PÓS -TRATAMENTO DE EFLUENTES SANITÁRIOS
ATRAVÉS DE MEMBRANAS
Dissertação apresentada à Universidade Fe deral de Santa Catarina, para obtenção do tí tulo de Mestre em Engenharia Ambiental - Área: Tecnologias de Saneamento Ambiental. Orientador: Prof. Dr. Flávio Rubens Lapolli.
F lo rian ó p o lis - SC Setem bro/2001
J O S U É F E L I P E D E A N D R A D E
D iss e rta ç ã o su b m e tid a ao corpo d o cente do P ro g ra m a de P ó s-G ra d u aç ão em E n g e n h a ria A m b ien tal da U n iv e rs id a d e F ed eral de Santa C a ta rin a com o p a rte dos re q u isito s n e ce ssá rio s p a ra obten ção do g r a u ^ d c M E S T R E , E M E N G E N H A R I A A M B I E N T A L n a Á rea de T e c n o lo g i a s - d e S an eam en to A m b ie n ta l
A p ro v a d o por:
Prof. F láv io R ubens L ap o lli, Dr. (C o o rd en ad o r)
/
M A u l Áp *of.a Heike/] Èoffm ann, D r.a
(O rientador)
F lo ria n ó p o lis, SC - B R A S IL SE T EM B R O /2001
A Deus, sem p re e p o r tudo.
Ao p ro fe s so r Fláv io R ubens L ap o lli p o r sua o rien taç ão , in c e n tiv o e d e d ic aç ão d urante a re a liz a ç ã o deste trabalho.
A m in h a fam ília, A gda, M ateus, Igor e M arian a, p e la c o m p re en são e in c e n tiv o p a ra a c o n q u ista deste objetivo.
Aos p ro fesso re s e fu n cio n á rio s do D e p artam e n to de E n g e n h a ria S a n itá ria e A m b ien tal da U n iv e rsid a d e F ederal de S an ta C a ta rin a que, d ire ta ou in d ire ta m e n te c o la b o rara m p a ra a rea liz aç ão deste trab alh o .
A os fu n cio n á rio s do L ab o ra tó rio In teg rad o de M eio A m b ie n te (L IM A ), p e la a ju d a e a ten ção d e stin ad o s a este trab alh o .
Ao b o lsista R o d n ei José E lias p e la co la b o raç ão e p a rtic ip a ç ã o no d e se n v o lv im e n to d esta pesq u isa.
As e n g en h e ira s M aria E lisa e R o sâ n g e la p e la ajuda p re s ta d a na re v is ã o deste trabalho.
A C o m p an h ia de Á guas e Saneam ento - C A SA N , através do E n g e n h eiro Jair Sartorato, p o r p e rm itir o acesso e u tiliz a ç ã o de suas in stalaç õ e s de tra ta m e n to de esgotos.
A to d as as p e sso a s que, d ireta ou in d ire ta m e n te , c o n trib u íra m p a ra a re a liz a ç ã o e con clu são deste trabalho.
S U M Á R IO L I S T A D E F I G U R A S ... ix L I S T A DE F O T O G R A F I A S ... xi L I S T A DE T A B E L A S ... ... ... ... ...xii L I S T A D E S Í M B O L O S ... ...x iii L I S T A D E A B R E V I A T U R A S E S I G L A S ... xvi R E S U M O ... ... xvii A B S T R A C T ... ... xix C A P Í T U L O I 1. I N T R O D U Ç Ã O ... ... 1 1.1 C O N S ID E R A Ç Õ E S I N I C I A I S ... 1 1.2 O B JE T IV O G E R A L ... ... 2 1.3 O B JE T IV O S E S P E C Í F I C O S ...2 C A P Í T U L O I I 2. F U N D A M E N T A Ç Ã O T E Ó R I C A ... ... 3 2.1 A P R E S E N T A Ç Ã O ...3 2.2 E SG O T O S S A N I T Á R I O S ... ... 3 2.2.1 C a r a c t e r í s t i c a s ...4 2.2.1.1 C aracterísticas f í s i c a s ... ... 4 2 .2 .1 .2 C a ra c terístic a s q u ím ic a s ... ... ... 5 2 .2 .1 .3 C a ra c terístic a s b i o l ó g i c a s ...7 2.3 PR O C E SS O S B I O L Ó G I C O S ... ... 7 2.4 L A G O A S DE E S T A B I L I Z A Ç Ã O ... 9 2.4.1 L a g o a s a n a e r ó b i c a s ... :...10 2.4.1.1 P rin c íp io s de f u n c i o n a m e n t o ... 11 2 .4 .1 .2 M éto d o de d i m e n s i o n a m e n t o ...12
2.4.1.3 E fi c i ê n c i a ... 15
2 .4 .1 .4 C a ra c terístic a s gerais das la g o a s a n a e r ó b i a s ... 15
2.4.2 L a g o a s f a c u l t a t i v a s ... 16
2.4.2.1 P rin c íp io s de f u n c i o n a m e n t o ... 17
2 .4.2.2 M éto d o de d im e n s io n a m e n to ... 19
2.4.2.3 E fic iê n c ia ... 22
2.4.2.4 C a ra cterística s gera is das lagoas f a c u l t a t i v a s ...22
2.4.3 L agoas de m a t u r a ç ã o ... ...23
2.4.3.1 P rin cíp io de fu n c io n a m e n to ...24
2.4.3.2 M éto d o de d im e n s io n a m e n to ... 25
2.4.3.3 E fic iê n c ia ... 25
2.4 .3 .4 C a ra c terístic a s gerais das lagoas de m a t u r a ç ã o ...26
2.4.4 L agoas a e r a d a s ... 26 2.5 LODOS A T IV A D O S ... 27 2.5.1 C l a s s i f i c a ç ã o ... 29 2.5.2 M étodo de d im e n s io n a m e n to ...31 2.5.2.1 Id a d e do lodo (0C) ... 31 2.5.2.2 Carga da e sta ç ã o ...32 2.5.2.3 S ed im en ta çã o do l o d o ... 34 2 .5 .2 .4 R ec ircu la çã o do l o d o ...34 2.5.3 C o n tro le o p e r a c io n a l... ... 36 2.6 FILTRAÇÃO EM M E M B R A N A S ...38 2.6.1 M o r f o l o g i a ... 40 2.6.2 M a te ria is das m e m b r a n a s ...41 2.6.3 C la ss ific a ç ã o das m e m b r a n a s ... 42 2.6.3.1 M e m b ra n a s is ó tr o p a s...42 2.6.3.2 M e m b ra n a s a n is ó tr o p a s ... 43
2.6.3.3 M e m b ra n a "com posites" (orgânicas ou m in e ra is)... 44
2.6.4 C a r a c te rístic a s das m e m b r a n a s ... ... >..44
2.6.4.1 E s p e s s u r a ... 44
2 .6 .4 .2 P o r o s i d a d e ... 45
2 .6 .4 .4 P e r m e a b i l i d a d e ... 46
2 .6.5 C o l m a t a ç ã o ... 48
2.6.6 C o n d içõ es o p e r a c i o n a i s ... 50
2 .6.7 U tiliz a ç ã o da tec n o lo g ia de m e m b r a n a s ... 50
2.6.7.1 P ro c esso s e sp ecífico s p a r a águas de a b a ste cim e n to e águas r e s id u á r ia s ...51
2.6.7 .2 Tratam ento de águas resid u á ria s através da utiliza çã o de m em branas acop la das a outros siste m a s de tr a t a m e n to ... 52
2 .6 .7 .3 U tilização de m e m b ra n a s p a r a d e s in fe c ç ã o ... 54 2.6.8 L im p e za das m e m b r a n a s ... 56 C A P ÍT U L O III 3. M E T O D O L O G I A ... ... ...57 3.1 A P R E S E N T A Ç Ã O ... ...57 3.2 P IL O T O DE M E M B R A N A S U T IL IZ A D O N O S E N SA IO S DE M I C R O F I L T R A Ç Ã O ...57 3.3 C O N D IÇ Õ E S O P E R A C IO N A IS DO PIL O T O DE M IC R O F IL T R A Ç Ã O ...58 3.4 M O D O DE O P E R A Ç Ã O PA R A R E A L IZ A Ç Ã O DOS E N SA IO S COM A C É L U L A DE M IC R O F IL T R A Ç Ã O ... 59 3.5 EN SA IO S DE M IC R O F IL T R A Ç Ã O ...60
3.5.1 Fluxo v e rtic a l (sem a g i t a ç ã o ) ... 60
3.5.2 Fluxo ta n g en cia l (com a g ita ç ã o )...61
3.6 M E M B R A N A S E N S A IA D A S ...61 3.7 M ÉT O D O S DE A N Á L IS E S E E Q U IP A M E N T O S U T IL IZ A D O S PA R A D E T E R M IN A Ç Ã O DAS C A R A C T E R ÍS T IC A S DOS E S G O T O S ... ... 62 3.7.1 p H ...62 3.7.2 T u r b i d e z ... ...62 3.7.3 C o r ... ... 63 3.7.4 D em an d a q u ím ic a de oxigênio ( D Q O ) ... 63 3.8 M IC R O S C O P IA E L E T R Ô N IC A DE V A R R E D U R A ... 64
C A P ÍT U L O IV
4. R E S U L T A D O S E D I S C U S S Õ E S ... 65 4.1 E N SA IO S COM Á G U A D E S T I L A D A ...65 4.1.1 E v o lu ç ã o do fluxo do p e r m e a d o ...65 4.2 ENSAIOS COM OS DIFERENTES EFLUENTES TRATADOS ... 70 4.2.1 E v o lu ç ã o do fluxo de p e r m e a d o ... 70 4.2.2 In flu ên cia do d iâm etro dos poros em relação ao fluxo de
p erm eados para os diferentes efluentes u t i l i z a d o s ...75 4.3 A V A L IA Ç Ã O DA R E S IS T Ê N C IA DAS M E M B R A N A S 80 4.4 E V O L U Ç Ã O N A Q U A L ID A D E DO P E R M E A D O ... 81 4.5 M IC R O S C O P IA E L E T R Ô N IC A DE V A R R E D U R A DAS M E M B R A N A S ... 83 C A P ÍT U L O V 5. C O N C L U S Õ E S E S U G E S T Õ E S ...88 5.1 C O N C L U S Õ E S ...8 8 5.2 S U G E S T Õ E S ... 89 R E F E R Ê N C IA S B IB L IO G R Á F IC A S 91
