Remoção de itens grandes do afluente para evitar danos às bombas, válvulas e outros equipamentos da instalação. O processo de tratamento e recuperação de água de esgoto (qualquer água que tenha sido usada em residências, como descarga de vasos sanitários, lavagem de louça ou banho, e alguma água de uso industrial e esgotos pluviais) começa com a expectativa de que, depois de tratamento, será limpo o suficiente para reentrar no ambiente.
A qualidade da água é ditada pela Agência de Proteção Ambiental (EPA) e pela Lei da Água Limpa, e as instalações de águas residuais operam de acordo com licenças especificadas pelo Sistema Nacional de Eliminação de Descargas de Poluentes (NPDES). De acordo com a EPA, a Lei da Água Limpa (CWA) estabelece uma estrutura básica para regular as descargas de fontes nas águas dos Estados Unidos e regular os padrões de qualidade para as águas superficiais. De acordo com a CWA, a EPA estabelece padrões de águas residuais para a indústria. A EPA também desenvolveu recomendações nacionais de critérios de qualidade da água para águas superficiais. O programa de licença do Sistema Nacional de Eliminação de Descargas de Poluentes (NPDES) da EPA controla as descargas.
Como exemplo dos padrões esperados, a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) do efluente médio de águas residuais é de 200 mg/L e espera-se que o efluente após o tratamento seja >30 mg/L. É crucial que uma instalação de águas residuais atenda a essas expectativas ou correrá o risco de prejuízos severos. O processo
físico de tratamento de águas residuais começa com a triagem de itens grandes que foram parados no sistema de esgoto e, se não forem removidos, podem danificar as bombas e impedir o fluxo de água. Uma tela de barra geralmente é usada para remover itens grandes do afluente e, por fim, levada para um aterro sanitário.
Estágio Dois – Triagem
Remoção de areia fluindo o influenciando sobre/através de uma câmara de areia.
A areia fina que chega ao afluente precisa ser removida para evitar danos às bombas e equipamentos a jusante (ou impactar o fluxo de água). Muito pequeno para ser filtrado, esse grão precisa ser removido da câmara de areia. Existem vários tipos de câmaras de areia (horizontais, aeradas ou vórtices) que controlam o fluxo da água, permitindo que a areia mais pesada caia para o fundo da câmara; a água e o material orgânico continuam a fluir para a próxima etapa do processo. A areia fisicamente é removida do fundo da câmara e descartada.
Estágio Três – Clarificador Primário
Separação inicial de matéria orgânica sólida de águas residuais.
Os sólidos conhecidos como orgânicos/lodo afundam no fundo do tanque e são bombeados para um digestor de lodo ou área de processamento de lodo, secos e transportados. As taxas de sedimentação adequadas são um indicador chave de quão bem o clarificador está operando. Ajustar a vazão no esclarecimento pode ajudar o operador a ajustar as taxas de sedimentação e a eficiência.
Após a remoção da areia, o afluente entra em grandes clarificadores primários que separam entre 25% e 50% dos sólidos do afluente. Esses grandes clarificadores (75 pés de diâmetro, 7½ polegadas nas bordas e 10½ pés no centro, por exemplo) permitem que os sólidos pesados afundem e o afluente dos limpadores de gripe. A eficácia do esclarecimento primário é uma questão de fluxo de água adequada. Se o fluxo de água for muito rápido, os sólidos não terão tempo de afundar, resultando em um impacto negativo na qualidade da água a jusante. Se o fluxo de água for muito lento, isso afetará o processo a montante.
Os sólidos que caem no fundo do clarificador são conhecidos como lodo e bombeados regularmente para garantir que não afetem o processo de separação. O lodo é então descartado após a remoção de qualquer água e comumente usada como fertilizante.
Estágio Quatro – Aeração
O ar é bombeado para o tanque/bacia de aeração para estimular a conversão de NH3 em NO3 e fornecer obediência para que as bactérias continuem a se propagar e crescer.
Uma vez convertidas em NO3, as bactérias removem/removem as moléculas de oxigênio das moléculas de nitrato e o nitrogênio (N) são liberadas como N2↑ (gás nitrogênio).
