DECANTAÇÃOMANTA DE LODO

Disciplina: Tratamento de Água de Abastecimento

Dicentes: Diogo H. Miranda Marcelo TavaresDocente: Prof. Dra. Karina Cardoso Valverde

IntroduçãoO sistema de lodos ativados é mundialmente utilizado para o tratamento de despejos domésticos e industriais, em situações em que são necessários uma elevada qualidade do efluente tratado e reduzidos requisitos de área.

As seguintes unidades são parte integrante da etapa biológica do sistema de lodos ativados: Tanque de aeração (reator). Tanque de decantação (decantador secundário). Recirculação de lodo. Sistema de introdução de oxigênio.

Decantação• É a operação de separação dos sólidos em suspensão na

água pela força da gravidade.

• Os sólidos podem existir na forma que ocorrem natural manteou numa forma modificada de seu estado original, resultante da coagulação e floculação.

• A decantação também promove a redução de bactérias presentes na água.

Tipos de Decantadores• Podem ser classificados como de baixa taxa de

aplicação, ou de alta taxa de aplicação superficial

• Enquadram-se nos de baixa taxa os decantadores de fluxo horizontal e de fluxo vertical ou manto de lodo, cujo regime de escoamento é turbulento, com número de Reynolds da ordem de 2 000 a 200 000.

• Os de alta taxa são os de placas paralelas ou módulos tubulares inclinados, nos quais o número de Reynolds está abaixo de 500 e o escoamento é laminar.

REATOR DE MANTA DE LODOHolanda (1970) UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactors)

Terminologia brasileira DAFA (Digestor Anaeróbio de Fluxo Ascendente) RAFA (Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente) RALF (Reator Anaeróbico de Leito Fluidizado) RAFAMAL (Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente e Manta de Lodo) RAFAALL (Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente Através de Leito de Lodo)

Recomendação Reator UASB Reator de Manta de Lodo Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente e Manta de Lodo

Lodos Ativados Os sólidos são recirculados do fundo da unidade de decantação, por meio de bombeamento para a unidade de aeração.

Bactéria em suspensão Assimilação de M.O.

Lodos Ativados• LODOS ATIVADOS – FLUXO CONTÍNUO (CONVENCIONAL / PROLONGADO)

Principais Alternativas

• Sistemas anaeróbios (reatores de manta de lodo ou reatores UASB)

• Sistemas combinados (reator UASB + pós-tratamento)

Tratamento Anaeróbio

Reator anaeróbio de manta de lodo A biomassa cresce dispersa no meio

A biomassa se aglutina formando grânulos

Fluxo de líquido ascendente

Formação de gases (CH4 e CO2)

Baixa produção de lodo

ETE - UFES

Afluente

Coleta do afluente

Compartimento de decantação

Partícula de lodo

Compartimento de digestão

Separador Trifásico

Bolha de gásManta de lodo

Leito de lodo

Sistemas Anaeróbios X Sistemas Aeróbios

Matéria Orgânica(100% DQO)

CO2

(40 a 50%)

Biogás(70 a 90%)

Efluente(10 a 30%)

Efluente (5 a 10%)

ReatorAnaeróbio

Lodo (5 a15%)

Lodo (50 a 60%)

ReatorAeróbio

Baixa Produção de Lodo! Reciclagem dos Biossólidos?

Atendimento à Legislação Ambiental?

Etapas do Tratamento do Lodo

adensamento: remoção de umidade

estabilização: remoção de matéria orgânica

condicionamento: preparação para desidratação

desidratação: remoção de umidade

disposição final

Tratamento do Lodo

Lodo biológico (secundário)

já estabilizado

adensadores

leitos de secagem

aplicação no solo

aterramento

Tratamento do Lodo

• lodo primário• lodo secundário não estabilizado

ESTABILIZAÇÃO

• desidratação mecânica

• leitos de secagem

• aplicação no solo

• aterramento

Estabilização do Lodo Digestores

Fonte:DesaUFMG

Reuso do Lodo

Lodo tratamento higienização

Reuso na agricultura

Vantagem do Sistema• Sistema compacto

• Baixo custo de implantação e de operação

• Baixa produção de lodo

• Baixo consumo de energia

• Eficiência da ordem de 65 – 75 %

• Possibilidade de rápido reínicio

• Elevada concentração do lodo excedente

• Boa desidratabilidade do lodo

Desvantagem do Sistema

• Possibilidade de emanação de maus odores

• Sensível à cargas tóxicas

• Partida demorada

• Necessário pós-tratamento

Critérios e Parâmetros • Desenvolver e manter lodo de elevada atividade e de excelentes• características de sedimentação

• Carga hidráulica volumétrica (CHV), quantidade (volume de esgoto, aplicadas diariamente no reator, por unidade de volume do reator.

• Carga hidráulica volumétrica

• CHV: (m3/m3.dia)• Q: vazão (m3/dia)• V: volume total do reator (m3) CHV = V Q

Critérios e Parâmetros • Carga hidráulica volumétrica (CHV) < 5,0 m3/m3.dia

• Tempo de detenção hidráulica (qh) 4,8 horas

• Valores superiores de CHV

• Perda de biomassa, devido ao arraste

• Redução do tempo de retenção celular

• Possibilidade de falha do sistema (tempo de crescimento da biomassa)

REATOR DE MANTA DE LODO• Exemplo 1Dimensionar um reator de manta de lodo, para o tratamento de um esgoto com as seguintes características.

População: 30.000 habitantes (100 % padrão baixo) DBO: 300 mg/L (g/m³) Temperatura: 20º C

Os principais parâmetros que devem ser controlados pelo operador são : Oxigênio dissolvido (OD);

Concentração do lodo ativado e suas características;

Tempo de retenção e vazão afluente;

pH e temperatura de entrada;

Concentração de nutrientes no afluente;

Entrada de produtos tóxicos;

Odor e Cor; Controle do Processo de Lodos Ativados

Higienização do Lodo

• Caleação

• Temperatura

• Compostagem