Rede Agronomia

Rede dos Engenheiros Agrônomos do Brasil

O Congresso Nacional aprovou dia 24.6.2020 o marco do Saneamento Básico, permitindo que a empresa privada possa universalizar os serviços de água e esgoto, quando 100 milhões de pessoas no Brasil não têm coleta de esgoto e 35 milhões não têm acesso à rede de água. O saneamento melhora a qualidade de vida, a educação e a produtividade. Serão necessários entre R$ 500 bilhões e R$ 700 bilhões para universalizar a prestação de serviços de saneamento no Brasil até 2033.

Pesquisa desta semana mostrou que, no Brasil, a classe mais afetada pelo Covid-19 foi, justamente, a mais pobre, onde a densidade habitacional é maior e milhares de famílias nem água potável têm em casa se quer para lavar as mãos.

O fato da urbanização ter chegado no Brasil aos 85%, não diminui a responsabilidade dos ruralinos (nós no meio), seja por contribuirmos com os nossos próprios esgotos mas, principalmente, pelos dos animais domésticos e indústrias rurais. Além do mais, a boa formação em Hidráulica e Biologia (as bases do Saneamento Básico) do Engenheiro Agrônomo, o habilita a colaborar com a empreitada, mesmo que restrita ao campo, com o projeto de estações de tratamento de esgotos por zona de raízes, wetlands construídas, irrigação com esgoto bruto, campos de infiltração, e outros.

Há, também, materiais típicos do campo, que podem ser úteis no tratamento da água e esgotos como, p. ex., sementes da morangueira e palha de arroz calcinada no tratamento da água, e plantas aquáticas como o aguapé e pedaços de bambu (como suporte de tanques biológicos aerados) para o tratamento de esgotos domésticos.

Serviços de água: 33 milhões de pessoas no Brasil vivem sem acesso à água potável. Como boa parcela da população bebe água de poço raso, se nós difundíssemos o uso da garrafa cloradora feita com PET, areia lavada de rio e Hipoclorito de Cálcio, já seria u'a mão na roda.

Coleta e tratamento de esgotos: 104 milhões de pessoas, ou quase a metade da população brasileira não tem acesso a serviços de esgoto em casa. Aqui na Rede Agronomia, já escrevi dezenas de artigos falando sobre o assunto.

Destino adequado do lixo: existe uma lei de 2010 que 'ordena' a substituição dos lixões por aterros sanitários em todos os municípios do país, que nunca foi cumprida por sucessivos adiamentos de prazo. E por falar em resíduos sólidos urbanos, é bom lembrar que a mistura da matéria orgânica (que compõe cerca de 60% do lixo doméstico no país) com a poda de árvores ou restos culturais (lascas de madeira, palha de arroz e outros materiais do campo), são a base para a compostagem do lixo que, além de aumentar (o dobro) a vida útil dos aterros sanitários, produz um excelente condicionador do solo, que pode ser usado na agricultura.

Macrodrenagem pluvial: esta é a quarta parcela que compõe o Saneamento Básico, e é a responsável pelas inundações.

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Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 4 outubro 2021 às 19:22

DISTRIBUIÇÃO DAS ETEs NO BRASIL

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 1 outubro 2021 às 11:17

LAGOAS ANAERÓBIAS E FACULTATIVAS DE BRAZLÂNDIA – DF

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 30 setembro 2021 às 0:45

LAGOA DE ESTABILIZAÇÃO DE BRAZLÂNDIA – DF

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 24 setembro 2021 às 17:36

LAGOAS AERADAS DE MISTURA COMPLETA

As lagoas aeradas são bacias, normalmente escavadas na terra e operadas sem reciclagem de sólidos no sistema. Esta é a principal diferença em relação aos sistemas de lodo ativado. Dois tipos são os mais comuns: a lagoa completamente misturada (também chamada de completamente suspensa) na qual a concentração de sólidos e oxigênio dissolvido são mantidos bastante uniformes e nem os sólidos que chegam nem a biomassa de microorganismos se assentam, e a facultativa (aeróbio-anaeróbica ou parcialmente suspensa) lagoas. Nas lagoas facultativas, a entrada de energia é reduzida causando acúmulo de sólidos no fundo que sofrem decomposição anaeróbica, enquanto as porções superiores são mantidas aeróbias (a Figura abaixo dá um exemplo). A principal diferença operacional entre essas lagoas é a entrada de energia, que é da ordem de 2,5-6 Watts por metro cúbico (W/m3) para lagoas aeróbias, enquanto os requisitos para lagoas facultativas são de 0,8-1 W/m3. Por estarem abertas à atmosfera, as lagoas ficam expostas a baixas temperaturas que podem causar redução da atividade biológica e, eventualmente, formação de gelo. Isso pode ser parcialmente aliviado aumentando a profundidade da bacia. Essas unidades requerem uma unidade de sedimentação secundária, que em alguns casos pode ser uma bacia rasa escavada na terra, ou podem ser usados ​​tanques de sedimentação convencionais. (1)

