemas de esgoto separados, chamados esgotos sanitários e esgotos pluviais dos Estados Unidos e “esgotos fedorentos” e “esgotos de águas superficiais” no Reino Unido, ou esgotos e condutos pluviais em outros países europeus (JORDÃO; PESSÔA, 2005). VOCÊ SABIA? A água da chuva pode transportar vários poluentes através dos telhados e da superfície da Terra, incluindo partículas do solo, metais pesados, compostos orgânicos, resíduos animais, óleos e graxas. Algumas jurisdições exigem que a água da chuva receba alguns níveis de tratamento antes de ser lançada no meio ambiente. Exemplos de processos de tratamento de águas pluviais incluem tanques de sedimentação, áreas úmidas e separadores de vórtice (para remover sólidos grossos). Tratamento da Água e Efluentes 17 Plantas de tratamento Todo o processo descrito acima ocorre graças às estações de tratamento que têm objetivos muito claros. Muitos autores discorrem sobre os objetivos das estações de tratamento de água. Campos e Studart (2003) exemplificam alguns desses objetivos, tais como: • Faça um tratamento químico eficaz; • Retire a areia; • Retire os elementos sólidos; • Use produtos químicos, como floculantes ou coagulantes; • Filtragem e separação de outros sólidos pela adição de agentes químicos, como cloreto férrico; • Efetivamente efetue o tratamento biológico; • E liberte responsavelmente os poluentes removidos da água no meio ambiente. Todas as estações de tratamento estão preocupadas em cumprir esses 7 objetivos, a fim de oferecer um excelente tratamento de águas residuais. E, para que essas águas cheguem a todas as estações de tratamento e sejam processadas, meios de conduítescomo esgotos são usados, essas funções são descritas abaixo (JORDÃO; PESSÔA, 2005). As estações de tratamento de águas residuais realizam três etapas fundamentais para a descontaminação da água. No nível físico, a água é liberada dos resíduos sólidos através de processos de filtragem; posteriormente, o tratamento anaeróbico é realizado para realizar a purificação no nível biológico; finalmente, durante o tratamento químico, eles serão filtrados para liberar a água de minerais poluentes. Existem estações de tratamento que atingem um nível muito alto de purificação de água por meio de tratamentos químicos e biológicos profundos; no entanto, em todos os casos, a água tratada será reutilizada no sistema de serviço de água potável local, dependendo dos regulamentos de cada região. Tratamento da Água e Efluentes18 Estação de tratamento de águas residuais O local onde o processo de tratamento das águas residuais é conduzido é chamado de Estação de Tratamento de Águas Residuais. O diagrama de fluxo da planta é geralmente o mesmo em todos os países. Vejamos: Figura 2 - Fluxograma do tratamento de água residuais SAIBA MAIS: Para saber mais sobre o tratamento de águas residuais, acesse o link a seguir: https://bit.ly/316zBHr e conheça como acontece, virtualmente, o tratamento de águas residuais. Fonte:Adaptado de Freepik A figura acima descreve como ocorre o tratamento de águas residuais até chegar o abastecimento das casas. Tsutiya (2004) afirma que os tratamentos possíveis tratamentos de resíduos podem envolver tratamentos físico-químicos e biológicos, vejamos: Tratamento da Água e Efluentes 19 Tratamento físico químico • Remoção de sólidos; • Remoção de areia; • Precipitação com ou sem o auxílio de coagulantes ou floculantes; • Separação e filtração de sólidos; • A adição de cloreto férrico ajuda a precipitar em grande parte a remoção de fósforo e ajuda a precipitar biossólidos. Tratamento biológico • Leitos oxidantes ou sistemas aeróbicos; • Pós – precipitação; • Liberte para o meio efluente, com ou sem desinfecção, de acordo com os regulamentos de cada jurisdição. O tratamento biológico de efluentes por meio do sistema “biológico aeróbio”, feito por lagoas de aeração com difusores de membrana. É possível fazer esse tipo de tratamento em água residuária proveniente do processo de lavagem de máquinas e equipamentos, efluentes líquidos industriais biodegradáveis, efluentes sanitários, chorume, líquidos provenientes de fossa séptica e caixa de gordura, entre outros (QUEIROZ ET AL. 2019). O tratamento físico-químico pode ser usado em indústrias têxteis, de celulose e papel e curtumes, para retirar poluentes inorgânicos, materiais insolúveis, metais pesados, material orgânico não biodegradável, sólidos em suspensão, cor, etc. Esse tipo de tratamento também retira poluentes como o fósforo orgânico solúvel, nitrogênio, Demanda Biológica de Oxigênio (DBO), Demanda Química de Oxigênio (DQO), bactéria e vírus, sólidos em suspensão, sólidos coloidais e soluções que contribuam para turbidez (QUEIROZ ET AL. 2019). Muitas informações até aqui, não? Espero que no próximo capítulo você continue aprendendo muito! Avante! Tratamento da Água e Efluentes20 RESUMINDO: Nesse capítulo introduzimos o conceito de águas residuais, caracterizada por uma série de processos químicos, físicos e biológicos que são fornecidos às águas residuais e, quando processados, conseguem eliminar todos os contaminantes liberados pelo uso diário de pessoas, empresas, negócios e chuva. Também vimos a origem das águas residuais, ou seja, onde elas se originam e como acontece o tratamento dessas águas. Além disso, vimos o sistema de esgotos, que transportam descargas de esgoto e água de precipitação juntos são chamados de sistemas combinados de esgoto, e por fim as plantas de tratamento das águas residuais. Espero que você tenha aprendido bastante. No próximo capítulo, aprenderemos sobre as estações de tratamento das águas residuais. Vamos lá? Tratamento da Água e Efluentes 21 Estações de tratamento das águas residuais INTRODUÇÃO: Nesse capítulo, iremos avaliar a aplicabilidade das tecnologias de tratamento das águas residuais. Vamos aprender sobre os esquemas de depuração das águas residuais, sobre o conceito das estações de tratamento e como funcionam as estações de tratamento. Preparado? Vamos lá! Estações de tratamento das águas residuais Através do