F ig u ra 1 - E sq u e m a sim p lifica d o de um tra ta m e n to com lodo a tiv a d o .. 28
F ig u ra 2 - E s tru tu ra esq u e m á tic a da m em b ra n a i s ó t r o p a ... 43
F ig u ra 3 - E s tru tu ra e sq u e m á tic a da m e m b ran a a n i s ó t r o p a ...43
F ig u ra 4 - E s tru tu ra e sq u em á tic a da m e m b ra n a “c o m p o site ” ... 44
F ig u ra 5 - C é lu la de m ic ro filtraç ã o com fluxo v e rtic a l/ta n g e n c ia l...58
F ig u ra 6 - A n á lises realizad as neste t r a b a l h o ... 62
F igu ra 7 - E v o lu ç ão dos fluxos de p e rm ead o s nos ensaios de m ic r o f il tração vertical (sem ag itação ), para água destilad a, u t il i zando m em branas 0,2pm e 0,45(j.m...6 8 F ig u ra 8 - E v o lu ç ão dos fluxos de p e rm e a d o s nos ensaios de m ic r o f il tração tan gencial (com ag itação ), p a ra água destilada, u t i l i zando m em b ranas 0,2|am e 0,45fj.m...69
F ig u ra 9 - E vo lu ção dos fluxos de p erm ead o s nos ensaios de m ic r o f il tração vertical (sem agitação) e tan g e n cial (com ag itação ), p a ra a água destilada, através da m em brana 0,2|nm... 69
F ig u ra 10 - E v o lu ç ão dos fluxos de p e rm e a d o s no ensaios de m ic r o filtraç ão v ertical (sem a g itação ) e tan g e n cial (com a g ita ção), p a ra a água destilad a, atrav és da m em b ran a 0,45jam.... 70
F ig u ra 11 - E v o lu ç ã o dos fluxos de p e rm e a d o s nos ensaios v e rtic a l (sem agitação), p ara água d e stila d a e os d iferen tes e flu entes, através das m em b ran as 0,2|am e 0,45p.m... 73
F ig u ra 12 - E v o lu ç ã o dos fluxos de p e rm e a d o s nos ensaios tan g e n c ia l (com agitação), p a ra água d e stilad a e os d iferen tes e flu entes, através das m em b ran as 0,2|om e 0 ,4 5 |am ... 73 F ig u ra 13 - E v o lu ç ão dos fluxos p e rm e a d o s nos ensaios v e rtica l (sem
F i g u r a 14 - E volução dos fluxos p erm ead os nos ensaios tan g en cial (com agitação), para os diferentes efluentes, através das m em branas 0,2jam e 0 ,4 5 n m ... 74 F i g u r a 15 - E volução dos fluxos perm eados nos ensaios vertical (sem
agitação ), através das m em bran as 0,2|am e 0 ,4 5 ^im, p a ra os d iferentes efluentes (ETE1, ETE 2, E T E 3 ) ...75 F i g u r a 16 - E vo lução dos fluxos perm eado s nos ensaios tan g e n cial
(com agitação), através das m em bran as 0,2jj,m e 0 ,4 5 |jm, para os diferentes efluentes (ETE1, ETE2, E T E 3 ) ...76 F i g u r a 17 - E volução dos fluxos perm ead os nos ensaios de m ic ro filtra-
ção (vertical e tan gencial), através da m em brana 0,2pm, p ara os d iferentes e flu e n te s... 78 F i g u r a 18 - E v olução dos fluxos p erm ead o s nos ensaios de m ic ro filtra-
ção (vertical e tangencial), através da m em brana 0,45^m, p a ra os diferen tes e flu e n te s... 79 F i g u r a 19 - M ic ro sco p ia e letrô n ica de varredu ra, m em b ran a 0,2^m e
0 ,4 5 |am, superfície e seção tran sv ersa l (au m e n to 2 0 0 X )...84 F i g u r a 20 - M ic ro sco p ia eletrô n ica de varredura, m em b rana 0,2|am su
p e rfíc ie e seção transversal, após ensaio de filtração (eflu-e n t (eflu-e E T E l ) ... 85 F i g u r a 21 - M icrosco pia eletrônica de varredura, m em brana 0,45jam su
p e rfíc ie e seção transversal, após ensaio de filtração (eflu- e n t e E T E l ) ...8 6
L IS T A DE F O T O G R A F IA S
F o to g r a fia 1 - P ilo to de M i c r o f i l t r a ç ã o ...61 F o to g r a fia 2 - A m o stra s do E flu e n te B ruto e do P e r m e a d o ... 83
T a b ela 1 - P rin c ip a is p ro c e ss o s com m em b ran a s e a fo rça m o triz n e c e s sária à s e p a r a ç ã o ... 39 T a b ela 2 - M é d ia dos fluxos dos p e rm e ad o s o b tid o s nos en saio s de m i-
c ro filtra çã o v e rtic a l (sem a g itação ), com água d e stila d a , p a ra as m em b ran as 0,2(im e 0,45|xm ...6 6
T a b e la 3 - M é d ia dos fluxos dos p e rm e ad o s o b tid o s nos en saio s de m i- cro filtra çã o ta n g e n c ia l (com a g itação ), com água d e stilad a ,
p a ra m em b ran a s de 0 ,2 |im e 0,45|_im... 67 T a b ela 4 - V alores m édios dos fluxos de p erm e ad o s o b tid o s nos ensaios
de m ic ro filtraç ão v e rtica l (sem agitação), com os diferen tes efluentes tratados, para as m em branas 0,2|j,m e 0 ,4 5 |xm ...71 T a b e la 5 - V a lo re s m éd io s dos fluxos de p e rm e ad o s o b tid o s nos e n saio s
de m ic ro filtra ç ã o ta n g e n c ia l (com a gitação ), com os d if e r e n tes e flu en tes tratad o s, p a ra as m em b ran as 0,2|am e 0 ,4 5 |im .... 72 T a b ela 6 - R e sistê n c ia s das m em b ra n a s 0,2[o,m e 0,45|im p a ra água d e s ti
lada e os d ifere n te s eflu e n te s u tiliz a d o s nos e n sa io s... 80 T a b e la 7 - V alo re s m éd io s dos p a râ m e tro s a n alisad o s nos en saio s de
m ic ro filtra ç ã o v e rtica l (sem a g i t a ç ã o ) ... 81 T a b ela 8 - V alores m éd io s dos p a râ m etro s a n alisad o s nos en saio s de
A - Á rea d - D ia
D B O - D e m an d a B io q u ím ic a de O xigênio ^
D B 05 - D e m an d a B io q u ím ica de O xig ên io (5 dias) D M - D e n sid ad e da m em b ran a DP - D e n sid ad e do p o lím ero ' ,1. DQ O - D e m an d a Q u ím ic a de O xigênio E - E fic iê n c ia ^ ? F/M - C arga de lodo H - P ro fu n d id a d e da lagoa
IL - Volume sedimentado em 30 minutos na proveta graduada de 1000 ml IVL - ín d ic e v o lu m é tric o de lodo
J - Fluxo do p erm ead o ■ , '
K - C o n sta n te de degradação de I a ordem p a ra rem oção de CF •L - C arga de DBO total afluente
La - DBO to ta l de I o estágio Ls - T ax a de ap licação su p erficial Lv - T ax a de a p licação v o lu m é tric a n - N ú m e ro de poros \ ' N - N ú m e ro de C F / 100 ml do efluente A N0 - N ú m e ro de C F / l 00 m l do afluente OD - O x ig ên io D isso lv id o P - P ressão a p licad a pH - P o te n c ia l h id ro g en iô n ic o Q - V azão Q r - V azão de reciclo
Qe - V azão do efluente Qs - V azão de saída
Qw - V azão de descarte do lodo r - R aio do poro
R - T axa de rec ircu laç ão de lodo
R A S ss - C o n cen tração de sólidos em su spensão no lodo rec ircü lad o Rc - R e sistê n c ia devido a co lm ata çã o . P
-/ Rm - R e sistê n c ia da m em b ran a ( ^
x R t - R e sistê n c ia to tal da m em b ran a So - S ubstrato inicial
Sr - Substrato de rec iclag e m SS - Sólidos suspensos
SSTA - Sólidos suspensos no tan q u e de aeração SSv - Sólidos su spensos v o láteis
S S V T A - Sólidos su spensos v o láteis no tan q u e de aeração t - T em po de detenção
T - T em p era tu ra m éd ia da lagoa Ta - T em p era tu ra do ar
Ts - T em p era tu ra su p erficial V - V olum e
x - Sólidos em suspensão no tan q u e de aeração
X - Concentração de sólidos em suspensão no tanque de aeração (SSTA) Xe - C o n centração de sólidos suspensos no efluente
(j)c - Idade do lodo I \ J e - Poro sid ad e / V - T ensão in te rfac ia l (j) - A ngulo de contato °C - G raus celsius
r| - V isc o sid a d e da solução À, - C o m p rim ento de onda'
\ r .