Aeração mecânica

Não menos do que duas unidades de aeração devem ser usadas para fornecer a potência necessária. Os aeradores devem ser localizados de forma que seus círculos de influência se toquem. O círculo de influência é a área em que a velocidade de retorno é maior que 0,5 m/s, conforme indicado por dados certificados. Sem dados de apoio, o seguinte pode ser usado como um guia para os raios de influência. (2)

A potência em HP deve ser suficiente para fornecer o Oxigênio necessário para a satisfação e mistura de DBO5. Em nenhum caso a potência deve ser inferior a 10 CV/3.785 m³ de volume da bacia.

Um número suficiente de arejadores deve ser fornecido de modo que um nível de projeto de Oxigênio dissolvido dentro de uma célula particular seja mantido com o arejador de maior capacidade nessa célula fora de serviço. A instalação do aerador reserva não deve ser necessária, desde que possa ser colocado em serviço antes de uma diminuição prejudicial nos níveis de Oxigênio dissolvido.

Os aeradores de superfície flutuante devem ser ancorados em pelo menos três e, de preferência, quatro direções. A interconexão de aeradores flutuantes é desencorajada. Cabos flexíveis são preferíveis aos rígidos.

Lagoas aeradas com mistura parcial fornecem apenas aeração suficiente para substituir o oxigênio que teria sido fornecido por causas naturais (algas (fotossintéticas) e vento) em lagoas facultativas convencionais.

Principais características

Lagoas aeradas com mistura completa

Os tanques aerados de mistura completa podem ser vistos como sistemas de aeração estendidos sem reciclagem de lodo. A aeração mecânica fornece o oxigênio dissolvido necessário para manter um sistema aeróbio e a mistura necessária para manter os sólidos em suspensão. O tempo de detenção em um tanque aerado de mistura completa é normalmente de 7 a 10 dias. O grau de tratamento é função da massa de sólidos biológicos em suspensão e do tempo de detenção.

Lagoas aeradas com mistura completa fornecem aeração suficiente para degradar completamente toda a Demanda Bioquímica de Oxigênio ou DBO, MAIS a aeração adicional necessária para garantir que todos os sólidos suspensos na lagoa permaneçam em suspensão. (3)

Necessidade de Oxigênio

A oxigenação é, no caso de lagoas aeradas, fornecida mecanicamente por um aerador de superfície ou soprador de ar. Esse princípio difere do lodo ativado apenas pela ausência de extração contínua de lodo ou sistema reciclagem de lodo. O consumo de energia para as duas abordagens é, com capacidades equivalentes, comparável (1,8 a 2 kW/kgBOD5 eliminado). (4)

Parâmetros de projeto

Cont.

Projeto

REF.:

[1] Biological Treatment, FAO.

https://fao.org/3/v9922e/V9922E05.htm

[2] Aerated Lagoons.

https://law.lis.virginia.gov/admincode/title9/agency25/chapter790/s...

[3] DESIGN GUIDELINE - Waste Stabilisation Ponds, Water Corp., 2019.

http://pw-cdn.watercorporation.com.au

[4] EXTENSIVE WASTEWATER TREATMENT PROCESSES, Comissão Européia, 2001.

https://ec.europa.eu/environment/water/water-urbanwaste/info/pdf/wa...

