Como funcionam as estações de tratamento de águas residuais?

Como funcionam as estações de tratamento de águas residuais?

julho 12, 2022 0 Por RedeGoo

O tratamento de águas residuais é vital para comunidades e ecossistemas saudáveis. Fornece água limpa e saudável para uso industrial e municipal, reduz a transmissão de doenças e ajuda a garantir um ambiente verde e próspero para as próximas gerações. 

Como funciona esse processo essencial? O guia abaixo irá delinear as etapas do tratamento de águas residuais, examinar um diagrama de estação de tratamento de águas residuais e discutir alguns métodos de tratamento de águas residuais em detalhes. quer saber mais sobre tratamento de água, acesse http://saluta.com.br/

Índice

  1. O que são águas residuais?
  2. Por que precisamos tratar as águas residuais?
  3. Fases de uma estação de tratamento de águas residuais
  4. O que acontece com as águas residuais após o tratamento?
  5. Tipos de águas residuais
  6. Entre em contato com a Ssi Aeração para todas as suas necessidades de tratamento de águas residuais

O QUE SÃO ÁGUAS RESIDUAIS?

Água residual, ou esgoto, é a água que as pessoas usaram, seja em casa em seus banheiros, cozinhas, lavanderias e quintais ou em operações industriais como agricultura ou manufatura. Nos Estados Unidos, as estações de tratamento de esgoto processam cerca  de 34 bilhões de galões de águas residuais por dia.

As águas residuais não tratadas contêm principalmente água em volume. Ele também contém inúmeras impurezas que tornam a água imprópria para reutilização ou descarga de volta no meio ambiente.

POR QUE PRECISAMOS TRATAR AS ÁGUAS RESIDUAIS?

Nos Estados Unidos, a maioria das águas residuais passa por tratamento. Em todo o mundo, no entanto, a prática de tratamento de águas residuais não é tão comum. De acordo com as Nações Unidas, cerca de 80% das águas residuais do mundo não são tratadas quando retornam ao meio ambiente.

O tratamento de águas residuais é essencial por várias razões.

Preservando o Meio Ambiente

O bombeamento de esgoto não tratado de volta ao meio ambiente tem um efeito ecológico devastador. Os contaminantes no esgoto podem matar plantas e animais ou tornar os habitats inseguros para se viver e as fontes de água perigosas para beber. As águas residuais contaminadas de muitas indústrias, incluindo a indústria de petróleo e gás, podem ter essas consequências adversas.

Outro efeito ambiental comum associado às águas residuais é a proliferação de proliferação de algas nocivas. Essas florações geralmente se formam quando águas residuais contendo altas concentrações de nutrientes como nitrogênio ou fósforo atingem os suprimentos de água doce. Os nutrientes se acumulam na água doce em um processo conhecido como eutrofização.

As algas prosperam com nitrogênio e fósforo, então, à medida que consomem esses nutrientes, começam a crescer demais em seu habitat. Eles consomem muito do oxigênio disponível e geralmente contêm toxinas prejudiciais. Em última análise, eles tendem a sufocar a vegetação nativa e matar organismos aquáticos como peixes e mariscos.

Protegendo a Saúde Humana

O lançamento de águas residuais não tratadas no meio ambiente tem muitos efeitos adversos na saúde humana. Por exemplo, a descarga de esgoto não tratado é um fator em muitas das aproximadamente 1,6 milhão de mortes por diarreia que ocorrem todos os anos. Em todo o mundo, 1,8 bilhão de pessoas usam fontes de água contaminadas com matéria fecal, e os Centros de Controle e Prevenção de Doenças dos EUA relatam que 88% das mortes por diarreia são atribuíveis à água insegura, saneamento insuficiente e práticas de higiene inadequadas. As terras agrícolas irrigadas com águas residuais não tratadas também podem produzir culturas que não são seguras para o consumo.

Doenças como cólera, disenteria, febre tifóide e esquistossomose são comuns em muitas partes do mundo onde o esgoto é pouco tratado. Essas doenças matam mais crianças do que sarampo, malária e síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS) juntos.

Em países como os Estados Unidos, onde muitas dessas doenças são menos comuns, doenças como criptosporidiose, giardíase e colite infecciosa associadas a patógenos como E. coli continuam sendo motivo de preocupação.

Aliviando a Escassez de Água

A escassez de água também é um problema sério em muitas áreas do mundo. As Nações Unidas relatam que dois terços da população mundial experimentam escassez de água durante pelo menos um mês do ano, e a intensa escassez de água pode deslocar até 700 milhões de pessoas de suas casas até 2030.

O alívio da escassez de água depende em parte dos processos de preservação e reciclagem da água. O tratamento de águas residuais é uma parte inestimável desses processos. O tratamento de águas residuais completo e eficaz muitas vezes torna as águas residuais adequadas para reutilização em processos industriais ou, às vezes, como água potável, se os protocolos de tratamento forem suficientemente rigorosos.