tratamento de águas residuais, é possível eliminar fatores contaminantes em diferentes níveis físico-biológicos, proporcionando um nível de pureza à água que permite sua reutilização nos afluentes naturais que eles possuem em uma comunidade ou região específica. Graças à função de uma estação de tratamento de águas residuais, é possível contribuir para a conservação do meio ambiente. Ajuda a reduzir a morte de peixes causada pela eutrofização, que é a baixa demanda de oxigênio para viver. A seguir, aprenderemos sobre o que é uma estação de tratamento de águas residuais e como ela funciona. Vamos lá! O que é uma estação de tratamento de águas residuais? É uma instalação que possui sistemas especialmente projetados para remover contaminantes que são derramados na água. Isso com o objetivo de fazer com que a água não represente um risco à saúde ou ao meio ambiente quando incorporada a um corpo de lago natural (mares, lagos ou rios). Da mesma forma, ser recusado em outras atividades da vida diária, com exceção do consumo humano, ou seja, não deve ser ingerido ou para higiene pessoal (FAIR ET AL. 1966; HAUSER, 1996). Tratamento da Água e Efluentes22 Essas usinas trabalham o esgoto ou águas residuais de fábricas, empresas, armazéns e até grandes comunidades. Eles realizam processos físicos, químicos e biológicos. Isso permite a eliminação dos diferentes agentes poluentes presentes na água utilizada e descartada pelas pessoas (JORDÃO; PESSÔA, 2005). A operação ideal da estação de tratamento em cada uma das etapas é essencial para que o resultado final atenda aos requisitos descritos no nível ambiental. O nível de descontaminação da água depende da qualidade dos métodos realizados na planta. E claro que não podemos esquecer que o principal objetivo do procedimento é fornecer água purificada aos afluentes naturais. Tipo de estação de tratamento de águas residuais Devido à enorme quantidade de poluentes encontrados nas águas residuais, outras opções de tratamento foram levantadas. Estes envolvem os diferentes tipos de estação de tratamento de águas residuais. Dependendo do uso desejado da água, os tipos de estações de tratamento de águas residuais podem ser amplamente classificados em (CAVALCANTI, 2009): 1. Estações de tratamento de água: também são chamadas de estações de tratamento de água potável. Eles são responsáveis pela conversão de águas residuais adequadas ao consumo humano. Nas grandes indústrias, geralmente duas unidades são instaladas. 2. Estações de tratamento de águas residuais industriais: ETARs, estações de tratamento de águas residuais, são as mais comuns entre os tipos de estações de tratamento de águas residuais. A água é reutilizada para os mesmos processos das indústrias, não sendo adequada para consumo humano. Tratamento da Água e Efluentes 23 3. Instalações de dessalinização: absorvem a água salgada que vem do mar e a processam para usos industriais e agrícolas. As indústrias localizadas à beira-mar são aquelas que utilizam esse tipo de planta. Como funciona uma estação de tratamento de água residuais? Por meio de estações de tratamento de águas residuais, o processo de descontaminação da água é realizado através de uma série de etapas específicas que permitem que o líquido seja purificado com alto grau de eficácia. O principal objetivo de uma estação de tratamento é remover os resíduos sólidos da água e aplicar um processo bioquímico pararemover outros tipos de contaminantes. Demais a função das estações de tratamento, não é? As estações de tratamento geralmente executam três processos básicos para limpar as águas residuais. A água coletada é armazenada em grandes tanques, onde os resíduos sólidos se depositam para facilitar posteriormente a filtração que acaba eliminando qualquer tipo de material sólido contido na água. Posteriormente, são realizados processos de oxigenação da água e tratamento químico para remover os minerais contaminantes e outras impurezas, com os quais o resultado será a descontaminação do líquido. As estações de tratamento de águas residuais podem ter diferentes maneiras de operar. Isso depende do nível de purificação da água e dos processos usados durante o processo. No entanto, existem certos processos básicos que são executados no tratamento de águas residuais nos quais a maioria das plantas tem semelhanças. Tratamento da Água e Efluentes24 Figura 3 – Vista aérea dos tanques de purificação de processamento de tratamento de águas residuais Fonte: Freepik. O primeiro passo é levar as águas residuais para uma estação de tratamento através de tubos de grande capacidade. Nestas, a água e o lixo acumulado passam livremente para os lagos da estação de tratamento. Lá, ele é armazenado para o subsequente processo de filtragem e descontaminação. Isso passa por uma série de câmaras onde diferentes níveis de filtragens são realizados. Nestas as menores partículas são separadas. Isso com o objetivo de passar para um estágio de estagnação em que um processo é aeróbico ou anaeróbico, é realizada a sedimentação dos poluentes presentes na água. Este é um passo essencial no processo. A água obtida a partir desses processos é esclarecida e pronta para o tratamento final. Isso é feito com base em produtos químicos que eliminam resíduos contaminantes presentes na água. Uma vez concluídas essas etapas, a composição da água é revisada para ser comparada à do Tratamento da Água e Efluentes 25 tributário onde será liberado. Para que se adapte corretamente ao meio ambiente sem afetar seu estado natural. As estações de tratamento requerem uma grande quantidade de equipamentos especializados para cada um dos processos envolvidos na purificação da água. A construção de câmaras e lagoas adequadas, bem como o uso de tecnologia que permita a filtragem e o processamento do líquido, é o ponto mais importante para a operação ideal da estação de tratamento de águas residuais. Além disso, uma equipe especializada é responsável por verificar frequentemente se cada uma das etapas de trabalho da planta é realizada adequadamente