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 17 setembro 2021 às 16:22

CÁLCULO DE AERADORES PARA LAGOAS

(Exemplo)

Fórmula

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 16 setembro 2021 às 15:32

LAGOA AERADA FACULTATIVA

Esse sistema é uma solução no caso de se querer ter um sistema totalmente aeróbio. Nele há introdução de aeradores que são suficientes para injetar oxigênio (através do turbilhamento) em maior quantidade, se comparado ao processo biológico tradicional, entretanto não é suficiente para fazer com que os sólidos em suspensão da matéria orgânica fique na massa líquida ocasionando assim, o tratamento do sólido no fundo da  lagoa, daí o nome facultativo. A introdução desse tipo de equipamento se justifica na medida em que a aeração provocada permite que o tempo de detenção do esgoto para o tratamento seja em torno de 5 a 10 dias, no tratamento por lagoas facultativas este tempo é da ordem de 20 dias, requisitando uma área bem menor para a instalação do tratamento. Esse tipo de lagoa, devido a mecanização, é menos simples de operar e fazer manutenção, além do custo com energia elétrica. (1)

Sistema de lagoas aeradas de mistura completalagoas de decantação

Uma forma de se reduzir ainda mais o volume da lagoa aerada é de se aumentar o nível de aeração, fazendo com que haja uma turbulência grande o suficiente para que todo o sólido fique em suspensão no meio líquido. A denominação mistura completa vem do fato de toda matéria orgânica além das bactérias ficarem no meio líquido propiciando uma maior concentração das bactérias, aumentando o contato bactérias-matéria orgânica. Devido a esse fato e eficiência no tratamento é aumentada permitindo que o volume da lagoa aerada seja bastante reduzido. O tempo de detenção na lagoa aerada fica bastante reduzido, em 23 torno de 2 a 4 dias. Apesar da elevada eficiência no tratamento um novo problema passou a ser criado. A biomassa permanece em suspensão e sai juntamente com o efluente para o corpo receptor. Ainda que tratada, a biomassa é matéria orgânica, ocasionando no corpo receptor uma demanda por oxigênio, degradando a qualidade das águas. Para que este fato não ocorra é introduzido a este sistema uma lagoa de decantação onde esta biomassa com o tempo possa decantar no fundo da lagoa onde são acumulados e removidos depois de alguns anos de utilização da lagoa. A área requerida por este sistema é a menor dentre os sistemas de lagoas, os requisitos de energia são similares aos demais sistemas de lagoas aeradas, um dos problemas encontrados neste sistema é a remoção do lodo que é trabalhosa e cara e deve ocorrer no período de 2 a 5 anos.

Transferência de Oxigênio

O oxigênio pode ser transferido para o líquido através dos seguintes equipamentos de aeração: ar difuso, turbina de aeração, aeração superficial. Segundo Jordão&Pessoa (1995), oxigênio possui as seguintes finalidades no processo: satisfazer as necessidades do metabolismo dos organismos; através do ar injetado, manter uma agitação completa no tanque de aeração, de modo a não permitir qualquer sedimentação e manter os flocos em contato com os organismos presentes no meio; retirar do líquido vários produtos voláteis do metabolismo. (2)

Segundo Von Sperling (1996c), a quantidade de Oxigênio a ser fornecida pelos aeradores para a estabilização aeróbia da matéria orgânica, é usualmente igual a DBO total última afluente. Considerando-se este aspecto, tem-se que a quantidade de oxigênio a ser fornecida pode ser obtida com a equação:

RO= a* Q * (So – S) /1000

Onde: RO = Requisito de oxigênio (Kg O2/d); a = Coeficiente varia de 0,80 a 1,20 (Kg O2/Kg DBO5); Q = Vazão afluente (m3/d); So = Concentração de DBO5 total (solúvel + particulada afluente) (g/m3); S = Concentração de DBO5 solúvel efluente (g/m3); 1000 = conversão de kg para g (g/kg).

Lagoas aeradas

As lagoas aeradas podem ser classificadas de acordo com a grande flexibilidade na concepção de projetos e procedimentos operacionais, bem como o comportamento e a cinética do processo. Classicamente as lagoas aeradas costuma ser classificadas em dois grupos:

  • Lagoas aeradas aeróbias, ou de mistura completa e;
  • Lagoas aeradas facultativas. Alguns autores estendem esta classificação a um terceiro tipo:
  • Lagoas aeradas aeróbias com recirculação de lodo.

As lagoas aeradas aeróbias são similares aos tanques de aeração de Iodos ativados sem recirculação de lodo, onde a quantidade e distribuição do ar deve ser suficiente para manter uma quantidade mínima de oxigênio em toda a massa líquida.