/ AP Ax |am - P ressão tra n sm e m b ra n a r - P ressão o sm ó tic a - M ic ro m e tro
L I S T A D E A B R E V I A T U R A S E S IG L A S
A B N T - A sso c ia çã o B ra sile ira de N o rm as T écn icas
C E T E SB - C o m p an h ia de T ec n o lo g ia e S an eam en to do E stad o de São P au lo CF C o lifo rm es Fecais
L IM A - L ab o ra tó rio In teg rad o de M eio A m b ien te ETE E stação de T ratam en to de E sgotos
B R M B io rre a to r à M e m b ran a UV U ltra v io le ta
C om o crescen te in te resse p o r tem as a m b ien ta is e a c o n s c ie n ti zação da n e ce ssid a d e da o tim iza çã o dos recu rso s h íd rico s, assim com o o reu so p la n e ja d o das águas re sid u á ria s, a u tiliz a ç ã o da te c n o lo g ia de m e m b ran a s no tratam e n to de água e de esgoto, a presen ta-se com grande p o te n c ia l p a ra m e lh o ra r as e fic iê n cia s do tra ta m e n to quando c o m p a rad a as te c n o lo g ia s tra d ic io n a is . N e ste trab alh o estu d o u -se p rin c ip a lm e n te o p ro ce sso de m icro - filtra ç ã o como agente red u to r de D e m an d a Q u ím ica de O x ig ên io (D Q O ), tu rb id e z e cor, u tiliz a n d o -se eflu e n te s tratad o s p o r sistem as de Iodos a ti v ad o s e lag o as de e stab iliz aç ão , p a ra co m p araçõ es entre os m esm o s. F o ram d e se n v o lv id a s várias ativ id ad e s e x p erim e n tais, d estacan d o -se: A c o m p a n h a m en to na operação de um p ilo to de m em b ran a s, u tiliz a n d o -se m e m b ra n a s de d ife re n te s d iâm etro s de poros. Foram u tiliza d as m em b ran a s m ic ro p o ro sa s com d iâm etro de 4 ,7cm e tam an h o dos poros de 0,2 e 0,45|j,m, r e s p e c tiv a m en te. Os ensaios e a p arte a n a lític a foram rea liz ad o s de 01/05 à 3 0 /1 1 / 2000, no L ab o ra tó rio In teg rad o do M eio A m b ien te (L IM A ), p e rte n c e n te ao D e p a rta m e n to de E n g en h a ria S a n itá ria e A m b ien tal da U n iv e rs id a d e F e d e ra l de S a n ta C a ta rin a (UFSC). Os ex p erim e n to s de m ic ro filtra ç ã o foram c o n d u zid o s a p ressã o de lk g f /c m 2, te m p e ra tu ra am b ien te, sob a g itação , p a ra s im u larem fluxo tan g e n cial, tam b ém foram rea liz ad o s en saio s sem a g itaç ão , fluxo v e rtica l. Os resu lta d o s o b tid o s nos ensaios a p re se n tara m d ife re n ç a s entre m em b ran a s de 0,2jim e 0 ,4 5 |im , assim com o c o m p a raç õ es entre d ife re n te s eflu e n te s tratad o s u tiliz a d o s no e x p erim en to . A trav é s do L a b o ra tó rio de M a teriais do D e p artam e n to de E n g en h a ria M e c â -n ic a da U n iv e rs id a d e F ederal de Santa C atarin a, foram feitas m ic ro fo to -g ra fia s da su p e rfíc ie e da seção tran sv ersa l de algum as m em b ran a s, u tili-z a n d o -s e a m ic ro s c o p ia e le trô n ic a de varred u ra. A m ic ro filtra ç ã o c o n d u ziu , de u m a m a n e ira geral, a um a sen sív el m e lh o ra na q u alid ad e do eflu en te final. Os p a râ m e tro s an alisad o s do p erm e ad o , tu rb id e z, DQO e cor a p re -se n ta ra m b o a red u ç ão em relação ao e flu en te bruto, m o stran d o a e fic iê n c ia d esta te c n o lo g ia . A redução da DQ O foi de no m ín im o 42% atrav és da m e m b ra n a 0 ,4 5 |im no ensaio de m ic ro filtra ç ã o v e rtica l (sem a g itação ), j á p a ra os e n saio s de m ic ro filtra ç ã o ta n g e n c ia l (com agitação) a redu ção m ín i-m a foi de 37% tam b ém p a ra a m em b ran a 0,45|j,m. A cor foi red u z id a em no m ín im o 40% nos en saio s de fluxo v e rtic a l p ara am bas as m em b ran a s, en q u an to que nos e n saio s de fluxo tan g e n cial a red u ção foi de no m ín im o 32% tam b ém p a ra am bas as m em b ran as en saiad as. A tu rb id ez não ex ced eu a 1 N T U em am bos os en saio s para am bas as m em b ran as. Já o pH tev e v a ria -ç ã o in sig n ific a n te . P e rm an ecen d o p ra tic a m e n te o m esm o em am bos os
A B S T R A C T
W ith in cre asin g in te rest in en v iro n m en ta l issues and aw aren ess o f needs o f w a ter r e s o u r c e s ’ o p tim iza tio n , as w ell as p la n n e d re u tiliz a tio n o f re m a in in g w aters, m e m b r a n e s ’ tec h n o lo g y in tre a tm e n t o f w ater and w aste w aters rep re se n ts a g reat p o te n tia l for im p ro v in g tre a tm e n t effic ie n cy , as co m p a red w ith tra d itio n a l tec h n o lo g ie s. In th is w ork, we m ain ly stu d ied m ic ro -filtra tio n p ro cess as a red u cin g agent o f O x y g en C h em ical D e m an d (D Q O ), tu rb id ity and color, using draining tre a te d by a ctiv a ted io d in e sy s tem s and sta b iliz a tio n lagoons for c o m p arin g them . We d ev elo p ed several e x p e rim e n ta l a ctiv itie s, stressin g a cc o m p an y in g o f a m em bran es sam p le o p e ra tio n , u sin g m em b ran e s o f d ifferen t pore d iam eters. W e u sed m ic ro -p o re m e m b ran e s w ith 4 ,7 cm d iam ete r and pores o f 0,2 and 0,45(im, re sp e c tiv e ly . T ria ls and an aly sis w ere p e rfo rm ed b e tw ee n 01-05 and 3 0 -11-2000, at In te g rate d L a b o ra to ry o f E n v iro n m en t (LIM A ), from San itary and E n v iro n m e n tal E n g in e erin g D e p a rtm e n t from F ederal U n iv e rs ity o f Santa C a ta rin a (U FSC ). M ic ro -filtra tio n tria ls w ere led u n d er 1 k g f/c m2 p ressu re, ro o m te m p e ra tu re , ag itatio n , for sim u la tin g tan g e n tia l flow , th ere also w ere a c c o m p lis h e d tria ls w ith no a g ita tio n and w ith v e rtic a l flow. R esults p re s e n te d d ifferen c e s b e tw ee n m e m b ran e s o f 0,2(im and 0,45|j,m, as w ell as c o m p a riso n s b e tw e e n d ifferen t trea te d drain in g u sed in th is e x p erim en t. A t M a te ria ls L ab o ra to ry o f M ech a n ica l E n g in e erin g D e p a rtm e n t from F ed eral U n iv e rs ity o f Santa C atarin a, we to o k m ic ro p h o to g ra p h s from surface and from tran sv ersa l sectio n o f som e m em b ran es, u sin g ran g in g e le ctro n ic m i croscope. M ic ro -filtra tio n led, frequently, to a se n sitiv e q u ality i m p r o v e m e n t in final draining. P e rm ea b ility , tu rb id ity , D Q O, and color p a ra m e te rs p re s e n te d good re d u c tio n rela tin g to gross d rain in g , show ing e ffic ie n cy o f th is tec h n o lo g y . M in im u m re d u c tio n o f DQO was o f 42% th ro u g h 0,45jim m em b ran e at v ertica l m ic ro -filtra tio n tria l (w ith o u t a g itatio n ), w h ile at ta n g e n tia l m ic ro -filtra tio n tria ls (w ith a g itatio n ) m in im u m re d u c tio n w as o f 37% also for 0,45jim m em b ran e. C olor was red u c ed in 40% at least at v e r t i cal flow tria ls for bo th o f m em b ran es, w hile at tan g e n tia l flow tria l, r e d u ctio n w as o f 32% at least, also for bo th o f m em b ran es. T u rb id ity d id not e x ceed 1NTU at b o th o f tria ls for bo th o f m em b ran es. V a ria tio n o f pH w as in sig n ific a n t, v irtu a lly rem a in in g the sam e in b o th o f trials for b o th o f m em branes (0,2fim and 0,45|j,m). M icrophotographs showed symmetry betw een m e m b ran e s and pore d ifferen ces b e tw ee n them .
1. IN T R O D U Ç Ã O
1.1 C O N S ID E R A Ç Õ E S IN IC IA IS
O c re sc en te in tere s s e p o r te m as am b ien ta is faz p arte do c o tid ia n o na m a io ria dos p a ís e s . D esde a p rim e ira C o n fe rê n cia das O rg a n iz aç õ e s U n id a s Sobre o Im pacto do P ro cesso de D e se n v o lv im en to no M eio A m b ie n te, em 1972, em E sto co lm o (S u écia), até a R io-92 (B rasil), em 1992. o c o rr eu sig n ific a tiv o avanço na c o n scie n tiz aç ão dos líd eres g o v e rn a m en tais e e m p re sa riais em todo o m undo.