e resolverá os problemas que possam surgir durante o processo de descontaminação. Afinal, tudo tem que funcionar perfeitamente para que uma estação cumpra o seu papel, não é? A operação ideal da planta em todas as suas etapas é essencial para fornecer um resultado final que atenda aos requisitos especificados no nível ambiental. O grau de descontaminação da água dependerá da qualidade dos processos realizados pela planta, o objetivo principal do procedimento é fornecer água purificada aos afluentes naturais. Projeto de estações de tratamento de águas residuais O projeto da estação de tratamento envolve estudos do terreno. Isso inclui a população e suas necessidades, projeções sobre o fluxo da água. Além disso, a infraestrutura, os recursos disponíveis e os sistemas de tratamento de água a serem utilizados, seja uma planta para uso agrícola, industrial ou urbano. As estações de tratamento de águas residuais geralmente estão localizadas a uma certa distância das cidades, pois o acúmulo de água preta e cinza produz fortes emanações de odor. Por isso, é necessário que a água seja transferida por tubos para as plantas de processamento. Dependendo da distância da estação, são construídas estações de bombeamento para facilitar o transporte de água até seu destino final. Tratamento da Água e Efluentes26 Existem vários elementos que devem ser levados em consideração no projeto das estações de tratamento de águas residuais. Vejamos a seguir alguns desses elementos: a. Composição das águas residuais Este é o primeiro elemento a ser levado em consideração e é essencial para o projeto das estações de tratamento de águas residuais. Isso significa que as águas residuais são provenientes de uso humano, industrial ou agrícola. Em cada caso, a composição da água será diferente, o que implica diferentes modelos de tratamento e operação da planta. É importante levar em conta a presença de resíduos orgânicos, utensílios domésticos como material sólido e sabonetes. Além disso, as substâncias presentes podem impedir o crescimento de bactérias para um tratamento biológico. Estes podem ser produtos químicos, pesticidas ou venenos. b. Processos tecnológicos O que determina o sistema a ser usado é a composição das águas residuais. A água, para a maioria das plantas, terá resíduos humanos das cidades; portanto, o tratamento biológico com um sistema anaeróbico será essencial. Além disso, o grau de descontaminação a ser alcançado com os processos deve ser levado em consideração (CAVALCANTI, 2009). Isso dependerá dos usos que serão dados ao produto final. Se a água for para uso agrícola, não são necessários níveis mais altos de purificação, pelo contrário, a presença de componentes orgânicos pode ser favorável. Estações de tratamento de águas residuais domésticas São sistemas essenciais para o gerenciamento adequado dos resíduos líquidos urbanos (água residual) antes da sua disposição final no meio ambiente. Dessa maneira, a saúde e as condições de vida adequadas da população são mantidas. É importante que antes de Tratamento da Água e Efluentes 27 adquirir uma estação de tratamento de águas residuais domésticas, leve em consideração alguns pontos importantes. Uma delas é que a água da chuva deve sempre ser separada da água residual, para o correto funcionamento da estação de tratamento. Este ponto é muito importante para o tratamento de águas residuais domésticas. Não é possível saber exatamente quanta chuva cairá em um espaço de tempo e em uma determinada área. IMPORTANTE: Uma aplicação adequada das tecnologias e recursos disponíveis para garantir o gerenciamento adequado das águas residuais será a chave para garantir um processo de tratamento que leve as melhores condições de saúde e ao uso ideal dos recursos hídricos, melhorando a qualidade do meio ambiente envolvido. Por esse motivo, a planta que coleta água da chuva juntamente com águas residuais sofrerá transbordamentos constantes e mau funcionamento do sistema de tratamento. Da mesma forma, não é muito lógico tratar águas residuais que são diluídas com água da chuva, pois isso aumenta os volumes de tratamento e também os custos. Ficou clara essa parte? Então vamos continuar nosso aprendizado. Outro ponto a ser levado em consideração é que o fluxo influencia o tipo de estação de tratamento que você irá adquirir. As plantas compactadas podem tratar até 120 m3 / dia e podem ser colocadas para operação on-line. Recomenda-se, para vazões maiores, a realização de plantas de concreto ou tanques de oxidação. Para estes, você deve ter espaço suficiente. A limpeza realizada na água elimina o risco de contaminação para o ambiente natural, pelo que a água processada será liberada em alguma fonte natural, como rios ou lagos, sem comprometer a flora e a fauna que habitam esse ambiente. Importante saber disso, não é? Espero você no próximo capítulo! Animado? Vamos lá! Tratamento da Água e Efluentes28 RESUMINDO: Nesse capítulo, aprendemos que através do tratamento de águas residuais, é possível eliminar fatores contaminantes em diferentes níveis físico-biológicos, proporcionando um nível de pureza à água que permite sua reutilização nos afluentes naturais que eles possuem em umacomunidade ou região específica. Vimos como funcionam as estações de tratamento das águas residuais e estações de tratamento de águas residuais domésticas, que são sistemas essenciais para o gerenciamento adequado dos resíduos líquidos urbanos (água residual) antes da sua disposição final no meio ambiente. E que no projeto de construção de uma estação de tratamento devem ser levados em consideração a composição das águas residuais e os processos tecnológicos. No próximo capítulo, aprenderemos sobre o tratamento do lodo. Preparado? Vamos nessa! Tratamento da Água e Efluentes 29 Tratamento do lodo INTRODUÇÃO: Nesse capítulo veremos como o controle da água é feito, quais os índices adotados para considerar uma água apta para consumo e todos os conceitos relacionados à qualidade da água. Pronto para adquirir muito conhecimento? Vamos lá! Lodo