TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUAIS

Para manter a saúde pública e evitar a contaminação/poluição dos recursos hídricos, para onde são encaminhadas as águas residuais provenientes de locais distintos, recorre-se às estações de tratamento de águas residuais. O objetivo é tornar a água apta para ser introduzida num meio hídrico sem causar dados na fauna e flora ou, eventualmente ser diretamente reutilizada, por exemplo no regadio de jardins, campos agrícolas etc. Numa ETAR, as águas residuais passam por vários processos de tratamento com o objetivo de retirar/diminuir as matérias poluentes presentes na água. Para tal, normalmente, existem os tratamentos preliminares ou pré-tratamento, tratamentos primários, secundários e terciários.

Parâmetro Carga

Baixa Média Alta

Sólidos totais (ST) 350 720 1200

Sólidos Dissolvidos Totais (SDT) 250 500 850

Fixos 145 300 525

Voláteis 105 200 325

Sólidos Suspensos Totais (SST) 100 220 350

Fixos 20 55 75

Voláteis 80 165 275

Sólidos Sedimentáveis 5 10 20

Carência Bioquímica em Oxigénio (CBO5) 110 220 400

Carbono Orgânico Total (COT) 80 160 290

Carência Química em oxigénio (CQO) 250 500 1000

Azoto (N Total) 20 40 85 Orgânico 8 15 35 Amónia livre 12 25 50 Nitritos 0 0 0 Nitratos 0 0 0 Fósforos (P Total) 4 8 15 Orgânico 1 3 5 Inorgânico 3 5 10 Cloretos 30 50 100 Sulfatos 20 30 50 Alcalinidade (CaCO3) 50 100 200 Gorduras e óleos 50 100 150 Coliformes totais (nº/100 mL) 106 - 107 107 – 108 107 – 109

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2.2.1. TRATAMENTO PRELIMINAR OU PRÉ-TRATAMENTO

O tratamento preliminar é predominantemente físico e que tem por objetivo preparar as águas residuais para o tratamento posterior. Inclui processos de gradagem, desarenamento, desengorduramento e neutralização. Ao fazer a água residual passar por estes processos pretende-se sobretudo proteger o funcionamento dos órgãos e equipamentos a jusante, através da remoção de partículas granulares (areias) e sólidos grosseiros (plásticos, madeiras, trapos, detritos urbanos, etc.). Outro objetivo deste tratamento é a equalização/homogeneização dos caudais e concentrações [5]. 2.2.2. TRATAMENTO PRIMÁRIO

O tratamento primário assenta em processos mecânicos e físico-químicos que removem pelo menos 50%, podendo chegar aos 70%, da matéria em suspensão e, simultaneamente 25 a 40% de

CBO5 [9], através de processos de decantação, flotação, coagulação – floculação e neutralização [5].

Nesta etapa, removem-se sólidos sedimentáveis e material flutuável (gorduras e escumas), através da passagem da água residual por um tanque, onde os sólidos mais pesados decantam e são removidos com recurs a raspadores de fundo. O material flutuável é removido com auxílio de raspadores de superfície. Outra das vantagens desta fase do tratamento é a equalização do efluente e a remoção da carência bioquímica associada aos sólidos sedimentáveis. Para aumentar a eficiência de remoção de certos compostos nesta fase, por vezes instala-se a montante um sistema de adição química ou pré- arejamento. A adição de químicos pode favorecer a precipitação e consequente formação de sólidos, controlar odores ou efetuar a remoção química de fósforo por precipitação química [5, 9].

2.2.3. TRATAMENTO SECUNDÁRIO

O tratamento secundário baseia-se na degradação biológica dos compostos orgânicos solúveis, recorrendo para tal a microrganismos. O objetivo principal é reduzir a matéria orgânica e, na maioria dos casos reduzir também determinados nutrientes como o azoto e fósforo. Com este tratamento

remove-se, normalmente, pelo menos 85% de CBO5 e matéria em suspensão [5].

Existem diferentes tipos de tratamento biológico, tais como as lagoas de oxidação e os “biodiscos”, sendo que os mais comuns são os filtros percoladores e as lamas ativadas [4].