Com o p a ssa r dos anos, to rn o u -se clara a n e c e ssid a d e de se criar um no v o m o d elo de d esen v o lv im e n to em que o h o m em , a so cied ad e e a n a tu re z a fo ssem encarados com o um conjunto h arm ô n ico e in d isso c iá v e l. A m a n u te n ç ã o e o ap erfeiç o am en to do co m p lex o e frágil eq u ilíb rio a m b ien tal en v o lv e governos, en tid ad es p ú b lic a s e p riv ad a s, e sp e c ia lista s e a c o m u n i- dade em g eral. T odos b u scan d o de form a c o o rd e n ad a o d e se n v o lv im en to auto s u s te n tá vel.
A u tiliza çã o dos recu rso s h íd r ic o s po d e ser v ista sob d iv erso s ângulos: ab aste cim en to , recreação através de lazer, uso in d u stria l etc. E n tr e tan to , a e x p lo ração de form a n ã o rac io n al e não c ie n tífic a dos rec u rso s h í d r i cos po d e aca rre tar p reju íz o s v o lu m o sos. C ontudo, graças a evo lu ção da c o n sc ie n tiz a ç ã o geral, pesq u isas e in v estim en to s têm sido rea liz ad o s, p r i n c i p a lm e n te , destin ad o s ao seu tratam e n to e sua co n serv ação . O c o m p ro m e tim e n to dos recursos h íd rico s tem levado à p e sq u isa s ab o rdando a r e u t i liz a ç ã o das águas.
O reu so p lan ejad o das águas resid u árias não é um c o n ce ito nov o e j á vem sendo p ratica d o há m u ito s anos. No entan to , com o c re sc im e n to c o n co m ita n te do b in ô m io dem an d a da água - p o p u laç ão , o reuso in te n c io n a l de água deve ser cada vez m ais co n sid era d o no p la n e ja m e n to e n a e x p lo ração de n ovos m an a n ciais, pois o m esm o reduz a d e m an d a sobre os m a n a n ciais de ág u a bruta.
1.2 O B JE T IV O GERAL
O O b je tiv o deste trab alh o é e stu d a r a v ia b ilid a d e do uso da t e c n o lo g ia de m e m b ran a s p a ra p ó s-tra ta m e n to de eflu e n te s sanitários.
1.3 O B JE T IV O S E SP E C ÍF IC O S
Com o o b jetiv o s esp ecífico s têm -se:
a) d e sen v o lv e r, e stu d ar e te s ta r n ovas téc n ic as e e q u ip a m e n to s p a ra p ó s-trata m e n to de esg o to s que u tiliza m a te c n o lo g ia de m em b ran a s, tendo em v ista a re u tiliz a ç ã o de águas re s id u á ria s de orig em dom éstica;
b) e stu d ar a v ia b ilid a d e de u tiliz a ç ã o desses e q u ip a m e n to s em áreas p ro b lem ática s: reg iõ e s b a ln e á ria s e em reg iõ es com c a r ê n cia em fontes de água p a ra a b astecim en to ;
c) e stu d ar o co m p o rtam en to h id ro d in â m ic o do p ilo to d e s e n v o l vido, v e rifica n d o -se o seu d esem p en h o , através da q u a lid ad e dos eflu e n te s estudados;
2. F U N D A M E N T A Ç Ã O T E Ó R IC A
2.1 A P R E S E N T A Ç Ã O
N e ste c ap ítu lo ap re se n ta-se um a rev isão b ib lio g rá fic a p r e lim in a r na área de tra ta m e n to de esgotos, que serviu de b ase p a ra o d e se n v o lv im e n to deste trab alh o . In ic ia lm e n te ap re se n ta-se u m a ab o rd a g em geral sobre t r a t a m en to de esgotos sa n itá rio s, com ênfase aos siste m a s de lag o as de e s ta b i liz a ç ã o e Iodos ativ ad o s, sistem as estes en v o lv id o s n e ste trab alh o . E m se gu id a, asp ecto s teó rico s sobre m em b ran a s e suas a p lic a ç õ e s em tra ta m e n to de esgotos.
2.2 E S G O T O S SA N IT Á R IO S
E sg o to s S a n itá rio s são d e sp ejo s líq u id o s de re sid ê n c ia s e p réd io s, p o d e n d o -s e in c lu ir q u a n tid ad e s m en o re s de águas de ch uva, de su p e rfíc ies e de len ç ó is su b terrân eo s, que não são a d m itid a s in te n c io n a lm e n te , b e m com o q u a n tid a d e s in ex p re ssiv a s de d e sp ejo s in d u stria is (A B N T , 1975). Os e sg o to s p ro v e n ie n te s de lav a tó rio s e ch u v eiro s são p re d o m in a n te m e n te sabão e ág u a co n te n d o p eq u en as q u a n tid ad e s de m ateria is in so lú v eis; e sg o to s de co zin h a c o n té m sabão, p a rtíc u la s de a lim en to s e água, e n q u an to que os esgotos dos v a so s sa n itá rio s c o n tém fezes, u rin a e papel. E stes m a te ria is p o d em ser se p ara d o s de acordo com o seu tam an h o e so lu b ilid a d e. P a rtíc u la s m aio res p o d e m flu tu ar, m as com te n d ê n c ia s p a ra sed im en tar. E ste grupo inclui: p l á s tico s, p ap éis, pó, m ad e ira etc. H á tam b ém m ateria is em solução, os quais
in clu em co m p o sto s o rg ân ico s e in o rg ân ico s solúveis. O bserva-se, a in d a, a p re s e n ç a de c o ló id es, in clu in d o p a rtícu la s m u ito p e q u en as de orig em o r g â n ic a e in o rg â n ic a (BA R N ES; W IL S O N , 1978).
2.2.1 C a r a c te r ístic a s
As c a ra c te rístic a s dos esgotos v ariam q u a n tita tiv a m e n te e q u a lita tiv a m e n te com sua u tiliza çã o .
2.1.1.1 C a ra c terístic a s f í s i c a s
As c ara c te rístic a s físicas do esgoto po d em ser in te rp retad a s p e la o b ten ção das g ran d ezas co rresp o n d en tes às seg u in tes d eterm in açõ es: m a té ria só lid a, tem p era tu ra , odor, cor e tu rb id ez.
a) M a té ria só lid a
Das c a rac terística s físicas, o teo r de m a té ria só lid a é o de m a io r im p o rtâ n c ia em term o s de d im e n sio n am e n to e co n tro le de o p eraçõ es das u n id ad e s de tratam e n to . A rem oção da m a té ria só lid a é fonte de u m a série de op eraçõ es u n itá ria s de tratam e n to , ainda que rep re se n te apenas c erca de 0,08% dos esgotos (a água com põe os 99,92% restan tes).
b) T e m p era tu ra
A te m p e ra tu ra dos esgotos é, em geral, p ouco su p e rio r à das águas de ab aste cim en to (pela c o n trib u ição de d esp ejo s d o m éstico s que tiv e ra m as águas aq uecidas). Pode, no entanto, a p re se n ta r v a lo re s reais elev ad o s, p e la c o n trib u iç ã o de d esp ejo s in d u striais. N o rm a lm e n te , a tem p era tu ra nos e s g o tos e stá acim a da te m p e ra tu ra do ar, com exceção dos m eses m ais q u e n te s do v erão , sendo típ ic a a faixa de 20 a 25°C.
c) O d o r
Os odores c a ra c te rístic o s dos esgotos são cau sad o s p elo s gases fo rm ad o s no p ro cesso de deco m p o sição .
d) C or
In d ica o estado de d eco m p o sição do esgoto, ou sua “ c o n d iç ã o ” . A to n a lid a d e acize n ta d a de cor é típ ic a do esgoto fresco. A cor p reta é típ ic a do esg o to velho e de u m a d eco m p o sição p arcial. Os esg o to s p o d e m , no e n tan to , a p re se n tar q u a lq u e r outra cor, nos casos de c o n trib u iç ã o im p o rtan te de d esp ejo s in d u stria is, com o p o r exem plo, dos d esp ejo s de in d ú stria s tê x teis ou de tintas.
e) T u rb id ez
A tu rb id ez não é u sa d a como fo rm a de co n tro le do esgoto b ru to , m as po d e ser m edida, p a ra c ara c te riz a r a e fic iê n c ia do tra ta m e n to s e c u n dário, u m a vez que po d e ser re la c io n a d a à co n ce n tra çã o de só lid o s em su sp en são . T am bém in d ic a d e co m p o sição do esgoto, ou sua “ c o n d iç ã o ” .
2 .2 .1 .2 C a ra c terístic a s q u ím ica s
A origem dos esgotos p e rm ite c la ssific a r as c a ra c te rístic a s q u í m icas em dois grandes grupos: da m atéria o rg ân ica e da m a té ria in o rg ân ica.
a) M a té ria org ân ica
C erca de 70% de sólidos no esgoto m édio são de origem org ân ica. G e ralm en te estes co m p o sto s org ân ico s são um a c o m b in aç ão de carb o n o , h id ro g ê n io e, algum as v ezes, n itro g ên io .
Os grupos de su b stân cias o rg ân icas nos esgotos são c o n stitu íd o s p rin c ip a lm e n te por: C o m p o sto s de p ro teín as (40 a 60% ); C a rb o h id ra to s (25 a
50% ); G o rd u ra e óleos (10% ); e U réia, su rfa ta n tes, fenóis, p e stic id a s (típ i cos de d esp ejo s in d u stria is) etc.