FASES DE UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUAIS

Quais são as três etapas do tratamento de efluentes?

As três principais etapas do tratamento de efluentes são: tratamento primário, secundário e terciário. Muitas plantas também adicionam um estágio de pré-tratamento antes do processo de tratamento primário.

Em um modelo padrão de estação de tratamento de esgoto municipal, as águas residuais fluem para tanques de pré-tratamento antes de passar pelo tratamento primário e depois secundário. Nem todas as plantas usam tratamento terciário, mas muitas o fazem quando precisam que suas águas residuais atendam a um determinado padrão.

1. Pré-tratamento

O pré-tratamento usa principalmente processos físicos como filtração e decantação para remover partículas sólidas maiores das águas residuais.

Durante o pré-tratamento, as águas residuais fluem para os tanques e bacias de tratamento como afluentes. Grandes telas de barra filtram itens maiores, como galhos de árvores, folhas e detritos de plástico. Os tanques de equalização (tanques EQ) regulam o fluxo de água para promover a sedimentação, e as câmaras de areia permitem que pequenas partículas como sujeira, areia, cascalho, borra de café e cascas de ovo se precipitem.

O pré-tratamento geralmente varia com o tipo de efluente. Se as águas residuais contiverem um alto volume de graxa e gordura, a estação de tratamento pode remover essas impurezas da superfície da água durante o pré-tratamento ou usar sopradores para criar uma espuma gordurosa facilmente removível. Outras plantas podem salvar essas etapas até o tratamento primário.

O tratamento de efluentes industriais também pode usar métodos de pré-tratamento químico em vez de métodos físicos. Esses processos geralmente alteram o pH da água ou alteram as estruturas das impurezas que ela contém. O resultado é que as partículas de resíduos sólidos se unem e formam compostos mais pesados ​​de resíduos que precipitam mais facilmente. Esses processos são conhecidos como coagulação e floculação.

2. Tratamento Primário

O próximo processo da estação de tratamento de águas residuais é o tratamento primário. Seu principal objetivo é usar a gravidade e processos físicos contínuos para remover sólidos das águas residuais.

Durante o tratamento primário de águas residuais, a água pré-tratada é coletada em decantadores primários. As águas residuais ficam por um tempo para que mais impurezas possam precipitar. Os equipamentos de raspagem mecânica podem coletar parte da matéria sólida e enviá-la para o equipamento de tratamento de lodo para fazer parte do processo de lodo ativado, que discutiremos um pouco mais adiante.

Se a planta não removeu óleo e graxa durante o pré-tratamento, ela o fará durante o tratamento primário, retirando essas gorduras da superfície. Algumas plantas adicionam substâncias alcalinas às gorduras desnatadas em um processo conhecido como saponificação. Fazer isso é o primeiro passo na produção de sabonetes e glicerol.

3. Tratamento Secundário

O tratamento secundário de águas residuais utiliza processos bacterianos em vez de processos físicos. Ele usa microorganismos benéficos para quebrar mais impurezas sólidas nas águas residuais.

O tratamento secundário assume algumas formas principais.

Tratamento anóxico

O tratamento anóxico ocorre na ausência de oxigênio molecular livre, embora algum oxigênio possa estar presente na forma de nitratos, nitritos ou sulfatos. Este processo é frequentemente usado para a desnitrificação de águas residuais com alto teor de nitrogênio. Ele usa micróbios que não precisam de oxigênio para seus processos metabólicos.

Como funciona a desnitrificação anóxica? O nitrogênio nas águas residuais deve geralmente estar na forma de nitrato (NO3). A planta pode converter nitrogênio em nitrato usando um filtro de gotejamento ou sistema de crescimento suspenso. Em seguida, expõe as águas residuais a certos micróbios. Para evitar que o oxigênio molecular interfira no processo, as plantas normalmente usam reatores hermeticamente fechados para seus tratamentos anóxicos. Os microrganismos consomem o nitrogênio do nitrato, deixando apenas as moléculas de oxigênio para trás.

Fonte de Reprodução: Getty Imagem

Tratamento anaeróbico

O tratamento anaeróbico também ocorre na ausência de oxigênio. Ao contrário do tratamento anóxico, no qual o oxigênio molecular está ausente, mas o oxigênio ligado pode estar presente em outros compostos, o tratamento anaeróbico ocorre na ausência de todas as formas de oxigênio. O tratamento anaeróbico geralmente usa lagoas de digestão cobertas nas quais as bactérias anaeróbicas podem decompor os resíduos orgânicos.

O tratamento aeróbico é útil para águas residuais com uma concentração particularmente alta de sólidos biodegradáveis ​​- por exemplo, águas residuais municipais concentradas, chorume de esterco animal e águas residuais de processamento de alimentos. Como o tratamento anóxico, também consome menos energia do que o tratamento aeróbico, porque não requer equipamentos para misturar oxigênio com as águas residuais. Quer saber mais sobre os tipos de tratamento de águas, acesse http://saluta.com.br/

Um benefício adicional da digestão anaeróbica é que ela tende a produzir metano, juntamente com outros subprodutos do biogás, como dióxido de carbono e vapor de água. Muitas estações de tratamento de águas residuais podem isolar o metano para reutilização como combustível, às vezes até para alimentar a usina.