produzido no tratamento da água potável Nas estações de tratamento de água potável, é gerada uma série de lodo cuja descarga nos canais não é aceitável devido à sua influência ambiental negativa e deve ser tratada em instalações adequadas. Até poucos anos atrás, nas Estações de Tratamento de Água Potável (ETAP), apenas a produção de água potável era gerenciada, não prestando muita atenção ao lodo produzido, tanto nos decantadores quanto na lavagem dos filtros, considerando que essas lamas eram formadas por substâncias que já eram transportadas por águas naturais ou águas brutas, geralmente inorgânicas, como argilas, areias finas ou silte. Hoje, porém, sabemos que as águas naturais estão se degradando devido há várias circunstâncias e, ao mesmo tempo, há maior conscientização e pressão ambiental e legislativa, o que está fazendo com que os gerentes de suprimentos construam estações de tratamento para esses lodos, a fim de extrair as Matéria sólida e obter alguns efluentes sem lodo que possam ser descarregados no leito do rio ou enviados para a cabeça do tratamento da ETAP, juntamente com a água bruta. De acordo com Fair et al. (1966) e Hauser (1996), no tratamento da água destinada ao consumo humano, as substâncias em suspensão e outras dissolvidas na água, juntamente com os resíduos dos coagulantes e outros reagentes utilizados no tratamento, são separados, deixando resíduos de natureza diferente que, em um tratamento convencional, pode ser o seguinte: Tratamento da Água e Efluentes30 1. Resíduos de coagulação / floculação gerados, principalmente em decantadores e filtros; 2. Resíduos de possíveis processos de amolecimento; 3. Resíduos da eliminação de ferro, manganês e uso de permanganato de potássio; 4. Resíduos de carvão ativado (se carvão em pó for usado no processo de purificação). Todos esses resíduos são retidos nos decantadores e filtros. IMPORTANTE: A variedade ou características diferentes do lodo depende essencialmente da qualidade da água bruta e do tratamento aplicado. Os resíduos retidos nos decantadores são lamas obtidas na coagulação, como óxidos de alumínio hidratados, juntamente com materiais de natureza orgânica e inorgânica, transportados pela água, sendo na maioria dos casos estáveis e não putrescíveis. Eles extraem periodicamente e intermitentemente do fundo dos decantadores. Em relação aos resíduos da lavagem do filtro, eles são semelhantes aos descritos anteriormente nos decantadores, com a diferença fundamental de sua menor concentração, embora, como os filtros possam favorecer o desenvolvimento biológico, a água de lavagem possa conter maior quantidade de matéria orgânica do que a da purga dos decantadores. É uma prática muito comum reciclar ou recuperar a água da lavagem do filtro, enviando-a para a cabeça de tratamento ou evacuar em direção ao ralo geral e daí para as correntes naturais de água mais próximas. Mas também pode ser enviado para uma planta adjacente, onde os sólidos estão concentrados e, juntamente com os provenientes do gás purificador dos decantadores, passam por um tratamento específico, para extração final do resíduo sólido, com um certo grau de umidade (Fair et al. 1966; Hauser, 1996). Tratamento da Água e Efluentes 31 A seguir, é mostrado na tabela 1 um caso real de produção de lodos em uma estação de tratamento de água potável, que trata um fluxo de água de 1m3 / se o lodo se origina nos expurgos dos dois decantadores, bem como em lavar os filtros que a ETAP possui. Tabela 1 – Exemplo de lodo produzido em uma estação de tratamento de água potável Fonte: Fair et al. (1966) e Hauser (1996) Se considerarmos que o lodo obtido na etapa final da planta de lodo possui um teor de matéria seca de 20%, um total de 8.300 kg / dia será obtido. Necessidade de tratamento de lodo nas ETAs A descarga de resíduos de ETAP em correntes naturais de água pode apresentar grandes problemas, pois, embora sejam, principalmente inorgânicos, formam depósitos ou “bancos de lodo” nas seções lentas do canal, aumentando a turbidez e a cor das águas receptoras, especialmente se o carvão estiver sendo usado, reduzindo a atividade fotossintética das plantas aquáticas e, finalmente, surgem problemas ambientais que devem ser considerados e, portanto, extraem os resíduos sólidos antes de descartá-los para os canais. Além disso, não se deve esquecer que os padrões ambientais são cada vez mais rigorosos em termos das características dessas descargas. Veremos a seguir uma série de processos de tratamento do lodo. Tratamento da Água e Efluentes32 Processo de tratamento A seguir veremos os diversos tipos de processos de tratamento do lodo descritos segundo Jordão e Pessôa (2005). Mistura Conforme já indicado, o lodo proveniente das estações de tratamento é coletado através do gás purificador dos decantadores, onde geralmente precipitam por gravidade ou na lavagem dos filtros. Dado que essas lamas são extraídas intermitentemente e as concentrações são bastante diferentes, é aconselhável enviá-las para um tanque de mistura e armazenamento, onde a concentração é homogeneizada e, ao mesmo tempo, está disponível um volume que permite a operação continuada do lodo. Deve-se ter em mente que se as concentrações (expressas em porcentagem de matéria seca) que atingem as fases de espessamento da planta de lodo forem altamente variáveis, o desempenho da planta de lodo será bastante afetado, tornando a mistura anterior muito favorável, no tanque de homogeneização da água de lavagem do filtro e das purgas do decantador, programando as duas vazões para obter a concentração da mistura o mais constante possível. Mesmo que apenas a purga dos decantadores seja enviada para a estação de lodo (seria o caso de recuperar a lavagem do filtro na própria estação de tratamento de água potável), é igualmente aconselhável passar pelo tanque de homogeneização (HAUSER, 1996; CAVALCANTI, 2009). Felizmente, as estações de tratamento de lodo de água potável não são muito complexas em seu processo. Espessamento O lodo proveniente de estações de tratamento