Segundo V on S perling (1995), em term o s p rático s, u su a lm e n te não h á n e ce ssid a d e de se c a rac teriza r a m atéria o rg ân ic a em term o s de p ro te ín a s , g o rd u ras, c arb o id rato s etc.
A d em ais, há um a grande d ific u ld a d e na d eterm in ação la b o ra to ria l dos d iv erso s c o m p o n en tes da m atéria o rg ân ica nas águas resid u árias, face à m u ltip lic id a d e de form as e co m p o sto s em que a m esm a pode se a p resen tar. N e ste sen tid o , po d em ser adotados m éto d o s d ireto s ou in d ire to s p a ra a d e te rm in a çã o da m atéria orgânica.
M éto d o s in d ireto s: m edição do consum o de oxigênio. - D e m an d a B io q u ím ica de O xig ên io (DBO)
- D e m an d a Ú ltim a de O xig ên io (DBOu) - D e m an d a Q u ím ica de O xig ên io (DQO)
M éto d o s diretos: m edição de carbono orgânico
U su alm en te u tiliza -se a D B 05 e DQ O para c a ra c te riz a r a m a té ria
o rg ân ic a p re se n te nos esgotos d om ésticos.
D B 05 re tra ta a quantidade de o x ig ên io re q u e rid a para e sta b iliz a r,
a trav és de p ro ce sso s b io q u ím ico s, a m atéria o rg ân ica carbonacea, em 5 (c in co) dias. Os esg o to s d o m éstico s p o ssu em u m a DBO da ordem de 3 0 0 m g /l, ou seja, 1 litro de esgoto consom e a p ro x im ad a m en te 300m g de o x ig ên io , em 5 dias, no p ro ce sso de e stab iliz aç ão da m a té ria o rg ân ica carbonacea.
D B O , este teste m ede o consum o de ox ig ên io ocorrido d u ran te a o x id ação q u ím ic a da m atéria orgânica. O v a lo r obtido é, p o rtan to , u m a in d i cação in d ire ta do teo r de m atéria o rg ân ica presente.
Para esg o to s do m éstico s b ru to s, a relação D Q 0 / D B 05 v a ria em
term o de 1,7 a 2,4.
b) M a té ria in o rg â n ic a
-te, p e la p re s e n ç a de areia e de su b stân cias m in e rais d isso lv id as. A a re ia é p ro v e n ie n te de águas de lav ag em das ruas e das águas do su b so lo , que ch eg a m às g a lerias de m odo in d ev id o ou que se in filtra m através das ju n ta s das can aliza ç õ es.
2.2 .1 .3 C a ra c terístic a s b io ló g ic a s
E stas c ara c te rístic a s são co n sid era d as em função da e fic iê n c ia do p ro c e ss o de tratam en to .
a) M ic ro rg a n ism o s de água re sid u á ria
Os p rin c ip a is o rg an ism o s en co n trad o s nos rio s e nos esg o tos são as b a c té ria s , os p ro to zo á rio s, os fungos, as algas e os grupos de p la n ta s e de a n im ais (JO R D Ã O ; PE S SÔ A , 1995).
b) In d ica d o res de p o lu ição
Há vários organism os cuja presença num corpo d ’água indica um a form a qualquer de poluição. No entanto para indicar a poluição de origem hu m ana, ou outros anim ais hom eoterm os, e para m edir a grandeza dessa c o n tri buição, usa-se adotar os organism os do grupo coliform e como indicadores.
2.3 P R O C E S S O S B IO L Ó G IC O S
O tratam e n to b io ló g ic o de esgotos, com o o p ró p rio nom e in d ica, o co rre in te ira m en te p o r m e c a n ism o s b io ló g ico s. E stes p ro cesso s b io ló g ic o s re p ro d u z e m , de certa m an e ira , os p ro cesso s n atu ra is que o co rrem em um corpo d ’água após o lan ç am en to de despejos. N o corpo d ’água, a m a té ria o rg â n ic a é co n v ertid a em p ro d u to s m in e raliza d o s in ertes p o r m e c a n ism o s p u ra m e n te n atu rais, c arac teriza n d o o assim ch am ado fen ô m en o de
autode-p u ração . Em u m a estação de tra ta m e n to de esgotos, os m esm o s fen ô m e n o s b á sico s o co rrem , m as a d ifere n ça é que há em p a ra lelo a in tro d u ç ã o de tec n o lo g ia . E ssa te c n o lo g ia tem com o o b jetiv o fazer com que o p ro c e ss o de au to d e p u raç ão se d e sen v o lv a em co n d içõ es c o n tro lad a s (co n tro le da e fic iê n cia) e em tax as m ais elev ad as (so lu ção m ais co m p acta) (VO N S P E R L IN G ,
1996).
Segundo Jordão e P essô a (1995), são c o n sid era d o s com o p r o cessos b io ló g ic o s de tratam e n to de esgotos os p ro ce sso s que d e p en d e m da ação de m ic ro rg a n ism o s p resen te s nos esgotos; os fen ô m en o s in e re n te s à a lim e n ta ç ã o são p red o m in an te s na tra n sfo rm a ç ã o dos co m p o n e n te s c o m p le xos em c o m p o sto s sim ples, tais como: sais m in erais, gás carb ô n ico e outros.
Os p ro ce sso s b io ló g ic o s de tra ta m e n to p ro cu ra m re p ro d u z ir, em d isp o sitiv o s ra c io n a lm e n te p ro jetad o s, os fen ô m en o s b io ló g ic o s o b se rv ad o s na natureza, co n d icionando-os em área e tem po econ o m icam en te ju stific á v e is .
Os p rin c ip a is p ro ce sso s b io ló g ic o s de tratam e n to são:
a) o x id ação b io ló g ic a (aeróbia, com o Iodos a tiv ad o s, filtro s b i o ló gicos, valos de oxid ação e lag o as de e stab iliz aç ão ; e a n ae ró b ia , com o rea to res a n aeró b io s de fluxo ascen d en te), e
b) d ig estão de lodo (aeró b ia e an aeró b ia, fossa séptica).
A lém dos p ro cesso s de tra ta m e n to citados, v ário s outros têm r e s u l tad o de p e sq u isa s ou são de im p la n ta çã o m ais recen te, co n stitu in d o , m u ita s v ezes, o que se tem cham ado de “tra ta m e n to a v a n ç a d o ” . A té c n ic a do t r a t a m en to de esg o to s tem evo lu íd o de form a e x tra o rd in á ria a estes o u tro s p r o cessos “ e s p e c ia is ” co n stitu in d o , sem dúvida, form as n o rm ais de tra ta m e n to , a m ed id a que o d e sen v o lv im e n to tec n o ló g ic o to rn ar m ais eco n ô m ic o e sim p les sua aplicação.
E n tre alguns destes, p o d e -se citar: F iltra çã o rápida; ad so rsã o ; ele- tro d iá lis e ; tro c a de íons e osm ose inversa.
2.4 L A G O A S DE E S T A B IL IZ A Ç Ã O
As lagoas de e stab iliz aç ão são sistem as b io ló g ic o s em que a e s ta b iliz a ç ã o da m atéria o rg ân ic a é re a liz a d a p e la oxid ação b a c te rio ló g ic a (oxi dação aeró b ia ou ferm e n ta çã o an aeró b ia) e/ou red u ção f o to ssin té tic a das algas (JO R D Ã O e PE S SÔ A , 1995).
As lagoas de e sta b iliz a ç ã o podem ser d efin id as, com o um corpo de água lên tico , c o n stru íd o pelo h o m em , e d estin ad o a a rm a ze n ar resíd u o s líq u id o s de n a tu re za o rg ân ic a (C E T E SB , 1989).
Os sistem as de lagoas de e stab iliz aç ão , de acordo com V on Sp erlin g (1996-b), c o n stitu e m -se na form a m ais sim ples p a ra o tra ta m e n to dos esgotos. Seu tra ta m e n to é feito através de p ro ce sso s n aturais: físico s, b io ló g ic o s e b io q u ím ico s, d e n o m in ad o s a u to d ep u ração ou e stab iliz aç ão . E sses p ro ce sso s n atu rais, sob co n d içõ es p a rc ia lm e n te co n tro lad as, são os re sp o n sá v e is p e la tran sfo rm a çã o de co m p o stos o rg ân ico s p u tre s c ív e is em co m p o sto s m in erais ou o rg ân ico s m ais estáv eis ( C E T E S B ,1979).
