Ciencias Dos Materiais 3
Ciencias Dos Materiais 3
Ciencias Dos Materiais 3
Sólidos em Fração dos sólidos orgânicos e inorgânicos suspensos no esgoto, que possuem di-
suspensão mensões específicas superiores, variando de > 0,45 a > 2,0 μm.
Sólidos fixos Representam os componentes minerais, não incineráveis e inertes dos sólidos em
suspensão.
Sólidos voláteis Correspondem aos componentes orgânicos dos sólidos em suspensão.
Sólidos Fração dos sólidos orgânicos e inorgânicos suspensos no esgoto, que possuem di-
Dissolvidos mensões específicas inferiores, variando de < 0,45 a < 2,0 μm.
Sólidos Fração de sólidos orgânicos e inorgânicos que possuem peso molecular suficiente
sedimentáveis para sedimentar em um período de 1 hora. É analisado em cone Imhoff.
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Matéria Refere-se aos compostos orgânicos, sendo os principais componentes: proteínas,
orgânica carboidratos e lipídios. Para sua determinação, normalmente são analisadas as de-
mandas químicas e bioquímicas de oxigênio ou via carbono orgânico total.
Nitrogênio Inclui as formas de nitrogênio orgânico, amônia, nitrito e nitrato. Componentes orgâni-
total cos da matéria orgânica, sua presença em efluentes está relacionada à decomposição.
Óleos e Graxas Fração de matéria orgânica solúvel em hexano; no caso dos esgotos domésticos,
estão relacionados aos óleos e gorduras utilizados no preparo ou na composição
de alimentos.
Presença de A presença dos microrganismos neste tipo de efluente é predominantemente em
microrganismos função dos dejetos humanos. São comuns a esse tipo de efluente os coliformes
fecais, sendo estes um grupo de bactérias comuns ao trato intestinal humano e de
animais. Esse grupo compreende os gêneros Escherichia e, em menor grau, espécies
de Klebsiella, Enterobacter e Citrobacter (WHO, 1993).
Fonte: adaptado de Von Sperling (2005) e Who (1993).
A legislação que dispõe especificamente sobre os padrões que devem ser atingidos para o lançamento
de efluentes é a Resolução do CONAMA 430/2011. Essa legislação rege parâmetros, diretrizes e padrões
para o despejo de efluentes domésticos/sanitários e industriais em corpos receptores. O artigo 21º
dessa legislação preconiza que o lançamento direto de efluentes oriundos de sistemas de tratamento
de esgotos sanitários deve atender os padrões expressos no quadro a seguir:
Quadro 2 - Parâmetros físico-químicos e valores máximos permitidos para o lançamento de efluentes sanitários em corpos hídricos
PARÂMETRO VALOR MÁXIMO PERMITIDO (VMP)
ph Entre 5 e 9.
Sólidos Até 1 mL/L (Teste em cone Inmhoff). Caso a disposição ocorra em lagos/lagoa, os
sedimentáveis sólidos sedimentáveis deverão ser ausentes.
Materiais Ausentes.
flutuantes
Demanda Máximo de 120 mg/L, sendo que esse valor poderá ser ultrapassado no caso de
Bioquímica de efluente de sistema de tratamento, com eficiência de remoção mínima de 60%
Oxigênio (DBO5) de DBO, ou mediante estudo de autodepuração do corpo hídrico que comprove
atendimento às metas do enquadramento do corpo receptor.
Fonte: Brasil (2011).
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Tabela 1 - Relação Demanda química de oxigênio/Demanda bioquímica de oxigênio em efluentes
RELAÇÃO DQO/DBO INDICAÇÃO DE TRATAMENTO
Baixa - < 2,5 A fração biodegradável do efluente é elevada, podendo ser indicado
tratamento biológico.
Intermediária - Entre A fração biodegradável não é elevada, sendo necessário realizar alguns
2,5 e 3,5 estudos de tratabilidade para verificar a viabilidade do tratamento
biológico.