pode ser considerado como lodo pouco concentrado. Dadas suas características, eles também são conhecidos como “lodo de hidróxido” (o hidróxido de alumínio é um de seus principais componentes). Os provenientes das purgas dos colonos podem conter um valor médio de matéria seca da ordem de 0,5% (5 g / l). Esse valor é indicativo, pois depende de vários fatores, como, primeiro, Tratamento da Água e Efluentes 33 as características da água bruta (turbidez, cor, matéria orgânica, metais como ferro e manganês, etc.), doses de coagulante e outros reagentes utilizados, características e tipo de filtros e taxa de purga. Os da água de lavagem do filtro são ainda menos concentrados, da ordem de 0,2 a 0,3 g / l. A concentração do lodo na matéria insolúvel dependerá da instalação de origem (purga dos decantadores, lavagem com filtro) e do tipo deles. No caso dos decantadores, estes podem ser essencialmente lodos estáticos,lamelares, recirculantes e lodos pulsantes. No caso dos filtros, a variação em seu tipo afeta menos as características do lodo da lavagem. Em relação às características químicas do lodo, deve-se ter em mente que a composição química, por mais precisa que seja, não fornece uma indicação suficiente das características físico-químicas dos sólidos em suspensão. Assim, por exemplo, o tamanho de partícula ou tamanho de partícula, superfície, carga eletrostática e as forças capilares que retêm a água são fatores importantes na determinação do tratamento a ser aplicado a uma lama. Portanto, é muito útil realizar uma série de testes de caracterização dessas propriedades, como testes de decantabilidade, resistência à filtração e compressibilidade. O espessamento de lodo geralmente ocorre em decantadores, por gravidade ou por flotação. Em muitas instalações, ambos os sistemas de decanter são utilizados: começando pelos decanters por gravidade e a partir daí o lodo concentrado extraído do fundo do decanter vai para os decanters por flutuação. Espessamento por gravidade O espessamento por gravidade geralmente é realizado em decantadores estáticos circulares ou retangulares equipados com raspadores que arrastam o lodo precipitado em direção aos poços de coleta. A água decantada esclarecida é extraída através dos aterros localizados na parte superior. Às vezes, os decantadores de gravidade podem ter lamelas que, aumentando a superfície de decantação, Tratamento da Água e Efluentes34 permitem reduzir o volume do decantador, obtendo os mesmos ou melhores resultados no espessamento. Espessamento do flutuador O espessamento da flutuação aproveita a flutuabilidade das partículas (flocos) quando pequenas bolhas de ar aderem a elas. Para a adesão dessas bolhas de ar, basta pressurizar a mistura de lodo diretamente com o ar, a uma pressão de 6 bar e depois descomprimir na entrada do flutuador. A água clarificada também pode ser diretamente pressurizada e depois injetada no próprio lodo. O lodo flutuado e espessado é removido da superfície por balões rasos. O espessamento de lodo por flotação é um processo no qual o lodo purgado dos decantadores do concentrador é misturado com um fluxo de água pressurizada e saturada com ar. Esse fluxo combinado entra no tanque de flutuação em baixa velocidade através de uma linha de mistura (flutuador) que esvazia em um compartimento de entrada por meio de um sistema de distribuição. O ar dissolvido já é dosado antes de a água entrar neste compartimento. As partículas pesadas se depositam e são coletadas em uma purga de lodo, de onde são extraídas. A água passará por uma porta de transbordamento e entrará no compartimento de separação, de onde é enviada para os decantadores-concentradores na cabeça do tratamento, enquanto o lodo espessado e flutuante é enviado para a próxima fase de desidratação. O espessamento do lodo, principalmente na flotação, é favorecido pelo uso do polieletrólito apropriado. A concentração do lodo na matéria seca após esta fase de espessamento é geralmente em torno de 4% (40 g / l). Desidratação O lodo espessado, como acabamos de apontar, ainda contém uma pequena porcentagem de matéria seca (4%), o que requer uma concentração mais alta e, portanto, gerencia volumes mais baixos, nos quais a desidratação mecânica é usada (secagem por evaporação Tratamento da Água e Efluentes 35 em áreas de secagem tem desvantagens, tanto no espaço quanto no ambiente). A extração da água retida por capilaridade na lama não é possível com uma simples decantação, seja por gravidade ou por flotação. Para atingir graus de secura da ordem de 20% ou mais, o lodo deve ser submetido a filtração ou centrifugação e, geralmente, para aumentar o desempenho desses tratamentos, é necessário o uso de certos reagentes, como cal ou polieletrólitos. Existe um processo, ainda não generalizado, de desidratação do lodo que leva à desidratação completa, que é a secagem térmica. É um procedimento oneroso, dado o consumo de energia utilizada, mas na avaliação econômica desse procedimento seria necessário levar em consideração o menor volume gerado e, portanto, a consequente economia de transporte e descarga. Basta ter em mente que a quantidade de material obtido em uma secagem térmica completa seria reduzida para um quinto da obtida por centrifugação. Em geral, os custos de transporte representam um item importante no total de custos operacionais (próximo a 1/3 do total). Por outro lado, em um sistema de secagem térmica, que por sua vez reduz o lodo a um material seco e fino, seria possível, em alguns casos, utilizá-lo na indústria cerâmica. Nesse sentido, eles foram realizados em vários locais com resultados bastante promissores. Os sistemas de filtragem mais utilizados são os filtros de prensa e os filtros de banda. Filtros de imprensa Essencialmente, consistem em uma série de chapas de ferro fundido ou algum material moldado, com faces nervuradas nas quais são inseridos panos de filtros. O lodo previamente condicionado, geralmente com cal, é introduzido nas câmaras que formam cada duas placas adjacentes e o conjunto é submetido