As lagoas aeradas facultativas tem as mesmas características construtivas das lagoas aeradas aeróbias, com acréscimo da profundidade correspondente ao volume necessário para o armazenamento do material sedimentado, onde se processa a fase anaeróbia (JORDÃO e PESSOA, 1995). (3)

Aeradores

Há duas formas principais de se produzir a aeração artificial, por ar difuso e, por aeração superficial ou mecânica. Os aeradores mecânicos mais frequentemente utilizados são agrupados com relação ao eixo de rotação (vertical (baixa rotação e fluxo radial; e, alta rotação e fluxo axial) e horizontal) e à fixação (fixos ou flutuantes) (Von Sperling, 1996). A Tabela abaixo apresenta faixas usuais de operação de aeradores mecânicos, em função da sua potência. (4)

Ao invés de fornecer oxigênio suplementar, os aeradores devem suprir a demanda total de oxigênio do efluente além de fornecer energia suficiente para a mistura, o que mantém os sólidos em suspensão e o oxigênio dissolvido disperso por toda a lagoa (Horan, 1990).

Segundo Von Sperling (2002), nas lagoas aeradas de mistura completa o tempo de detenção hidráulica do líquido é igual ao tempo de retenção celular (biomassa). O tempo de detenção hidráulica típico em uma lagoa aerada de mistura completa é da ordem de 2 a 4 dias.

Parâmetros técnicos

Dimensionamento hidráulico

REF.:

[1] LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO: SOLUÇÃO PARA O TRATAMENTO DE ESGOTOS DOMICILIARES, Paulo R. Santos, USF, Itatiba-SP, 2007.

http://lyceumonline.usf.edu.br/salavirtual/documentos/1052.pdf

[2] REDUÇÃO DE ODORES DE UMA LAGOA DE ESTABILIZAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO E AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE SEU EFLUENTE, Anderson Truppel, UFSC, Florianópolis – SC, 2002.

https://core.ac.uk/download/pdf/30364583.pdf

[3] AVALIAÇÃO DO SISTEMA DE LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO PARA O TRATAMENTO DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS DE BALNEÁRIO CAMBORIÚ/SC, Tânia Pedrelli, UFSC, Florianópolis – SC, 1997.

https://core.ac.uk/download/pdf/30358217.pdf

[4] AVALIAÇÃO DE METAIS EM EFLUENTE E LODO DE ESGOTO DOMÉSTICO DE UM SISTEMA DE LAGOAS AERADAS DE SÃO JOÃO DA BOA VISTA UTILIZANDO A TÉCNICA SR-TXRF, Vanessa Pereira, UEC, Campinas – SP, 2015.

http://repositorio.unicamp.br/bitstream/REPOSIP/257902/1/Pereira_Va...

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 13 setembro 2021 às 20:17

DECANTADOR SECUNDÁRIO

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 12 setembro 2021 às 18:39

DECANTADOR PRIMÁRIO

A finalidade do Decantador Primário (DP) é remover sólidos sedimentáveis, de tal forma a permitir que os esgotos estejam em condições de serem lançados nos corpos receptores ou de serem submetidos a tratamentos secundários. Portanto, segundo o Fluxograma abaixo, o DP é a segunda etapa do tratamento de esgotos e se enquadra no Tratamento Primário. (1)

Exemplo

REF.:

[1] 

Fonte: Tratamento de Esgotos Domésticos, Jordão&Pessôa, ABES, 8a.ed., Rio-RJ, 2017.

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 11 setembro 2021 às 11:21

TRATAMENTO PRELIMINAR DE ESGOTOS

Etapas

Processos

Calha Parshall

Dimensionamento hidráulico

Bom proveito.

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 10 setembro 2021 às 12:21

TIPOS DE ETEs NO BRASIL

A mais moderna

Fonte: MODELO MULTICRITÉRIO DE APOIO À DECISÃO APLICADO À SELEÇÃO DE
SISTEMA DE TRATAMENTO DE ESGOTO PARA PEQUENOS MUNICÍPIOS, Camila Hunt, UFRJ. Rio de Janeiro, 2013.

http://repositorio.poli.ufrj.br/dissertacoes/dissertpoli736.pdf

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