Tratamento Preliminar

A etapa inicial do processo de tratamento de ´aguas residuais (ap´os a recolha e bombeamento do efluente) ´e o tratamento preliminar. O objetivo deste tratamento

2.4. DESCRIC¸ ˜AO DOS TRATAMENTOS T´IPICOS DE ´AGUAS RESIDUAIS 19

´e a prote¸c˜ao de todo o equipamento da esta¸c˜ao ao remover certos materiais ou objetos que possam causar obstru¸c˜oes, entupimentos ou desgastes excessivos das m´aquinas a jusante. Al´em disso, a remo¸c˜ao de parte da massa que aflui `a esta¸c˜ao permite economizar espa¸co dentro da mesma, espa¸co este que ´e valioso tanto a n´ıvel econ´omico como a n´ıvel processual. O tratamento preliminar pode incluir v´arios tipos de tratamento, cada um especialmente designado `a remo¸c˜ao de um tipo espec´ıfico de substˆancia ou material. Os processos inclu´ıdos nesta fase inicial podem incluir [1]: • Gradagem; • Tritura¸c˜ao; • Desarenamento; • Pr´e-arejamento; • Adi¸c˜ao de qu´ımicos; • Equaliza¸c˜ao do fluxo.

Os tratamentos principais e mais comummente utilizados s˜ao apresentados na figura

20 CAP´ITULO 2. ETAR - PROCESSOS DE TRATAMENTO

Figura 2.1 – Esquem´atico de um exemplo do processo de tratamento que providencia fase prim´aria e secund´aria utilizando o processo de lamas ativadas. Fonte: [1]

2.4.1.1 Gradagem

O objetivo da gradagem ´e a remo¸c˜ao de s´olidos de grandes dimens˜oes, tais como tecidos, latas, pedras, ramos, folhas e/ou ra´ızes, antes que o fluxo progrida para os tratamentos a jusante. ´E utilizada, geralmente, uma grelha que ret´em os s´olidos de maiores dimens˜oes `a medida que ´e atravessada pelo fluxo de AR, podendo ser constitu´ıda por uma s´erie de barras em paralelo igualmente espa¸cadas ou por uma placa met´alica perfurada. A figura 2.2 demonstra um exemplo do esquem´atico de funcionamento de uma grelha de barras. O design da grelha aplicada ir´a depender do tipo de sistema implementado, bem como da quantidade e propor¸c˜ao dos s´olidos espet´aveis de aflu´ırem `a esta¸c˜ao de tratamento [1].

2.4.1.2 Tritura¸c˜ao

Como alternativa `a gradagem, a tritura¸c˜ao ´e utilizada no sentido de reduzir o tamanho dos s´olidos para um tamanho aceit´avel de modo a n˜ao causar danos ou problemas mecˆanicos nos processos a jusante. Geralmente o processo ´e dividido em duas partes: fragmenta¸c˜ao e reten¸c˜ao [1] [2].

2.4. DESCRIC¸ ˜AO DOS TRATAMENTOS T´IPICOS DE ´AGUAS RESIDUAIS 21

Figura 2.2 – Esquema de opera¸c˜ao de uma grelha de barras. Fonte: [1]

lˆaminas de corte circular (sendo que geralmente uma delas ´e est´atica), como pode ser observado na figura 2.3 [1].

Este mecanismo consiste na passagem de todo o fluxo de AR pelo equipamento, que tritura todos os s´olidos presentes no mesmo. No entanto, o equipamento n˜ao remove s´olidos que possuam dimens˜oes demasiado grandes para entrarem na zona de tritura¸c˜ao, nem objetos que estejam a flutuar, tendo esta opera¸c˜ao que ser feita manualmente [1] [2].

Na reten¸c˜ao dos s´olidos, geralmente ´e utilizado uma grelha, como a apresentada na figura 2.4, com o objetivo de remover os s´olidos triturados previamente.

2.4.1.3 Desarenamento

O objetivo do desarenamento ´e a remo¸c˜ao dos s´olidos inorgˆanicos que possam causar um desgaste excessivo nos equipamentos. Os s´olidos em quest˜ao podem ser areias,

22 CAP´ITULO 2. ETAR - PROCESSOS DE TRATAMENTO

Figura 2.3– Triturador de corte circular. Fonte: [1]

cascalhos, argilas, cascas de ovo, gr˜aos de caf´e, limalhas, sementes e outros materiais semelhantes. Todos os processos destinados `a sua remo¸c˜ao baseiam-se no fato de que materiais inorgˆanicos s˜ao mais leves que materiais orgˆanicos, requerendo um certo tempo de suspens˜ao do fluxo de modo a resultar num melhor assentamento dos s´olidos para futuro tratamento, que pode utilizar gravidade e velocidade, arejamento ou for¸ca centr´ıfuga de forma a separ´a-los do fluxo de AR (figura 2.5) [1] [2].

2.4.1.4 Pr´e-arejamento

No processo de pr´e-arejamento (difuso ou mecˆanico) as AR s˜ao arejadas com o intuito de manter um estado aer´obio do efluente (para revigorar ´aguas s´epticas), remover sulfato de hidrog´enio (para reduzir odores e prevenir corros˜ao), agitar os s´olidos (para libertar gases retidos e melhorar a sedimenta¸c˜ao) e reduzir o CBO, bastando para tal um arejamento de 10 a 30 minutos (ou 45 a 60 minutos para reduzir o CBO) [1]. Na figura 2.6 est´a representado um tanque de arejamento instalado na ETAR de Santo Emili˜ao.