Elevada - > 3,5 A fração inerte (não biodegradável) é elevada, possível indicação para
tratamento físico-químico.
Fonte: adaptada de Von Sperling (2005).
Ainda sobre o Quadro 2, também foram apresentados valores máximos permitidos (VMP) para alguns
parâmetros pautados em legislação, entretanto, como mensurar se o tratamento proposto está sendo
efetivo e se está de acordo com os valores previstos em legislação? Por meio do cálculo de eficiência
de remoção, representado pela fórmula:
Em que:
• E = eficiência de remoção (%).
• Ce = Concentração na entrada.
• Cs = Concentração na saída.
Para tanto, utiliza-se o valor mensurado do parâmetro em questão antes do tratamento e o valor obtido
após o tratamento aplicado. Algumas das técnicas de quantificação de alguns parâmetros físico-quí-
micos que podem ser aplicadas, tanto para água como para efluentes, serão apresentados na leitura
complementar desta unidade. Já os diferentes tipos de tratamento existentes serão explorados mais
adiante nesta unidade.
Quanto ao seu descarte, o artigo 16º, da Resolução Conama 430/2011, preconiza que os efluentes de
qualquer fonte poluidora poderão ser lançados em corpos hídricos, desde que atendam os parâmetros
do Quadro 4:
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Tabela 2 - Padrões de lançamento de efluentes - parâmetros orgânicos e inorgânicos
PARÂMETROS INORGÂNICOS VALOR MÁXIMO PERMITIDO (VMP)
Arsênio total 0,5 mg/L As
Bário total 5,0 mg/L Ba
Boro total (não se aplica a águas salinas) 5,0 mg/L B
Cádmio total 0,2 mg/L Cd
Chumbo total 0,5 mg/L Pb
Cianeto total 1,0 mg/L CN
Cianeto livre 0,2 mg/L CN
Cobre dissolvido 1,0 mg/L Cu
Cromo hexavalente 0,1 mg/L Cr+6
Cromo trivalente 1,0 mg/L Cr+3
Estanho total 4,0 mg/L Sn
Ferro dissolvido 15,0 mg/L Fe
Fluoreto total 10,0 mg/L F
Manganês dissolvido 1,0 mg/L Mn
Mercúrio total 0,01 mg/L Hg
Níquel total 2,0 mg/L Ni
Nitrogênio amoniacal total 20,0 mg/L N
Prata total 0,1 mg/L Ag
Selênio total 0,30 mg/L Se
Sulfeto 1,0 mg/L S
Zinco total 5,0 mg/L Zn
PARÂMETROS ORGÂNICOS VALOR MÁXIMO PERMITIDO (VMP)
Benzeno 1,2 mg/L
Clorofórmio 1,0 mg/L
Dicloroeteno (somatório de 1,1 + 1,2cis + 1,2 trans) 1,0 mg/L
Estireno 0,07 mg/L
Etilbenzeno 0,84 mg/L
Fenóis totais (substâncias que reagem com 4-ami- 0,5 mg/L C6H5OH
noantipirina)
Tetracloreto de carbono 1,0 mg/L
Tricloroeteno 1,0 mg/L
Tolueno 1,2 mg/L
Xileno 1,6 mg/L
Fonte: Brasil (2011).