Tratamento aeróbico

O tratamento aeróbio ocorre na presença de oxigênio porque os microrganismos envolvidos necessitam de oxigênio para seus processos metabólicos.

Para que o tratamento aeróbio ocorra, a estação de tratamento de efluentes deve ter equipamentos que possam fornecer oxigênio e incorporá-lo ao efluente em um processo conhecido como aeração. A planta pode ter lagoas com aeradores de superfície para misturar o ar na água. Ou pode usar tanques de aeração cheios de  membrana de borracha ou difusores cerâmicos, geralmente difusores em forma de disco ou tubo. O ar flui através de tubos no fundo do tanque e nos difusores, que contêm inúmeras pequenas perfurações. Essas perfurações emitem o ar como pequenas bolhas. À medida que as bolhas sobem pela coluna de água, elas facilitam a transferência de oxigênio e a digestão aeróbica.

Algumas plantas usam filtros de mídia para digestão aeróbica. Uma forma comum de sistema de filtro de mídia é o sistema de reator de biofilme de leito móvel (MBBR). Um sistema MBBR usa uma bacia cheia de milhares de pequenos pedaços de mídia de plástico. As peças ocupam uma quantidade significativa do volume da bacia – geralmente de 50 a 70%.

O design das peças de mídia é ideal para estimular o crescimento bacteriano. As peças lembram rodas com muitos raios pequenos. Esta forma intrincada fornece uma área de superfície extensa e hospitaleira para o crescimento de bactérias. Uma vez que as bactérias se apoderam, elas formam um biofilme escorregadio nos pedaços de mídia. As peças também têm uma densidade semelhante à da água, para que possam se suspender ao longo da coluna d’água para maximizar o espaço disponível. Esse arranjo ajuda as bactérias a entrar em contato com o máximo de resíduos possível para promover uma digestão eficiente e reduzir o tempo de retenção hidráulica.

As plantas normalmente também usam o tratamento de lodo ativado, que é um dos processos aeróbicos mais comuns. Ele funciona usando aeração e floculação juntos.

Como vimos, as águas residuais fluem para um tanque de aeração e se misturam com a água durante a aeração. Depois, o efluente flui para um tanque de decantação ou clarificador secundário. Lá, alguns dos biossólidos se aglomeram e se depositam no fundo do tanque, formando o que a indústria de resíduos chama de flocos, ou manta de lodo. A planta pode então bombear a manta de lodo de volta para o tanque de aeração. Os muitos microorganismos que o lodo contém ajudarão na quebra de mais resíduos.

O tratamento de lodo ativado requer um espaço significativo na planta e consome muita energia para ser executado. No entanto, é altamente confiável e adequado para muitas cargas de resíduos diferentes, por isso é uma ferramenta excepcionalmente eficaz.

4. Tratamento Terciário

O tratamento terciário fornece filtragem e desinfecção extra. Ao contrário do tratamento primário e secundário, que ocorre na maioria das estações de tratamento de águas residuais, o tratamento terciário é geralmente opcional. As plantas costumam usá-lo quando precisam atender a requisitos particularmente rigorosos para seus efluentes.

O tratamento terciário pode depender de alguns processos diferentes – primeiro filtração e depois alguma forma de desinfecção:

  • Filtração: O tratamento terciário geralmente usa filtros como filtros de areia ou filtros de adsorção de carbono para remover impurezas remanescentes das águas residuais. Esses filtros podem ser filtros de disco, saco, fibra ativada granulada (GAC) ou filtros de tambor.
  • Cloração: Muitas estações de tratamento de águas residuais adicionam cloro à água para esterilizá-la. O uso de cloro é econômico, portanto, muitas plantas municipais contam com esse método.
  • Desinfecção por ultravioleta (UV): O tratamento terciário também pode usar luz UV para destruir ou esterilizar quaisquer microorganismos remanescentes nas águas residuais e torná-los inofensivos.
  • Tratamento de ozônio: Algumas estações de tratamento de águas residuais também usam o tratamento de ozônio para desinfecção. O tratamento com ozônio é mais eficaz que o cloro, mas é caro, requer equipamentos especiais resistentes à corrosão e produz gases tóxicos, portanto as plantas devem pesar cuidadosamente os custos e benefícios desse tratamento.
  • Troca de íons: O tratamento terciário também pode envolver o uso de troca de íons, que troca íons inofensivos por indesejados – assim como um amaciante de água doméstico substitui íons indesejáveis ​​​​de cálcio e magnésio por íons de sódio inofensivos.

Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Esta%C3%A7%C3%A3o_de_tratamento_de_%C3%A1guas_residuais