2.4. DESCRIC¸ ˜AO DOS TRATAMENTOS T´IPICOS DE ´AGUAS RESIDUAIS 23

Figura 2.4– Grelha de barras paralelas.

2.4.1.5 Adi¸c˜ao de Qu´ımicos

A adi¸c˜ao de produtos qu´ımicos ´e realizada com o intuito de melhorar a sedimenta¸c˜ao, reduzir odores, neutralizar ´acidos ou bases, reduzir a corros˜ao, reduzir o CBO, melhorar a remo¸c˜ao de s´olidos e de gorduras, reduzir a carga na esta¸c˜ao de tratamento, adicionar ou remover nutrientes, adicionar organismos e auxiliar os processos a jusante. Os produtos qu´ımicos devem ser adicionados num ponto onde ocorra mistura suficiente no efluente a fim de obter o m´aximo benef´ıcio. Os aditivos normalmente utilizados no tratamento de ´aguas residuais incluem o cloro, per´oxido, ´acidos e bases, sais minerais (cloreto f´errico, alum´ınio), bio-aditivos e enzimas [1].

2.4.2

Tratamento Prim´ario

A finalidade do tratamento prim´ario (ou sedimenta¸c˜ao) ´e a remo¸c˜ao dos s´olidos orgˆanicos e flutuantes suscet´ıveis a sedimenta¸c˜ao. Normalmente, em cada unidade de tratamento ´e esperada a remo¸c˜ao de 90 a 95% dos s´olidos sediment´aveis, 40 a 60% de SST (S´olidos Sol´uveis Totais) e 25 a 35% de CBO. Este tratamento atua como um precursor do tratamento secund´ario e destina-se principalmente `a produ¸c˜ao de um efluente liquido adequado para o tratamento biol´ogico a jusante e `a separa¸c˜ao de

24 CAP´ITULO 2. ETAR - PROCESSOS DE TRATAMENTO

Figura 2.5 – Princ´ıpio de funcionamento de um tanque de desarenamento por gravidade. Fonte: [3].

s´olidos tais como lamas que podem ser convenientemente e economicamente tratadas antes de serem descartadas [1].

2.4.2.1 Descri¸c˜ao do Processo

Numa primeira fase de tratamento, o efluente ´e encaminhado para um tanque de sedimenta¸c˜ao. Os s´olidos que s˜ao mais pesados que a ´agua depositam-se no fundo do canal/recipiente, enquanto que os s´olidos que s˜ao mais leves boiam at´e `a superf´ıcie. Os s´olidos depositados s˜ao removidos na forma de lamas e os flutuantes s˜ao removidos como esc´oria. Na altura devida, o efluente deixa o tanque de sedimenta¸c˜ao e passa para a pr´oxima etapa de tratamento. Tempos de reten¸c˜ao, temperatura, design do tanque e estado do equipamento s˜ao os principais elementos que condicionam a eficiˆencia do processo [1].

2.4. DESCRIC¸ ˜AO DOS TRATAMENTOS T´IPICOS DE ´AGUAS RESIDUAIS 25

Figura 2.6 – Tanque de arejamento na ETAR de Santo Emili˜ao, Vieira do Minho.

2.4.2.2 Vis˜ao Geral do Processo de Tratamento Prim´ario

• Reduz a carga orgˆanica do efluente nos processos de tratamento a jusante atrav´es da remo¸c˜ao de uma grande quantidade de materiais sediment´aveis, suspensos e flutuantes [1];

• Reduz a velocidade do efluente atrav´es de um clarificador de modo a que os processos de sedimenta¸c˜ao e flutua¸c˜ao possam ter lugar. Esta diminui¸c˜ao de velocidade do fluxo aumenta a eficiˆencia da remo¸c˜ao de s´olidos suspensos [1]; • Os tanques de sedimenta¸c˜ao removem as substˆancias flutuantes e os s´olidos depositados, que posteriormente s˜ao despojados ou encaminhados para mais tratamentos a jusante [1];

26 CAP´ITULO 2. ETAR - PROCESSOS DE TRATAMENTO

efluente flui de um lado para o outro, enquanto que o lodo depositado no fundo ´e transferido para uma extremidade em forma de funil. Os s´olidos flutuantes s˜ao removidos por uma ponte raspadora [1];

• Em tanques com forma circular, geralmente o efluente entra pelo meio e flui para fora. Os s´olidos sedimentados s˜ao empurrados para um funil no centro do tanque, enquanto que os res´ıduos flutuantes s˜ao removidos por uma ponte raspadora [1];

• Fatores que influenciam a eficiˆencia do processo de sedimenta¸c˜ao [1]: – Velocidade com que flui atrav´es do tanque de sedimenta¸c˜ao;

– Caracter´ısticas do efluente (temperatura, quantidade de res´ıduos industriais, densidade, tamanho dos res´ıduos, entre outros);

– Eficiˆencia dos processos a montante; – Natureza e quantidade de res´ıduos.

2.4.2.3 Percentagem Esperada de Remo¸c˜ao de S´olidos

Os intervalos esperados em percentagem de remo¸c˜ao de part´ıculas durante a fase de tratamento prim´ario s˜ao [1]:

Tabela 2.3 – Intervalos esperados de remo¸c˜ao de part´ıculas durante a fase de tratamento prim´ario. Fonte: [1]

S´olidos sedimentados 90-95% S´olidos suspensos 40-60%

CBO 25-35%