a uma alta pressão, da ordem de 300 kg / cm2, por meio de um dispositivo hidráulico. A operação é descontínua e muito trabalhosa, obtendo-se um lodo bastante seco, próximo a 30% em matéria seca. Tratamento da Água e Efluentes36 Filtros de banda Os filtros de banda consistem em uma banda contínua de pano de filtro que passa pelos rolos rotativos. O lodo condicionado com um auxiliar de floculação, como polieletrólitos ou outros equivalentes, é continuamente derramado sobre a tira. Posteriormente, ao passar entre os rolos, ele é comprimido e uma placa raspadora separa o lodo desidratado da tira. Esses filtros atingem concentrações da ordem de 20% na matéria seca. Centrifugação A centrifugação, em resumo, é uma decantação que ocorre em um decanter cilíndrico que gira em alta velocidade. Essa rotação causa um campo centrífugo equivalente a vários milhares de vezes a força da gravidade; portanto, a lama desidratada precipita nas paredes internas do cilindro rotativo. As centrífugas industriais convencionais são compostas por um corpo ou rotor cilíndrico rotativo no interior, que gira na mesma direção e também em alta velocidade, embora um pouco menor que o rotor, um parafuso helicoidal que arrasta para fora os sólidos acumulados. nas paredes internas do rotor. O lodo entra no rotor da centrífuga através de um tubo central. O parafuso helicoidal puxa o lodo removido das paredes internas do rotor para fora em uma extremidade, enquanto a água clarificada sai na extremidade oposta. A regulação da velocidade diferencial entre o rotor e o parafuso helicoidal fornece um meio de regular a centrífuga para extrair um resíduo sólido mais uniforme e seco. A centrífuga pode funcionar continuamente, e o uso de um agente floculante ou polieletrólito adequado na entrada do rotor também é muito importante para uma melhor separação. Na desidratação dessas lamas nas centrífugas, é possível obter lamas com uma concentração na matéria seca próxima a 20%. O destino final desse tipo de lodo, por enquanto, geralmente é para um aterro controlado, como aterros e pedreiras já explorados em determinadas áreas, ou até compostagem junto com o lodo do tratamento de águas residuais. Dado seu alto teor de argila, algumas lamas podem ser usadas na fabricação Tratamento da Água e Efluentes 37 de certos produtos cerâmicos, como tijolos, bases e azulejos, etc., desde que o conteúdo de matéria orgânica seja baixo. VOCÊ SABIA? O maior custo no gerenciamento dessas lamas é a remoção e descarga. De qualquer forma, esses lodos não são caracterizados como resíduos tóxicos ou perigosos, de modo que geralmente podem ser considerados como descarga inerte em direção ao seu destino final em aterroscontrolados. A água clarificada de todo o processo de tratamento de lodo pode ser recuperada e enviada ao tratamento na ETAP. Grande parte do lodo gerado em estações de tratamento de água no Brasil ainda é disposta em rios ou em aterros sanitários. Contudo, principalmente em grandes centros urbanos, legislações ambientais restritivas e custos logísticos crescentes têm levantado interesse em usos benéficos para esse resíduo. Por esses e outros motivos, o estudo sobre o tratamento de águas se faz tão necessário. Espero que você tenha aprendido bastante e possa aplicar muitos dos conhecimentos adquiridos. A gente se vê no próximo capítulo. Até logo! RESUMINDO: Nesse capítulo, aprendemos que nas estações de tratamento de água potável, é gerada uma série de lodo cuja descarga nos canais não é aceitável devido à sua influência ambiental negativa e deve ser tratada em instalações adequadas. Aprendemos que sobre os tipos de resíduos que podem ser no tratamento da água destinada ao consumo humano, que são: resíduos de coagulação / floculação gerados, principalmente, em decantadores e filtros; resíduos de possíveis processos de amolecimento; resíduos da eliminação de ferro, manganês e uso de permanganato de potássio; e resíduos de carvão ativado (se carvão em pó for usado no processo de purificação). E por fim, vimos os processos de tratamento do lodo que podem ser utilizados para eliminação dessa substância. Gostou? Espero que sim! No próximo capítulo, aprenderemos sobre evacuação no tratamento de águas residuais. Vamos lá! Tratamento da Água e Efluentes38 Evacuação no tratamento de águas residuais INTRODUÇÃO: Nesse capítulo, veremos como acontece a evacuação no tratamento de águas residuais, os principais métodos, a quem se destina e desde quando. Além disso, aprenderemos em que consiste o tratamento dessas águas e como ele é feito. Preparado para adquirir muito conhecimento? Vamos lá! Principais métodos de evacuação e transporte de lodo de latrina e de efluentes (cubo, carreta, tanque, caminhão de cuba, rede unitária ou rede separada) O tratamento de lodo primário (lodo fecal de instalações sanitárias) e efluente é um elo essencial para proteger a saúde pública. Deposição descontrolada produz efeitos negativos para a saúde humana, qualidade de vida e meio ambiente. O lodo de latrina e os efluentes domésticos só podem ser armazenados temporariamente em sistemas de tratamento individuais ou coletivos e devem ser descarregados nos locais de descarga ou nas estações de tratamento. Essa evacuação pode ser feita por esvaziamento periódico, no caso de latrinas com um poço único ou duplo que devem ser esvaziadas uma vez cheias (2 a 4 vezes por ano para latrinas públicas, 1 a 2 vezes por ano para latrinas privadas). Outra solução é a evacuação contínua de águas residuais para o esgoto (JORDÃO; PESSÔA, 2005). Quem geralmente usa ou recomenda este dispositivo e desde quando? Durante muito tempo, todos os excrementos humanos foram jogados diretamente na natureza. O problema da evacuação de lodo Tratamento da Água e Efluentes 39 e efluente de latrina foi levantado por razões de higiene, primeiro nas conturbações e depois nas áreas rurais. A primeira solução baseada no trabalho foi o esvaziamento e o transporte manual de tanques. Esse método ainda é amplamente utilizado, mas pode ser aprimorado com o