De acordo com a form a p re d o m in an te pela qual se dá a e s ta b ili zação da m atéria orgânica a ser tratada, as lagoas podem ser classificadas em:
a) A n aeróbias: nas quais p red o m in am p ro cesso s de ferm en tação anaeróbia; im e d ia ta m e n te abaixo da su p erfície, não ex iste o x i gênio d isso lv id o ;
b) F ac u ltativ as: nas quais ocorrem sim u lta n ea m e n te, p ro ce sso s de ferm en tação an aeró b ia, o xidação aeró b ia e red u ção f o to s s in tética, u m a zo n a a n aeró b ia de ativ id ad e b ê n tic a é so b re p o sta p o r zona aeró b ia de a tiv id ad e b io ló g ic a, p ró x im a à su p erfície; c) E stritam e n te aeróbias: nas quais se ch eg a a um e q u ilíb rio da
oxidação e da fo to ssín tese p a ra g a ra n tir co n d içõ es aeró b ias em todo o m eio, é com um ch am ar de aeróbias as L agoas F a c u l tativ as, em b o ra não seja correto;
d) De m atu ração : u sad as como refin a m e n to do tratam e n to p rév io po r lagoas, ou outro p ro cesso b io ló g ic o , reduz b a ctérias, s ó li
dos em su sp en são , n u trie n te s, e u m a p a rc ela n e g lig e n c iá v e l da D e m an d a B io q u ím ica de O x ig ên io - DBO;
e) A eradas: nas quais se in tro d u z o x ig ên io no m eio líq u id o , a tr a vés de um siste m a m ecan izad o de aeração, as lagoas aerad as po d em ser estritam e n te aerad as ou facu lta tiv a s. As lagoas a e ra das devem ser seguidas de u m a lag o a de decantação;
f) C om m ac ró fitas: usadas com o p o lim e n to final de um tra ta m e n to p o r lagoas, com objetivo de re d u z ir n u trien tes. V árias e x p e r iê n cias p rá tic a s indicam tam b ém a redução de m etais. E ste tip o de lag o a req u e r m an u ten ção (corte re g u la r das p lan tas, se cag em e d e stin o final), e as áreas so m b read as in ce n tiv a m a p ro life ra ç ã o de m o scas e m o sq u ito s, razõ es p e la s quais não é re c o m e n d á v e l (A C H O A , 1989).
g) L ag o a de alta taxa: segundo O sw ald (1995), são p ro je ta d a s p a ra serem aeróbias em todo o seu volum e. C onform e o M A N U A L
O F P R A C T IC E F D 1 6 - WATER C O N TR O L F E D E R A T IO N
(1990), ch am a-se de lagoas aeró b ias de alta taxa, lagoas on d e o o x ig ên io d isso lv id o está p resen te em to d a a sua p ro fu n d id a d e , que freq ü e n tem en te é de 30 a 45cm , p e rm itin d o assim a p e n e traç ão de luz em to d a a sua p ro fu n d id ad e . A aeração g e ra lm e n te é fo rn ecid a, p ara expor as algas à luz solar, p re v e n ir o d ep ó sito e su b seq ü e n te condições an aeró b ias. O oxigênio é fo rn ecid o fo- to ssin te tic a m e n te e por a erad o res m ecan iza d o s. O tem p o de d e ten ção é p eq ueno, de 3 a 5 dias. As lagoas aeróbias não são m u ito u tilizad as.
2.4.1 L agoas an a eró b ia s
E stas lag o as têm como fin alid a d e de d im e n sio n am e n to re c e b e r cargas o rg ân icas elev ad as, que im pedem a e x is tê n c ia de oxigênio d isso lv id o
no m eio líquido. São u sa d as com grandes v an tag en s com o p ré -tra ta m e n to p a ra águas resid u árias com gran d e c o n cen tração e alto te o r de sólidos. Por não h a v e r oxigênio d isso lv id o em seu m eio líq u id o , a m a té ria o rg ân ic a ali p re s e n te é d ig erid a an ae ro b ic am en te . A operação de u m a lag o a an aeró b ia, p a ra ser bem sucedida, d epende do delicado e q u ilíb rio entre as b a c té ria s fo rm ad o ras de ácidos e aq u elas fo rm ad o ras de m etano. C o n se q ü e n te m e n te, é n e ce ssá rio u m a te m p e ra tu ra m aio r do que a de 15 °C e o seu pH d eve ser m an tid o acim a de 6.
Segundo V on Sp erlin g (1996-b), o tem po de deten ção h id rá u lic o n o rm a lm e n te situa-se entre 3,0 e 6,0 dias.
As lagoas a n aeró b ias são u su a lm e n te p ro fu n d as, da ordem de 4,0m a 5,0m . A p ro fu n d id ad e é im p o rtan te , no sentido de re d u z ir a p o ss ib ilid a d e da p e n e tra ç ã o do ox ig ên io p ro d u zid o na su p e rfíc ie para as dem ais cam adas. Pelo fato das lagoas serem m ais p ro fu n d as, a área re q u e rid a é c o rre s p o n de n te m e n te m enor.
2.4.1.1 P rin c íp io s de fu n c io n a m e n to
A estab iliz aç ão a n ae ró b ia se desen v o lv e em duas etapas:
a) L iq u e faç ão e fo rm ação de ácidos (através das b a ctérias acido- gênicas);
b) F o rm ação de m etan o (através das b a ctérias m etan o g ê n ica s).
N a p rim e ira fase não há rem oção de D BO , apenas a co n v ersão da
r
m a té ria o rg ân ica a outras form as (ácidas). E na segunda e ta p a que a D B O é rem o v id a, com a m atéria o rg ân ic a (ácidos p ro d u zid o s n a p rim e ira etapa), sendo co n v ertid a a m etan o , gás carb ô n ico e água, p rin c ip a lm e n te . O c arb o n o é removido do meio líquido pelo fato do metano (CH4) escapar para a atmosfera.
As b a ctérias m etan o g ê n ica s são b a stan te sen sív eis às c o n d içõ es am b ien ta is. Caso a sua tax a de rep ro d u ção se reduza, h a v erá 0 acú m u lo dos
ácid o s fo rm ad o s n a p rim e ira etapa, com as se g u in te s con seq ü ên cias: - in te rru p ç ã o da rem oção da DBO ;
- g eração de m aus odores, p o is ácid o s são e x tre m a m en te fétid o s.
É fundam ental, portanto, que se garanta o adequado equilíbrio entre as duas com unidades de bactérias, garantindo a consecução de ambas as etapas. Pa ra o ad eq u ad o d e sen v o lv im e n to das b a c té ria s m e ta n o g ê n ic a s, d e v e-se ter as seg u in tes condições:
- a u sên c ia de oxigênio d isso lv id o (as b a ctérias m e ta n o g ê n ic a s são an ae ró b ia s estritas, não so b re v iv en d o n a p resen ç a de o x ig ên io d isso lv id o );
- te m p e ra tu ra do líquido ad eq u a d a (acim a de 15°C); - pH a d eq u ad o (próxim o de 7).
A a tiv id a d e an ae ró b ia afeta a n a tu re z a dos sólidos de tal fo rm a que, na lag oa fa c u lta tiv a , eles a p resen tam u m a m en o r te n d ê n c ia à fe r m e n tação e flu tu a çã o , além de se d eco m p o rem m ais facilm en te.
2 .4 .1 .2 M éto d o de d im e n sio n a m en to
Os p rin c ip a is p arâ m etro s de p ro jeto das lagoas an ae ró b ia s são: tem p o de deten ção , tax a de ap licação v o lu m é tric a e p ro fu n d id ad e.
a) T em po de detenção
O critério do tem po de deten ção b a seia -se no tem po n e c e ssá rio p a ra a re p ro d u ç ão das b a ctérias an aeró b ias. O critério da tax a de a p lic a ç ã o v o lu m é tric a é e stab e le cid o em função da n e c e ssid a d e de um d e te rm in a d o v o lu m e da lag o a a n ae ró b ia para a e sta b iliz a ç ã o da carga de DBO a p licad a.
O tem p o de detenção h id ráu lic o n o rm a lm e n te situ a-se n a se g u in te faix a de t = 3,0 a 6,0d.
sa íd a das b a ctérias m e ta n o g ê n ic a s com o e flu en te da lag o a (fato res h i d r á u lic o s) seja in fe rio r à sua p ró p ria ta x a de rep ro d u ção , a qual é len ta (fato res b io ló g ic o s). N e stas co n d içõ es, não seria p o ssív e l a m an u ten ç ão de u m a p o p u la ç ã o b a c te ria n a estáv el. A lém da e fic iê n cia da lag o a a n ae ró b ia se red u z ir, o c o rre ria o asp ecto m ais g rave do d e seq u ilíb rio entre a fase acido- g ê n ic a e a m etan o g ê n ica . A c o n seq ü ê n cia seria o acú m u lo de ácid o s no m eio , com geração de m aus odores, pelo fato de h a v er p o u cas b a c té ria s m e ta n o g ê n ic a s p a ra dar c o n tin u id a d e à co n versão dos ácidos.
O cálculo do v o lu m e re q u e rid o é feito atrav és de:
V = t . Q (1)
Em que:
V = vo lu m e re q u e rid o p a ra a lag o a (m3) t = tem po de deten ção (d)
Q = vazão m éd ia a flu en te (m3/d)
D ev e-se d estacar, no e n tan to , que h á um a te n d ê n c ia rec en te de d i m in u ir os tem p o s de deten ção nas lagoas an aeró b ias, p a ra em torno de 2 dias
e, e v en tu alm en te, 1 dia. Tal po d e ser alcan çad o , caso o tem p o de rete n çã o da b io m a ss a p o ssa ser au m en tad o , e caso seja g ara n tid o um ín tim o c o n tato bio- m a s sa -e sg o to . E stas c o nd içõ es p o d em ser c u m p rid as atrav és de u m a d is tr i b u iç ã o do a flu en te pelo fundo da lagoa, em v ário s p o n to s, b u scan d o se a p ro x im a r a um rea to r a n aeró b io de m an ta de lodo.
C om tem p o s de deten ção su p erio res a 6 dias, a lag o a a n a e ró b ia p o d e ria se co m p o rtar com o um a lag o a facu lta tiv a . Tal é in d esejáv e l, p o is a p re s e n ç a de ox ig ên io é fatal p a ra as b a ctérias m e ta n o g ê n ic a s. As lag o as an a e ró b ia s têm de fu n cio n a r com o lagoas an ae ró b ia s estritas, não p o d e n d o o s c ila r entre co n d içõ es an aeró b ias, fac u lta tiv a s e aeróbias.
b) T ax a de ap lica çã o v o lu m é tric a
tem p era tu ra . L o ca is m ais quentes p e rm ite m u m a m a io r tax a (m en o r v o lu m e). A co n sid eração de carga v o lu m é tric a é im p o rtan te , pois certos d e sp ejo s, como os in d u stria is, po d em v a ria r b a stan te a relação entre a v azão e a c o n cen tração de DBO (carga = c o n cen tração x vazão). A ssim , a p en as o critério do tem po de deten ção é in su ficien te.
