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Aguas Residuais
As ´aguas residuais podem conter v´arias substˆancias diferentes que podem ser utilizadas na sua caracteriza¸c˜ao. Quantidades, concentra¸c˜oes e especificidades est˜ao relacionadas com a sua origem, tornando a tarefa de precisamente as caracterizar relativamente complicada. No entanto, existem trˆes pontos principais utilizados na sua caracteriza¸c˜ao: parˆametros f´ısicos, qu´ımicos e biol´ogicos.
2.3.1
Caracter´ısticas F´ısicas
De acordo com os autores de [1], as caracter´ısticas f´ısicas de qualidade das AR s˜ao baseadas na sua cor, odor, temperatura e fluidez:
• Cor: ´Aguas residuais recentes geralmente possuem uma cor castanho-cinza claro. No entanto, a cor t´ıpica ´e cinzento e possuem uma aparˆencia enevoada. Este parˆametro ´e alterado significativamente se as AR chegarem ao ponto de ficarem s´epticas, em que neste caso a sua cor ´e negra;
• Odor: Os odores produzidos pelas AR dom´esticas s˜ao geralmente causados pelos gases produzidos aquando da decomposi¸c˜ao da mat´eria orgˆanica ou por outras substˆancias adicionadas ao fluxo. ´Aguas residuais recentes possuem um odor a mofo, enquanto que se chegarem ao ponto de se tornarem s´epticas o odor muda completamente assemelhando-se ao de putrefa¸c˜ao que est´a associado `a produ¸c˜ao de Sulfureto de Hidrog´enio (H2S);
• Temperatura: A temperatura das AR ´e geralmente superior `a da de abastecimento devido `a adi¸c˜ao de ´aguas com temperaturas superiores provenientes de domic´ılios ou ind´ustrias. No entanto, poder˜ao haver grandes flutua¸c˜oes neste parˆametro caso existam quantidades significativas de infiltra¸c˜ao de ´aguas pluviais;
16 CAP´ITULO 2. ETAR - PROCESSOS DE TRATAMENTO
• Fluidez: O volume de efluente ´e tamb´em utilizado como uma caracteriza¸c˜ao f´ısica das AR e ´e normalmente expresso em termos de litros por pessoa por dia. A maioria das instala¸c˜oes de tratamento foram concebidas para receber um fluxo m´edio de 100 a 200 litros por pessoa por dia. Este valor poder´a ter de ser revistos de modo a refletir o grau das infiltra¸c˜oes ou o fluxo de ´aguas pluviais que a esta¸c˜ao recebe.
2.3.2
Caracter´ısticas Qu´ımicas
As caracter´ısticas qu´ımicas de qualidade das ´aguas residuais s˜ao baseadas na alcalinidade, CBO (Carˆencia Bioqu´ımica de Oxig´enio), CQO (Carˆencia Qu´ımica de Oxig´enio), gases dissolvidos, compostos de azoto, pH, f´osforo, tipo de s´olidos presentes e ´agua [1].
• Alcalinidade: ´E a capacidade das AR de neutralizar ´acidos, medida em termos de bicarbonato, carbono e alcalinidade hidr´oxida, sendo extremamente ´
util na medida em que proporciona a habilidade de manter ou amortecer varia¸c˜oes no pH (mantendo-o neutro) durante os processos de tratamento biol´ogico;
• CBO: Mede a quantidade de mat´eria biodegrad´avel nas AR;
• CQO: ´E a medida da quantidade de mat´eria oxid´avel presente nas AR, sendo este valor altamente inflacionado caso os res´ıduos tenham proveniˆencia industrial;
• Gases dissolvidos: Os gases espec´ıficos e as concentra¸c˜oes normais baseiam- se na composi¸c˜ao das AR. As AR dom´esticas comuns cont´em oxig´enio (em concentra¸c˜oes relativamente baixas), di´oxido de carbono e sulfureto de hidrog´enio (em condi¸c˜oes s´epticas);
• Compostos de azoto: O tipo e a quantidade de azoto presente ir´a variar a partir do efluente bruto para o tratado, sendo que este segue um ciclo de
2.3. CARACTER´ISTICAS T´IPICAS DE QUALIDADE DAS ´AGUAS RESIDUAIS 17
oxida¸c˜ao-redu¸c˜ao. A maior parte do azoto em ´aguas residuais n˜ao tratadas ir´a estar nas formas de azoto orgˆanico e amoniacal;
• pH: O pH ´e um m´etodo para expressar o estado de acidez do efluente, sendo expresso numa escala de 1 a 14. Para um tratamento adequado, o pH das AR deve normalmente estar numa gama de 6,5 a 9,0 (preferencialmente entre 6,5 e 8,0);
• F´osforo: O f´osforo ´e essencial para a atividade biol´ogica e deve estar presente em determinadas quantidades m´ınimas ou, caso contr´ario, o processos de tratamento secund´ario n˜ao ser´a executado. Quantidades excessivas podem danificar o fluxo e causar um crescimento excessivo de algas. A remo¸c˜ao dos compostos de fosfato dos detergentes tem tido um impacto relativamente significativo nos valores de f´osforo das AR.