uso de bombas motorizadas e caminhões-tanque. Figura 4 – Águas sujas da cidade do esgoto no canal fundem a cachoeira Fonte: Freepik A construção de redes de esgoto para coletar e evacuar todas as águas residuais é uma técnica mais nova que só pode ser realizada progressivamente devido ao custo significativo do investimento (JORDÃO; PESSÔA, 2005). A quem se destina? A evacuação de lodo de latrina e efluentes é de interesse de todas as famílias e locais públicos que não possuem um sistema de saneamento autônomo do tipo fossa séptica. Vários procedimentos foram desenvolvidos porque estão ligados à evacuação de lodo de latrina e águas residuais e ao tratamento individual e coletivo. A escolha do procedimento mais apropriado terá que levar em consideração o modo Tratamento da Água e Efluentes40 de tratamento necessário, o acesso local e as condições de serviço e as possibilidades financeiras dos habitantes. Em que consiste esse tratamento? Como ele é feito? Existem vários procedimentos para evacuar e transportar lodo, e os vários métodos podem ser classificados de acordo com os dois principais meios a seguir. O primeiro, que corresponde à evacuação e transporte no local do lodo em uma cisterna, é indicado para tratamento individual. É utilizado para o esvaziamento de lodo de poços de latrina ou banheiro. O segundo meio permite a evacuação remota de águas residuais através de uma rede de esgoto mais ou menos desenvolvida e corresponde ao modo de tratamento semicoletivo ou coletivo (JORDÃO; PESSÔA, 2005; CAVALCANTI, 2009). a. Esvaziamento manual e transporte manual de lodo de poço O esvaziamento do poço pode ser feito de várias maneiras: • Manualmente com pá e balde para encher uma cisterna, é a solução mais rudimentar, adequada para esvaziar o lodo seco, mas apresenta riscos significativos à saúde do operador. • Por meio de uma bomba manual do tipo Gulper, que constitui uma melhoria significativa. O Gulper possui um diafragma com duas válvulas dentro do corpo da bomba de PVC. O sistema de válvulas, operado pelo operador, permite que o lodo derramado em um balde seja bombeado através de uma boca invertida em forma de V. Outra solução disponível no mercado é o “Mapet” (Tecnologia de esvaziamento de fossa manual), que é uma bomba manual conectada a uma cisterna. Tratamento da Água e Efluentes 41 O volume do tanque é limitado ao peso que pode ser arrastado por um animal (burro, boi ou outro) ou um trator enganchado, dependendo do modo de transporte escolhido. A distância até o aterro é o fator limitante, pois o transporte é manual. b. Esvaziamento por bomba de motor e transporte manual de lodo de poço Este procedimento é semelhante ao anterior, exceto que uma bomba de motor é usada no lugar da bomba manual. Esta solução, adequada para lodo líquido ou viscoso, tem a vantagem de poder esvaziar rapidamente um poço sem risco para a saúde do operador. O UN-Habitat propõe um sistema de transporte e esvaziamento monobloco mais elaborado, o Vacutug, que é equipado com um tanque e uma bomba de vácuo motorizada. Dado seu pequeno volume, você pode acessar facilmente os poços de lodo. Também pode ser equipado com um pequeno motor para transporte. c. Esvaziamento e transporte motorizado de lodo de poço A evacuação do lodo é realizada por caminhões de despejo ou outros veículos equipados com um sistema de bombeamento a vácuo e um tanque de armazenamento para aspirar e transportar o lodo e as águas residuais. A capacidade de um caminhão cuba está entre 3.000 e 10.000 litros. O lodo primário é então descarregado nos centros de descarga localizados fora da cidade ou fora dos bairros ou nas estações de tratamentos. IMPORTANTE: Qualquer que seja o procedimento de esvaziamento, o lodo é coletado em uma cisterna colocada em um vagão e depois transportada para fora da vizinhança e descarregada em uma estação de transferência ou em direção a um centro de tratamento. Tratamento da Água e Efluentes42 Quando não pode ser acessado por caminhão, existe um sistema de transporte e esvaziamento menos volumoso, o Vacutug (veja acima) proposto pela UN-Habitat, que inclui um tanque de 500 litros e uma bomba de vácuo. d. Evacuação por meio de uma mini rede Este modo de evacuação é realizado graças à instalação de dutos de pequeno diâmetro conectados a cada casa em um conjunto. As águas residuais de cada família devem ser conectadas ao sistema de esgoto para garantir uma evacuação por gravidade com vazão suficiente, o que significa equiparos banheiros das casas com equipamentos específicos. A mini rede é então conectada à estação de tratamento ou à rede principal de esgoto (JORDÃO; PESSÔA, 2005). A mini rede é uma solução alternativa para a construção de uma rede urbana geral. É mais fácil de construir e menos dispendioso, porque o tubo menor geralmente é instalado mais raso. As minis redes podem ser de um tipo simplificado e, em seguida, receber todas as águas residuais ou podem ter um decanter-digestor na parte frontal e depois receber apenas as partes líquidas dos resíduos. e. Evacuação através da rede de esgotos Este procedimento constitui a infraestrutura mais eficiente para a evacuação de águas residuais. Amplamente comissionado em países desenvolvidos, é usado em certas áreas urbanas de países em desenvolvimento que, muitas vezes, já estão equipadas com uma rede de distribuição de água potável. É realizado por tubulações cujo diâmetro é mais ou menos grande, às vezes por distâncias muito longas, dependendo dos fluxos de efluentes que devem ser transitados. Isso possibilita o transporte por gravidade ou se necessário, com bombas, todas as águas residuais dos habitantes, bem como a água da chuva. As infraestruturas IMPORTANTE: Lamas muito densas que não podem ser bombeadas devem ser diluídas. Tratamento da Água e Efluentes 43 necessárias são importantes e caras. Além disso, as redes de esgotos urbanos devem ser conectadas a uma estação de tratamento antes de serem descarregadas na natureza (Jordão e Pessôa, 2005). Dificuldades e remédios específicos e / ou possíveis