As taxas m ais usualm ente adotadas em nosso meio estão na faixa de: Lv = 0,1 a 0,3 k g D B 05/m 3.d
O v o lu m e req u erid o é obtido p e la equação:
V = L /L v (2)
Em que:
V = v o lu m e req u erid o p ara a lag o a (m )
L = carga de DBO total afluente (solúvel + particulada) (kgDBOs/d) Lv = tax a de ap licação v o lu m é tric a ( k g D B 0 5/m .d)
O v o lu m e final a ser adotado p a ra a lag o a a n ae ró b ia é um c o m p r o m isso entre os dois c ritério s (tem po de deten ção e tax a v o lu m é tric a), d e v e n do, tan to quanto p o ssív e l, sa tisfaz er a am bos.
c) P ro fu n d id a d e
A p ro fu n d id a d e das lagoas a n aeró b ias é elevada, para g a ra n tir a p re d o m in â n c ia das co n d içõ es an aeró b ias, e v itan d o que a lagoa tra b a lh e com o fac u lta tiv a . V alo res u su a lm e n te ad o tad o s en co n tram -se na faixa de:
H = 4,0m a 5,0m
Q uando não h o u v er rem oção p rév ia da areia, a lagoa a n ae ró b ia deve ser do tad a de p ro fu n d id ad e a d icio n al de pelo m enos 0,5m , j u n to à en trad a, e sten d e n d o -se por pelo m enos 25% da área da lag o a (P ro jeto de N o rm a p a ra L agoas de E stab iliz aç ão , 1991). N o en tan to , a cred ita-se que a in clu são de u n id ad e s de desaeração é b en éfica, p o r ev itar p ro b lem as, e p o r serem de operação b a stan te sim ples.
2 .4 .1 .3 E fic iê n c ia
A e fic iê n c ia de re m o ç ão de D BO nas lag o a s a n a e ró b ia s é da o rd em de 50% a 60% . A D B O e flu e n te é a in d a e le v a d a , im p lic a n d o na n e c e s s id a d e de um a u n id a d e p o s te r io r de tra ta m e n to . As u n id a d e s m ais u t i liz a d a s p a ra tal são as lag o a s f a c u lta tiv a s, co m p o n d o o siste m a de lag o as a n a e ró b ia s se g u id as p o r lag o as f a c u lta tiv a s, ta m b é m d e n o m in a d a s de s i s t e m a a u stra lia n o .
A rem oção de D BO na lag o a an ae ró b ia p ro p o rc io n a um a s u b s ta n cial e c o n o m ia de área, fazen d o com que o re q u isito de área total (lag o a an ae ró b ia = facu lta tiv a ) seja em torno de 2/3 do re q u is ito de u m a lag o a fa c u lta tiv a única.
Sob o ponto de v ista b a cterio ló g ic o , a e fic iê n c ia das lagoas a n a e ró b ias é m u ito m en o r que a das lagoas aeróbias, em v irtu d e da falta de o x i gênio e da ação dos raio s u ltra v io le ta s do sol. P ode-se co n sid erar, de m a n e i ra geral, que não é freq ü en te à rem oção de m ais do que 40 a 50% dos co lifo rm e s.
Q uanto ao eflu en te, este não contem o x ig ên io livre, tem grande q u a n tid ad e de gases d isso lv id o s, tem DBO m ais ou m enos elevada, a p re se n ta fre q ü e n te m e n te tu rb id e z, tem cor acizen tada, d evendo p o r este m o tiv o so fre r tra ta m e n to p o ste rio r, u su a lm e n te através de lagoas fa c u lta tiv a s ou aeró b ias (C E T E S B ,1 9 7 9 ).
2 .4 .1 .4 C a ra cterística s g e ra is das lagoas ana eró b ia s
a) A cor p red o m in an te c a ra c te rístic a de um p ro cesso an ae ró b io o sc ila do acize n ta d o escuro ao preto.
b) As tem p era tu ra s do líquido e da cam ad a de lodo não sofrem grandes o scilaçõ es e a m ín im a do lodo deve p e rm a n ec er, p r e f e ren c ialm en te, acim a dos 20 °C.
c) O nível de odor é su p ortáv el p a ra um v isita n te e não m ais p e rc ep tív el a u m a certa d istân c ia da u n id ad e. M as tan to a d is tân c ia quanto o grau de p ercep ção são aspectos e sse n c ia lm e n te q u a litativ o s e, c o n seq ü e n tem en te , não m en su ráv e is, v a ria n d o de um in d iv íd u o p a ra o outro.
d) O pH do líq u id o e da cam ad a de lodo, m an tém -se lev e m e n te alcalin o (7,0 a 7,6 ou n u m a faixa m ín im a a ce itáv e l de 6 , 8 a 7,2 ou de 7,0 a 7,2).
e) A o co rrê n cia de u m a cam ad a esp essa de escu m a que a te n u a os m aus odores e arm a ze n a o calor. E la será tan to m aio r em e x te n são e esp essu ra quanto m aio r for a carga o rg ân ic a aplicada. f) O c asio n a lm e n te, p o d e-se p e rc e b e r um a co lo ração ró se a na su
p e rfíc ie líq u id a, o que in d ica a p resen ç a de b a ctérias fo to ssin - tética s red u to ras, co n seq ü e n tem en te , o estágio de u m a L ag o a A n a eró b ia m o d era d am en te carregada.
g) A u sên c ia de O xig ên io D isso lv id o (OD) em todo o v o lu m e ou com u m a tênue cam ad a de co lo ração e sv erd ead a em v irtu d e da p erm a n ên c ia , n a su p erfície, de alg u m as esp écies de algas m ais resistentes.
h) Inexistência de vegetais no interior e nos taludes internos da lagoa, o que previne o aparecimento de insetos (SILVA; MARA, 1979).
2.4.2 L a g o a s facu ltativas
São reato res d im e n sio n ad o s p a ra rec eb e r tan to águas re s id u á ria s b ru ta s (lag o a fac u lta tiv a p rim á ria ), quanto águas resid u árias que ten h am rec eb id o a lg u m tratam e n to a n te rio r (lag o a fa c u lta tiv a secu n d ária). São a v a ria n te m ais sim ples dos sistem as de lagoas de e stab iliz aç ão , em geral p o ssu em entre 1,2 a 2,5m de p ro fu n d id ad e e tem po de deten ção entre 5 a 30 dias ( W ATER P O L L U T IO N C O N T R O L F E D E R A T IO N , 1990). B a sic a m e n te o
p ro ce sso c o n siste na rete n çã o dos esgotos p o r um p e río d o de tem po lo n g o o su fic ie n te p a ra que os p ro ce sso s n atu rais de e sta b iliz a ç ã o da m a té ria o r g â n ic a se d esen v o lv am . As p rin c ip a is v an tag en s e d esv an ta g en s das lag o as fa c u lta tiv a s estão asso c iad a s, à p re d o m in â n c ia de fen ô m en o s n a tu ra is (S IL V A & M A R A , 1979; WATER P O L L U T IO N C O N T R O L F E D E R A T IO N ,
1990; JO R D Ã O & P E S S Ô A , 1995; V O N S P E R L IN G , 1996-b).
As v a n ta g en s rela cio n am -se a gran d e sim p lic id a d e e à c o n f ia b ilid a d e da o peração. Os p ro ce sso s n atu rais são, v ia de regra, c o n fiá v e is, não h á eq u ip a m e n to s que p o ssam e strag a r ou esq u em as esp eciais req u e rid o s. N o entan to , a n a tu re z a é lenta, n e ce ssitan d o de lo n g o s tem p o s de d e te n çã o p a ra que as reaçõ es se co m p letem , o que im p lic a em g randes re q u is ito s de área. A a tiv id ad e b io ló g ic a é g ran d e m en te a fe tad a p e la tem p e ra tu ra , p r i n c i p a lm e n te nas c o n d içõ es n a tu ra is das lagoas. A c o n stru çã o é sim ples, e n v o l v en d o p rin c ip a lm e n te m o v im e n to de terra, e os cu sto s o p e ra cio n a is são d e sp rez ív eis, em co m p a raç ão com outros m éto d o s de tratam en to . A e fic iê n c ia do sistem a é u su a lm e n te sa tisfató ria , p o d en d o c h eg a r a n ív eis c o m p a ráv e is aos da m a io r p arte dos tratam e n to s secu n d ário s.
A lag o a fa c u lta tiv a se c arac teriza p o r p o ss u ir u m a zona a eró b ia su p erio r, em que os m e c a n ism o s de e sta b iliz a ç ã o da m a té ria o rg ân ica são a o x id aç ão aeró b ia e a red u ção fo to ssin té tic a , e u m a zona an ae ró b ia n a c a m ad a do fundo, onde o co rrem os fenôm enos típ ic o s da ferm en tação a n a e róbia. A c am ad a in te rm e d iá ria entre essas duas zonas é d ita fac u lta tiv a , p r e d o m in an d o os p ro ce sso s de o x ig en ação a eró b ia e f o to s s in té tic a (S IL V A & MARA, 1979; WATER P O LLU TIO N CONTROL FEDERATION, 1990; JORDÃO; P E S SÔ A , 1995; V O N SPE R L IN G , 1996-b).