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO
DE ESGOTO
Efluente Industrial
Nesse modelo de planta de estação de tratamento O que se observa, normalmente, são peque-
industrial ocorrem, basicamente, os mesmos pro- nas estações de tratamento compostas por um
cessos descritos na estação de tratamento de água, sistema de gradeamento prévio ao espaço ou
porém com algumas variações. Note que, nesse mo- tanque destinado à equalização e correção de
delo, ainda ocorre a captação dos gases gerados nos pH, seguido de um tanque de coagulação/flo-
digestores e sua conversão em energia elétrica. Infe- culação/sedimentação e uma única lagoa de
lizmente, tal modelo ideal não se aplica com tanta estabilização biológica, onde ocorrerá a degra-
frequência em nosso país, visto que a geração de dação biológica da carga poluidora. A realidade
efluentes de alta carga poluidora ocorre, em geral, ambiental das indústrias, muitas vezes, é bem
em instalações improvisadas de pequeno a médio diferente do que a identidade transmitida por
porte, muitas delas conduzidas por recicladores ela, fique atento(a)!
informais, sem licenciamento para seu funciona- Nesse sentido, vamos dar sequência à descri-
mento e sem qualquer compromisso com a legisla- ção das etapas do tratamento de efluentes.
ção ambiental (BORDONALLI; MENDES, 2009).
O Tratamento Preliminar tem por objetivo a Após o tratamento preliminar, o efluente ainda
remoção de sólidos e materiais que são des- apresenta grande parte de sólidos em suspensão e
cartados nas vias fluviais como, por exemplo, elevada carga de matéria orgânica que podem ser
plástico, madeiras ou qualquer outro tipo de re- separados do efluente pelo processo de separação
síduo sólido estranho à composição do efluente de sólido-líquido, baseado na diferença de densi-
industrial. O princípio do aplicado na remoção dade das substâncias presentes na água que sofrem
desses materiais é física e pode ser realizado via influência da força gravitacional, denominada
gradeamento e/ou peneiramento. Ambas me- sedimentação/decantação. Essa etapa ocorre em
todologias consistem em barreiras físicas com decantadores ou sedimentadores (clarificadores)
grades ou peneiras com espessuras variadas que que são reservatórios circulares ou retangulares.
retém materiais inapropriados e que devem ser O processo mais comum e mais utilizado é o de
retirados manualmente (Figura 2). coagulação/floculação/sedimentação (Figura 3),
Nesta etapa do tratamento, ainda ocorre a se- especialmente pelos países em desenvolvimento;
paração de materiais flutuantes, como espumas nesta etapa do tratamento primário, reagentes quí-
com densidade menor que a da água nas chama- micos coagulantes são adicionados e possibilitam
das caixas de gordura e também a equalização a formação de flocos de carga positiva e com alto
que visa minimizar o fluxo, impossibilitando peso molecular. Desta forma, os flocos formados
o aporte excessivo no sistema de tratamento e, ficam sujeitos à ação gravitacional durante a sedi-
por fim, a correção do pH ou neutralização pela mentação. Esse processo é comumente aplicado no
adição de ácido ou base ao volume armazenado, tratamento de água e os coagulantes mais utilizados
objetivando potencializar as etapas sequenciais. são os sais férricos e o policloreto de alumínio. Ou-
tro tratamento primário que pode ser utilizado é a
flotação, que consiste na injeção de ar comprimido
na parte inferior do tanque, o que faz com que as
impurezas sejam impulsionadas para a parte supe-
rior do tanque após a coagulação, possibilitando a
retirada mecânica por pás ou sistema automatizado.
UNIDADE 4 103
Para esse processo, dependendo da aplicação, tratamentos preliminares são dispensados, pois os
sólidos são necessários para o acúmulo e a manutenção do sistema biológico. Tratamentos secundários
são constituídos por uma gama de metodologias que apresentam vantagens específicas relacionadas
às aplicações e aos resultados desejados. Para auxiliar na comparação dos diversos tratamentos secun-
dários existentes, o Quadro 5 expressa algumas informações.
Quadro 5 - Tratamentos Secundários
TRATAMENTO VANTAGENS DESVANTAGENS
Lagoas Facultativas Remoção da demanda bioquí- Necessita de grandes extensões territoriais.
e Anaeróbias- mica de oxigênio. Dificuldade em atender os padrões de lan-
Facultativas Fácil construção e Manutenção. çamento.
Proliferação de insetos.
Sujeito à interferência climática.