precauções a serem tomadas Cada mídia tem problemas específicos. O esvaziamento manual, mesmo com a ajuda da bomba apropriada, envolve riscos à saúde que requerem certas precauções. Recomenda-se o uso de uma bomba de vácuo motorizada. No caso de uma rede de mini esgoto, o principal problema é o risco de bloqueio do tubo por materiais sólidos. Portanto, recomenda-se incluir um pré-tratamento para separar as matérias líquidas das gorduras e as matérias sólidas. Então, apenas a água cinzenta e a fração líquida da água preta são evacuadas. Principais vantagens e desvantagens A evacuação manual de lodo tem a vantagem de não ser muito cara, mas força os operadores a trabalhar em condições difíceis, com riscos significativos à saúde. O mais importante no esvaziamento manual é garantir que os trabalhadores estejam bem protegidos com luvas, botas, macacões e máscaras. Exames médicos e vacinas regulares teriam que ser planejados. Quando as condições de acesso permitem, o uso de navios-tanque motorizados representa um avanço importante, porém mais caro. A instalação de um sistema de esgoto para as águas residuais de cada casa conectada a uma estação de tratamento é a solução que oferece o maior conforto. Essa solução quase se generalizou nos países desenvolvidos e está começando a ser implementada nas principais cidades do mundo (Jordão e Pessôa, 2005). Tratamento da Água e Efluentes44 Lugares ou contextos em que essa técnica parece mais adaptada O procedimento deve ser adaptado às condições locais, que são altamente variáveis, dependendo do tipo de moradia, do equipamento de saneamento utilizado pelas famílias e de seus recursos financeiros. O transporte manual em caminhão tanque é indicado para áreas onde não pode haver serviço de caminhões em Cuba, porque os becos são muito estreitos ou porque esse tipo de serviço não existe ou é muito caro. No entanto, isso só pode ser feito quando o local de descarga do lodo não está longe. Na ausência de esgoto, a solução de transporte motorizado para caminhões continua sendo a solução mais recomendada. A instalação de uma mini rede é uma solução econômica adaptada a um grupo de casas em áreas urbanas ou suburbanas já com acesso doméstico à água potável (JORDÃO; PESSÔA, 2005). Recomendações e sugestões para seu uso Recomenda-se dar prioridade à prevenção contra riscos à saúde para os operadores. A recomendação é aplicada com base no projeto dos poços ou latrinas que devem permitir o esvaziamento em boas condições. Exemplo de modalidade particular Vários países instalaram sistemas de esgoto em regime de condomínio. São mini redes intra-domésticas conectadas a residências de um bloco. A rede é, portanto, considerada uma infraestrutura privada e deve ser financiada e mantida pelos habitantes. Na medida em que eles são bem treinados e concordam em se envolver no gerenciamento e operação da rede, o sistema permite muitas economias em comparação com uma rede geral que às vezes é muito difícil de realizar (JORDÃO; PESSÔA, 2005). Inicialmente destinado a comunidades de baixa renda, esse modelo tornou-se a norma para áreas urbanas no Brasil e foi implementado por vários países da América Latina e África. Já no Senegal, eles demonstraram Tratamento da Água e Efluentes 45 que o sistema de grade de pequeno diâmetro é uma escolha ideal para pequenas cidades de até 5000 famílias. Importante aprender como é desenvolvido em outras partes do mundo o tratamento de esgoto. RESUMINDO: Neste capítulo, decorremos sobre os principais métodos de evacuação e transporte de lodo de latrina e de efluentes. Vimos quem geralmente usa ou recomenda este dispositivo e desde quando. Aprendemos que a construção de redes de esgoto para coletar e evacuar todas as águas residuais é uma técnica mais nova que só pode ser realizada progressivamente devido ao custo significativo do investimento. Também foi possível saber a quem se destina a evacuação dessas águas, ou seja, de quem é o interesse, e vimos que é de interesse de todas as famílias e locais públicos que não possuem um sistema de saneamento autônomo do tipo fossa séptica. Além disso, discorremos sobre como o tratamento acontece e como ele é feito. Espero que você tenha aprendido bastante nesse capítulo sobre a evacuação no tratamento de águas residuais. Tratamento da Água e Efluentes46 REFERÊNCIAS CAVALCANTI, J.E.W.A. Manual de tratamento de efluentes industriais. São Paulo, SP: Engenho Editora Técnica, 2009. Estação de tratamento de água. Estação de tratamento de água – como funciona?. Youtube. 13/12/2015. Disponível em <https://www. youtube.com/watch?v=YcLtPJBjdAc>. Acesso em: 30/06/2020. FAIR, G.M., J.C. GEYER, and OKUN, D.A. 1966. Water and Wastewater Engineering. 2 Vol. Nueva York: John Wiley and Sons. GALVÃO JR., A. C. et al. Regulação — procedimentos de fiscalização em sistemas de abastecimento de água. Fortaleza: Expressão Gráfica Ltda./Arce, 2006. HAUSER, B.A. 1996.Practical Manual of Wastewater Chemistry. Lewis Publishers, Inc. JORDÃO, E. P.; PESSÔA, C. A. Tratamento de Esgotos Domésticos; Rio de Janeiro: ABES/UFRJ, 2005. LIBÂNIO, M. Fundamentos de qualidade e tratamento de água. Campinas, SP: Átomo, 2005. METCALF E. 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Projeto de estações de tratamento de águas residuais Estações de tratamento de águas residuais domésticas Tratamento dolodo Lodo produzido no tratamento da água potável Necessidade de tratamento de lodo nas ETAs Processo de tratamento Evacuação no tratamento de águas residuais Principais métodos de evacuação e transporte de lodo de latrina e de efluentes (cubo, carreta, tanque, caminhão de cuba, rede unitária ou rede separada) Quem geralmente usa ou recomenda este dispositivo e desde quando? A quem se destina? Em que consiste esse tratamento? Como ele é feito? Dificuldades e remédios específicos e / ou possíveis precauções a serem tomadas Principais vantagens e desvantagens Lugares ou contextos em que essa técnica parece mais adaptada Recomendações e sugestões para seu uso Exemplo de modalidade particular