Nenhum centro de processamento de águas residuais é o incentivo e a nutrição do processo natural das bactérias, decompondo a matéria orgânica. Isso começa no tanque de aeração. A função principal do tanque de aeração é bombear oxigênio para dentro do tanque para estimular a combustão de qualquer material orgânico (e o crescimento de bactérias), bem como garantir que haja tempo suficiente para que o material orgânico seja decomposto. A aeração pode ser realizada bombeando e desarmando o ar para dentro do tanque ou por meio de agressão agressiva que adiciona ar à água. Este processo é gerenciado para oferecer as melhores condições para o crescimento bacteriano. Níveis de gás oxigênio [O2] abaixo de 2 ppm matam as bactérias, proporcionando eficiência à planta. O monitoramento da desinfecção nesta fase da planta é fundamental. Medições de amônia e nitrato são comuns para medir a eficiência das bactérias na conversão de NH3 em N2↑.
Um parâmetro chave para ser medido no tratamento de águas residuais é a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO). A DBO é um indicador substituto da quantidade de material orgânico presente e usado para determinar a eficácia da concentração do material orgânico. Há uma série de outros testes usados para garantir a preservação ideal de material orgânico (e redução de DBO), como medição de pH, temperatura, oxigênio dissolvido (OD), total de sólidos suspensos (TSS), tempo de retenção hidráulica ( taxa de fluxo), tempo de retenção de sólidos (quantidade de tempo que uma bactéria permanece na câmara de aeração) e Sólidos Suspensos de Licor Misto. O monitoramento contínuo e preciso é crucial para garantir a necessidade final do efluente do DBO.
Estágio Cinco – Clarificador Secundário
As águas residuais tratadas são bombeadas para um clarificador secundário para permitir que qualquer sedimento orgânico remanescente assente no fluxo de água tratada.
À medida que o influente sai do processo de aeração, ele flui para um clarificador secundário onde, como no clarificador primário, quaisquer sólidos muito pequenos (ou finos) fundam no fundo do tanque. Esses pequenos sólidos são chamados de lodo ativado e consistem principalmente de bactérias ativas. Parte desse lodo ativado retorna ao tanque de aeração para aumentar a concentração bacteriana, auxiliar na propagação e acelerar a degradação da matéria orgânica. O excesso é descartado.
A água que flui do clarificador secundário abasteceu a matéria orgânica e deve estar próxima das especificações de efluentes esperadas.
Estágio Seis – Cloração (Desinfecção)
O cloro é adicionado para matar qualquer bactéria remanescente na câmara de contato.
Com o aumento da concentração de bactérias como parte da fase de arejamento, há necessidade de testar o efluente de saída quanto à presença ou ausência de bactérias e desinfetar a água. Isso garante que concentrações de bactérias superiores às especificadas não sejam liberadas no meio ambiente. A cloração é o tipo de infecção mais comum e barato, mas a popularidade da infecção por ozônio e UV também está aumentando. Se for usado cloro, é importante testar os níveis de cloro livres para garantir que sejam níveis aceitáveis antes de serem liberados no meio ambiente.
Estágio Sete – Análise e Teste de Água
Testar o nível adequado de pH, amônia, nitratos, fosfatos, oxigênio distribuído e níveis de cloro residual para estar em conformidade com a licença NPDES da planta é fundamental para o desempenho da planta. Embora os testes sejam contínuos durante todo o processo de tratamento de águas residuais para garantir o fluxo ideal de água, clarificação e aeração, os testes finais são feitos para garantir que o efluente que sai da estação atenda às especificações da licença. As usinas que não atendem aos níveis de liberação da licença estão sujeitas a multas e encarceramento possível do operador responsável
Etapa Oito – Eliminação de Efluentes
Depois de atender a todas as especificações da licença, a água limpa é reintroduzida no meio ambiente.
Embora os testes sejam contínuos durante todo o processo de tratamento de águas residuais para garantir o fluxo ideal de água, clarificação e aeração, os testes finais são feitos para garantir que o efluente que sai da estação atenda às especificações da licença. As usinas que não atendem aos níveis de liberação da licença estão sujeitas a multas e encarceramento possível do operador responsável.