Lagoa Aerada Fácil construção, operação e Elevado consumo energético.
Facultativa manutenção. Necessidade de equipamento e maquinário.
Não requer tanta extensão de Baixa remoção de coliformes.
território.
Manutenção para remoção de lodo periódica.
Eficiente na remoção da de-
manda bioquímica de oxigênio.
Tanque Séptico Resistência à variação de carga. Baixa eficiência aos nutrientes relacionados
Não requer extensão territorial à eutrofização.
elevada. Gera odores fortes e desagradáveis.
Eficiente remoção da demanda Necessita de pós-tratamento.
bioquímica de oxigênio.
Reator UASB Baixos requisitos de área e Necessita de pós-tratamento.
energia. Baixa eficiência aos nutrientes relacionados
Eficiente para a remoção da de- à eutrofização.
manda bioquímica de oxigênio.
Possibilita reuso do Biogás.
Lodos Ativados Baixos requisitos de área. Elevados consumos de energia para opera-
Eficiente para remoção de fós- ção.
foro, nitrogênio e demanda Problemática com ruídos.
bioquímica de oxigênio. Pouca eficiência para remoção de coliformes.
Em todos os tipos de tratamento secundário citados, é necessário fazer a gestão adequada do lodo
gerado, sendo que o lodo resultante da atividade biológica, eventualmente e conforme a necessi-
dade, deverá ser retirado da lagoa em que estiver sendo aplicado, preferencialmente quando sua
atividade biológica for reduzida devido à intensa utilização. Antes de seu descarte, todo esse lodo
residual deverá ser tratado antes de receber uma destinação final adequada.
UNIDADE 4 105
Tenha sua dose extra de conhecimento assistindo ao vídeo. Para acessar, use
seu leitor de QR Code.
Tratamento Terciário
A última etapa do tratamento de A adsorção consiste em um processo físico ou químico que in-
efluentes consiste na última ten- duz aglomeração das substâncias de interesse em uma superfície,
tativa de adequar os parâmetros como exemplo é possível citar o carvão ativado, que apresenta sua
que ainda não se enquadraram superfície modificada para atrair substâncias específicas. A adsor-
nos valores estabelecidos pela ção pode ser realizada utilizando resíduos da produção que sirvam
legislação. Dentre as opções an- como suporte ou superfície para a adesão de moléculas elaboradas/
teriores, o tratamento terciário se específicas, como pesticidas, corantes, hormônios, dentre outras.
torna o mais variável de acordo Já os processos oxidativos avançados (POA) consistem em pro-
com a necessidade, logo, pode- cessos que visam a eliminação de substâncias mediante a quantidade
mos relacionar essa etapa com a de radicais hidroxilos (OH) disponíveis para oxidação da substância
composição inicial do efluente de interesse. Alguns exemplos de POA são a fotocatálise (Figura 4),
e suas necessidades específicas. ozonização e fotólise. Para acelerar esses processos, utilizam-se ra-
Alguns exemplos desse trata- dicais oxidantes e pouco seletivos, que podem ser obtidos por meio
mento são a desinfecção, adsor- de diferentes combinações entre a radiação ultravioleta, peróxido
ção em carvão ativado, processos de oxigênio, ozônio e fotocatalisadores.
oxidativos avançados, dentre Fotocatálise
outros processos que visam a re-
moção de poluentes específicos,
como o nitrogênio e o fósforo
que aceleram o processo de eu-
trofização em corpos hídricos. A
desinfecção é realizada pela ação H20
de agentes saneantes ou energia CO2
na forma de radiação ultraviole- Poluente orgânico
ta, com o intuito de eliminar mi-
crorganismos característicos do
tratamento de esgotos e estranhos TiO2
ao meio ambiente. Esses micror- lente
ganismos, normalmente, estão
atrelados a doenças de veiculação CO2
Poluente orgânico H20
hídrica e serão abordadas em um
encontro específico. Figura 4 - Fotocatálise
Ouça o Podcast da CBN – Cidadania e Sustentabilidade e entenda como Cingapura tem combatido a
falta de água cada vez maior. Utilizando tecnologias de ponta, o país é capaz de, até mesmo, reciclar
esgoto doméstico e potabilizá-lo.