• S´olidos: A maioria dos poluentes encontrados nas AR podem ser classificados como s´olidos. Os tratamentos t´ıpicos relacionados com a sua remo¸c˜ao s˜ao para tal concebidos, ou seja, envolvem a remo¸c˜ao de s´olidos ou a sua convers˜ao para uma forma mais est´avel que possa ser removida mais facilmente e com maior eficiˆencia. Os s´olidos podem ser classificados de acordo com a sua composi¸c˜ao qu´ımica (orgˆanicos ou inorgˆanicos) ou pelas suas caracter´ısticas f´ısicas (sediment´avel, flutuante ou coloidal):
– Orgˆanicos: Consistem em carbono, hidrog´enio, ou azoto e podem ser convertidos em di´oxido de carbono e ´agua atrav´es de aquecimento (550oC);
– Inorgˆanicos: S´olidos minerais que n˜ao s˜ao afetados pela temperatura; – Suspensos: Estes s´olidos n˜ao passar˜ao atrav´es de um filtro de fibra
de vidro. Podem posteriormente ser classificados como totalmente suspensos, suspensos vol´ateis ou suspensos fixos que, por sua vez, podem ser separados de acordo com as caracter´ısticas de sedimenta¸c˜ao: sediment´aveis, flutuantes ou coloidais;
18 CAP´ITULO 2. ETAR - PROCESSOS DE TRATAMENTO
– Dissolvidos: Ao contr´ario dos s´olidos suspensos, os s´olidos dissolvidos n˜ao ficam retidos em filtros de fibra de vidro. Podem tamb´em ser classificados em totalmente dissolvidos, vol´ateis dissolvidos e dissolvidos fixos.
• ´Agua: Por norma o maior constituinte das AR. Na maioria dos casos totaliza a quantidade entre 99.5% e 99.9%. Mesmo em ´aguas extremamente contaminadas, o total de res´ıduos presentes n˜ao ´e superior a 0.5% do total.
2.3.3
Caracter´ısticas biol´ogicas
Depois do fluxo de AR ser submetido `a parte f´ısica do tratamento (isto ´e, gradagem, desarenamento, sedimenta¸c˜ao) no tratamento preliminar e prim´ario, cont´em ainda alguns s´olidos em suspens˜ao e dissolvidos presentes na ´agua. Num fluxo natural, tais substˆancias s˜ao uma fonte de alimento para protozo´arios, fungos, algas, e outras variedades de bact´erias. No tratamento secund´ario, estes mesmos microrganismos (que s˜ao uma das principais raz˜oes para o tratamento das AR) s˜ao for¸cados a trabalhar t˜ao r´apido quanto podem biologicamente com o intuito de converter os s´olidos dissolvidos s´olidos suspensos que posteriormente ir˜ao sedimentar. O efluente bruto normalmente cont´em milh˜oes de organismos que, na sua maioria, n˜ao s˜ao patog´enicos. No entanto existe sempre a possibilidade da existˆencia de v´arios organismos patog´enicos que podem incluir os organismos respons´aveis por doen¸cas como a febre tif´oide, t´etano, hepatite, disenteria, gastroenterite, entre outras [1].