2 .4.2.1 P rin c íp io s de fu n c io n a m e n to
N a lag o a fa c u lta tiv a todo o p ro cesso ocorre com um ciclo n a tu ra l e c o n tín u o . De acordo com JO R D Ã O E P E S S Ô A (1995), as p rin cip ais rea çõ e s
b io ló g ic a s incluem :
a) O x id ação da m a té ria o rg ân ic a c arb o n ác e a p elas b actérias; b) N itrific a ç ã o da m a té ria o rg ân ic a n itro g e n a d a p e la s b a ctérias;
c) O x ig en ação da c am ad a su p e rio r da lagoa a trav és da fo to ssin te se das algas;
d) R edução da m atéria o rg ân ic a c a rb o n ác e a p o r b a c té ria s an ae ró b ia s no fundo da lagoa.
O processo de estabilização se inicia im ediatam ente com a entrada do afluente na lagoa. Parte dos sólidos em suspensão, incluindo tam bém parte dos coloidais, sedim entam ou são precipitados pela ação de sais solúveis existentes nas águas, concentrados por efeito da evaporação. A decom posição da m atéria orgânica sedim entada, em parte é efetuada na ausência de oxigênio dissolvido, especialm ente nas camadas mais profundas (CETESB, 1979).
De acordo com V on Sperling (1996-b), este lodo de fundo sofre o processo de decom posição por m icrorganism os anaeróbios, sendo convertido lentam ente em gás carbônico, água, m etano e outros. Após um certo período de tem po, apenas a fração inerte (não biodegradável) perm anece na cam ada de fundo. O gás sulfídrico gerado não causa problem as de m au cheiro, pelo fato de ser oxidado, por processos quím icos e bioquím icos, na cam ada superior.
A m atéria o rg ân ic a d isso lv id a (DBO solúvel), c o n ju n ta m e n te com a m a té ria o rg ân ic a em su sp en são de p e q u en as d im en sõ es (DBO fin a m e n te p a rtic u la d a ) não sed im en ta, p e rm a n ec en d o d isp e rsa na m a ssa líq u id a. N a c am ad a m ais su p erficial, tem -se a zona aeróbia. N e sta zona, a m a té ria o rg â n ic a é o x id ad a por m eio da resp ira çã o aeróbia. A m a té ria o rg â n ic a é sin te tiz a d a p elas b actérias, c o n v e rtid a em m atéria celu lar, CO2 e água, na
p re s e n ç a de oxigênio d isso lv id o . Parte do carbono serve com o fonte de e n e rg ia p a ra os o rg an ism o s, e é resp ira d o com o CO2; p arte é u tiliz a d o com o n itro g ê n io e o fósforo p a ra fo rm ar novas células. São assim as b a c té ria s as re s p o n sá v e is pelas tran sfo rm a çõ e s de su b stân cias o rg ân icas c o m p lex a s em m a té ria so lú v el, que atra v essa a p a re d e c elu la r e é c o n v e rtid a em en erg ia,
p ro to p la sm a e p ro d u to s finais (que p o r sua vez a tra v essam a pared e e se d ifu n d em no m eio líquido - CO2, a m ó n ia e fosfatos).
P a ra le la m e n te , algas u tiliz a m o C 02 d e sp ren d id o pelas b a c té ria s , sin tetiza m a m a té ria n e c e ssá ria ao seu p ró p rio d e sen v o lv im e n to (proto p la s m a das algas) e lib e ram ox ig ên io em p re s e n ç a da e n erg ia solar. São as algas, assim , resp o n sá v eis p e la pro d u ção da m a io r parte do o x ig ên io d isso lv id o na lagoa, n e ce ssá rio para sa tisfaz er a d e m an d a de ox ig ên io das b a ctérias (a outra fonte é a d ifusão de ox ig ên io da a tm o sfe ra na lagoa). As algas, n e ce ssitan d o de luz solar, se lo ca liz am p re fe re n c ia lm e n te n a cam ad a su p erio r, n o rm alm e n te com 15 a 40cm de p ro fu n d id ad e (JO R D Ã O ; PE S SÔ A , 1995).
À m ed id a em que se ap ro fu n d a na lagoa, a p en etraç ão da luz é m enor, o que o c asio n a a p re d o m in â n c ia do consum o de ox ig ên io (resp iração ) sobre a pro d u ção (fo to ssín tese), com a ev en tu al a u sên cia de o x ig ên io d isso lv id o a p a rtir de um a certa p ro fu n d id ad e. A fo to ssín tese só ocorre du ran te o dia, fazendo com que d urante a n o ite p o ssa p re v a le c e r a a u sên c ia de ox ig ên io . D ev id o a estes fatos, é essen cial que h ajam diversos g ru p o s de b a c té ria s, resp o n sá v eis p e la e stab iliz aç ão da m a té ria o rgânica, que p o ssam so b re v iv e r e p ro life rar, tanto na p resen ç a quanto n a au sên c ia de ox ig ên io . N a au sên c ia de o x ig ên io livre, são u tiliza d o s outros a cep to res de e lé tro n s, com o n itra to s (co n d içõ es an ó x icas), sulfatos e C O2 (co n d içõ es an aeró b ias).
E sta zona, onde po d e o co rrer a p resen ç a ou a u sên c ia de ox ig ên io , é d e n o m in ad a zo n a fa c u lta tiv a (VON SPE R LIN G , 1996-b).
2 .4 .2 .2 M éto d o de d im e n sio n a m en to
a) M éto d o de d im e n sio n am e n to b aseado na tem p era tu ra , segundo G L O Y N A Os estudos de G lo y n a e H erm an n a p u d JO R D Ã O ; PE S S Ô A (1995), ap re se n tad o s em 1958, p a rtiram de d ete rm in a çõ e s ex p erim e n tais, em la b o rató rio , em que o b tiv e ram um a red u ção da DBO da ordem de 80 a 90% ,
b a sea d o em am ostras não filtrad a s do aflu en te, e filtrad a s do eflu en te, sendo o esg o to d o m éstico , com DBO5 de 2 00m g/l. A m aio r e fic iê n c ia foi c o n se g u id a com 7 dias de tem p o de deten ção a u m a te m p e ra tu ra de 35 °C, que com os a ju stes levou as se g u in te s equações:
Em que:
V = V o lu m e (m3): Q = V azão (m3/d);
La = DBO total de I o estágio (m g/l); T = te m p e ra tu ra m éd ia da lag o a (°C); A = área (ha);
H = p ro fu n d id ad e da lag o a (m).
A grande fac ilid a d e deste m éto d o é que, co n h ec id a s a vazão e a D B O aflu en te, b a sta a p ro fu n d id a d e da lagoa, e de acordo com a te m p e ratu ra , o v o lu m e e a área estarão d eterm in ad o s. A te m p e ra tu ra dev erá ser da m assa líq u id a , co n sid erad a a m éd ia do m ês m ais frio.
P a ra os casos m ais u su ais, em que é c o n h ecid a a te m p e ra tu ra do ar (Ta) é p o ssív e l re la c io n a r este v a lo r à te m p e ra tu ra m éd ia da lagoa (T) ou à te m p e ra tu ra da cam ada su p e rfic ial (Ts) a p a rtir de c o rrelaçõ es p u b lic ad a s. A ado ção de um a dessas c o rrelaçõ es deve ser feita c o n sid era n d o asp ecto s c lim a to ló g ic o s sim ilares, como rad iação solar, ev aporação, ven to s etc.
E x iste m diversos outros m éto d o s p u b licad o s, rela cio n ad o s à te m p e ra tu ra do ar, que tam b ém são usuais.
b) M é to d o b aseado na tax a de a p licação su p erficial
A área req u e rid a p a ra a lag o a é calcu lad a em função da ta x a de aplicação superficial, expressa em term os de carga de DBO (L, em kg DBO/d),
V = 3,5 x IO'2 x Q La (1 ,0 8 5 )(35' T) ( 3)
que po d e ser tra ta d a p o r u n id ad e de área da lag o a (A, em ha).
Em que:
A = área req u e rid a p ara a lag o a (ha);
L = carga de DBO to tal a flu en te (kg D B 05/d);
Ls = ta x a de ap licação su p e rfic ial (kg D B 05/ha.d).
Segundo V on S perling (1996-b), a tax a a ser ad o ta d a v aria com a te m p e ra tu ra local, latitu d e, ex p o sição solar, altitu d e e outros. L o cais com c lim a e in so laç ão e x trem am en te fav o ráv eis, como o n o rd este do B rasil, p e rm ite m a adoção de taxas elevadas, e v e n tu a lm e n te superiores a 300 kg D B 05/ha.d, o que im p lica em m enores áreas su p e rfic iais da lagoa. P o r outro lado, lo cais de clim a tem p erad o req u erem tax as de a p licação in ferio res a 1 0 0
k g D B 05/ha.d. N o B rasil, tem -se ad otado tax as v a ria n d o de:
- R e g iõ e s com inverno quente e ele v ad a insolação: Ls = 240 a 350 k g D B 05/ha.d;
- R eg iõ es com inverno e in so laç ão m o d erad as: Ls = 120 a 240 kgD B O s/ha.d;
- R e g iõ e s com inverno frio e b a ix a insolação: Ls = 100 a 180 k g D B 05/ha.d.
c) M étodo b a sea d o na tax a de rem oção de su b strato
Este m étodo se baseia em um m odelo de equilíbrio contínuo, que admite que a lagoa se com porta como um reator biológico de m istura com pleta, e que a rem oção de substrato (DBO) segue um a cinética de prim eira ordem.
d) M étodo b a sea d o nos fatores de d ispersão
N o caso de lagoas de e stab iliz aç ão , os fatores rela cio n ad o s ao es c o am en to h id ráu lic o , o c o rrên cia de c u rto -c irc u ito s, d isp ersão , a p re se n tam