Disponível em: http://www.cbnmaringa.com.br/noticia/cingapura-possui-estrategias-hidricas-para-
-combater-falta-de-agua.
UNIDADE 4 107
Vale ressaltar que, dependendo do objetivo a ser alcançado, para
o efluente a ser tratado, nem todas essas etapas precisam ser realiza-
das, por exemplo, caso você busque apenas alcançar os padrões es-
pecificados para o descarte de efluentes, normalmente, a associação
de tratamentos preliminares, primário e secundário proporcionarão
os resultados esperados; agora, caso você almeje a reutilização de
água dentro da indústria, alguns cuidados devem ser tomados.
A reutilização de água dentro da indústria tem recebido grande
atenção nos últimos anos e se tornado foco de inúmeras pesquisas;
entretanto, a maior realização que se faz de água dentro das indús-
trias após o tratamento é a reutilização secundária, destinada a
processos que não requerem elevada qualidade e que não prejudique
a qualidade final do produto, como a irrigação, higiene de áreas de
lazer, pátios e caminhões. Para que seja possível uma reutilização
primária de água pela indústria, ou seja, como parte ou insumo
no processo, a água deve atender elevados padrões de qualidade,
incluindo do ponto de vista microbiológico, sendo os processos
terciários de nanofiltração ou osmose reversa recomendados para
tal ação.
Nesta unidade, observamos inúmeras informações sobre os
efluentes industriais e sanitários, desde limites para a disposição
em corpo hídrico até a sua legislação específica e podemos com-
preender que ambos os efluentes são um reflexo expresso de sua
utilização, assim, aprendemos que um efluente nunca apresentará
composição diferente daquela que está relacionada ao seu processo
produtivo ou de beneficiamento.
Podemos, por fim, conhecer os diferentes tipos de tratamento
utilizados, sendo eles o tratamento preliminar, primário, secundário
e terciário, este que se faz tão relevante para indústria, especialmente
por ser a última etapa para adequar os efluentes aos padrões dese-
jados e esperados para seu despejo, possibilitando, ainda, condições
de reutilização do efluente tratado dentro da própria indústria.
Sendo assim, conhecer todos os processos da indústria nunca foi
tão importante, pois, desta forma, é possível conhecer a composi-
ção do efluente final e buscar, dentre as alternativas de tratamento
disponível/existentes, aquela que melhor se adequa à realidade
financeira e operacional da indústria.
BORDONALLI, A. C. O.; MENDES, C. G. N. Reuso de água em indústria de reciclagem de plástico tipo PEAD.
Eng Sanit Ambient., v. 14, n. 2, p. 235-244, 2009.
BRASIL. Resolução CONAMA nº 430/2011. Dispõe sobre condições e padrões de lançamento de efluentes e
altera a Resolução 357, de 17 de Março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA, 2011.
BROOKMAN, S. K. E. Estimation of biochemical oxygen demand in slurry and effluents using ultra-
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racional de processos de membrana de ultrafiltração. Revista Engenharia Sanitária Ambiental, v. 14, n. 2, p.
215-222, abr./jun. 2009.
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1. E.
3. Em todos os tipos de tratamento secundário citados, é necessário fazer a gestão adequada do lodo gerado,
sendo que o lodo resultante da atividade biológica, eventualmente e conforme a necessidade, deverá ser
retirado da lagoa em que estiver sendo aplicado, preferencialmente quando sua atividade biológica for
reduzida devido à intensa utilização. Antes de seu descarte, todo esse lodo residual deverá ser tratado
antes de receber uma destinação final adequada.
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