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2.2.4. TRATAMENTO TERCIÁRIO

O processo de tratamento terciário define-se como sendo o nível de tratamento requerido para a remoção de constituintes potencialmente problemáticos que não tenham sido eliminados nas etapas anteriores, incluindo nutrientes, compostos tóxicos e microrganismos patogénicos. Ou seja, este complementa o tratamento biológico, resultando sobretudo na desinfeção das águas residuais tratadas e/ou na remoção de alguns nutrientes (azoto e fósforo) que contribuem posteriormente para a eutrofização das águas recetoras. Compreende, portanto, processos físico-químicos e, por vezes, processos biológicos. Considerando os processos de remoção de nutrientes, incluem-se frequentemente neste tipo de tratamento os seguintes processos unitários - coagulação química, floculação, sedimentação seguida por filtração, absorção por carvão ativado e desinfeção por raios ultravioleta (desinfeção UV) para remoção dos microrganismos patogénicos. Destes, o sistema de desinfeção UV é, atualmente, o mais usual. Consiste num processo físico em que a energia transmitida pelas lâmpadas UV é suscetível de alterar o material genético dos microrganismos, evitando a sua proliferação. Portanto, a ação desinfetante de radiação UV deve-se à destruição do DNA dos microrganismos, impedindo-os assim de manter o seu metabolismo. Este método tem como principal vantagem a ausência de agentes químicos em contacto com a água e a posterior permanência no meio recetor.

Além dos processo já referidos, existem outros processos menos comuns, tais como a permuta iónica e a osmose inversa, tendo por objetivo remover iões específicos e/ou reduzir a quantidade de sólidos dissolvidos.

O tratamento terciário é usado sobretudo quando a ETAR descarrega para meios considerados sensíveis ou quando o objetivo é a reutilização da água residual. Nestes casos é essencial que a água tenha uma qualidade superior, dependendo da finalidade de utilização da água. A qualidade ambiental do local de descarga e os critérios estabelecidos para águas de recreio de contacto direto obriga a efetuar este tratamento ao efluente, nomeadamente no que diz respeito a contaminações microbiológicas patogénicas.

Apesar de apresentar vantagens evidentes, o tratamento terciário torna-se dispendioso quando se tem que tratar um elevado volume de água residual [4, 5].

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2.2.5. TRATAMENTO DE LAMAS

Os diferentes níveis de tratamento aplicados às águas residuais nas ETAR, conduzem à produção de lamas com diferentes características. Assim, as lamas podem ser classificadas como lamas primárias, lamas biológicas e lamas químicas. As lamas primárias resultam da primeira decantação a que as águas são sujeitas de forma a retirar os sólidos mais facilmente sedimentáveis. As lamas biológicas são produzidas por processos de tratamento biológico, como por exemplo o processo de lamas ativadas. As características e quantidades destas lamas variam com as taxas de crescimento e taxas metabólicas dos vários microrganismos presentes. Comparando as lamas primárias com as lamas biológicas, verifica-se que as lamas biológicas contêm uma quantidade superior de azoto, fósforo e proteínas. Por outro lado, a concentração de gorduras, de celulose e o peso específico são menores nestas. Quanto às lamas químicas, estas resultam do uso de reagentes químicos tais como polieletrólitos, cloreto férrico ou sulfato de alumínio, no tratamento das águas residuais, com vista à remoção de fósforo ou melhoria da eficiência de remoção de sólidos suspensos. Quando reagentes químicos são utilizados durante a fase de tratamento secundário/biológico são, normalmente, misturados com sólidos das lamas primárias ou com os das lamas biológicas [5]. As lamas formadas durante o processo de tratamento das águas residuais passam posteriormente por uma série de processos até estarem aptas para irem para aterro sanitário ou serem utilizadas como fertilizante, por exemplo. Assim, são consideradas operações preliminares todos os processos a que as lamas são sujeitas antes de se proceder ao tratamento propriamente dito, e que facilitam o tratamento posterior e diminuem os respectivos custos. São consideradas operações preliminares a trituração, gradagem, mistura e armazenamento de lamas. Após esta etapa inicial, as lamas passam por um processo de espessamento para remoção de água e assim reduzir o volume de lamas a tratar. De seguida entram em processos de estabilização, sendo que esta pode ser estabilização química com cal, estabilização por tratamento térmico, digestão anaeróbia ou aeróbia de lamas e ainda compostagem. A estabilização consiste num processo de alteração das lamas, tendo como objetivos a redução de microrganismos patogénicos, inibição, redução ou eliminação do potencial de putrefação e a eliminação de maus odores. Posteriormente, ocorre o condicionamento das lamas, para reduzir o teor em água. Este pode ser com adição de químicos ou com tratamento térmico. Com o mesmo objetivo efetua-se a desidratação das lamas, que pode ser com recurso a sistemas naturais (leitos de secagem, lagoas de secagem e leitos de macrófitas) ou a outros sistemas (sistemas mecânicos), tais

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como o uso de centrifugas e filtros banda. Por último, as lamas vão para armazenamento, num silo, sendo uma forma de assegurar que a capacidade do sistema é utilizada de forma eficiente [5].