FAQ
Como é feito o tratamento das águas residuais?
O tratamento das águas residuais é feito por meio de processos físicos, químicos e biológicos em estações de tratamento de águas residuais (ETAR). Esses processos visam remover impurezas e contaminantes das águas residuais para torná-las seguras para o descarte ou reutilização.
Quais são as etapas do processo de tratamento da água?
As etapas do processo de tratamento da água incluem pré-tratamento (remoção de sólidos grosseiros), tratamento primário (sedimentação), tratamento secundário (aeração biológica), tratamento terciário (remoção adicional de contaminantes) e desinfecção (eliminação de microrganismos patogênicos).
Qual o objetivo do tratamento das águas residuais?
O objetivo do tratamento das águas residuais é remover contaminantes e impurezas das águas residuais, protegendo a saúde pública, o meio ambiente e os recursos hídricos.
O que é reutilização das águas residuais?
A reutilização das águas residuais é o processo de tratamento das águas residuais para que possam ser usadas novamente para fins não potáveis, como irrigação, descarga de banheiros, resfriamento industrial, entre outros.
Como funciona o sistema de reutilização de água?
O sistema de reutilização de água envolve o tratamento das águas residuais por meio de processos adequados para remover contaminantes, seguido pelo armazenamento e distribuição da água tratada para os usos pretendidos.
Quais as vantagens e as desvantagens do reuso de água?
As vantagens do reuso de água incluem a conservação dos recursos hídricos, redução do consumo de água potável, diminuição da poluição hídrica e redução dos custos de tratamento de água. As desvantagens podem incluir custos de infraestrutura, riscos à saúde pública se não tratada adequadamente e questões de aceitação social.
Como fazer a reutilização da água?
A reutilização da água é feita por meio de sistemas de tratamento de águas residuais projetados para atender às necessidades específicas de reutilização, seguido pelo encaminhamento da água tratada para os usos pretendidos, como irrigação, descarga de banheiros ou processos industriais.
Qual o exemplo de reutilizar?
Um exemplo de reutilização de água é o tratamento das águas residuais de uma estação de tratamento de esgoto para serem utilizadas na irrigação de parques, campos agrícolas ou espaços verdes urbanos.
Para que serve a reutilização?
A reutilização de água serve para conservar os recursos hídricos, reduzir o desperdício de água potável, mitigar a escassez de água, proteger o meio ambiente e promover a sustentabilidade.
Quais são os 4 tipos de reciclagem?
Os quatro tipos de reciclagem incluem reciclagem de materiais (como plástico, papel, vidro e metal), reciclagem orgânica (compostagem de resíduos orgânicos), reciclagem de água (reutilização de água tratada) e reciclagem energética (recuperação de energia a partir de resíduos).
Como funciona a reutilização?
A reutilização funciona por meio de sistemas de tratamento de águas residuais que removem impurezas e contaminantes das águas residuais, tornando-as adequadas para serem usadas novamente para fins não potáveis, como irrigação, descarga de banheiros ou processos industriais.
Conclusão
Em conclusão, o tratamento das águas residuais desempenha um papel crucial na preservação dos recursos hídricos, na proteção do meio ambiente e na promoção da sustentabilidade. Através de processos físicos, químicos e biológicos, as águas residuais são tratadas para remover impurezas e contaminantes, tornando-as seguras para descarte ou reutilização em várias aplicações não potáveis.
A reutilização da água, em particular, representa uma estratégia eficaz para conservar os recursos hídricos, reduzir o consumo de água potável e mitigar a escassez de água em muitas regiões. Embora apresente vantagens significativas, como a redução dos custos de tratamento de água e a proteção dos ecossistemas aquáticos, a reutilização da água também requer cuidados específicos para garantir a segurança e a saúde pública.
Portanto, é essencial promover práticas de tratamento de águas residuais e reutilização de água eficientes e sustentáveis, além de investir em tecnologias inovadoras e políticas públicas adequadas para enfrentar os desafios relacionados à gestão da água no século XXI. Através desses esforços coordenados, podemos garantir o uso responsável e eficiente dos recursos hídricos, protegendo o meio ambiente e assegurando um futuro sustentável para as gerações futuras.
