Quais são as etapas básicas do tratamento de efluentes?

Como já discutimos em outros artigos do Blog, existem inúmeros sistemas e tecnologias de tratamento de efluentes disponíveis na literatura e no mercado. A escolha do sistema ideal sempre dependerá de uma análise individualizada de cada efluente, do contexto em que é gerado, das exigências legais, entre outros aspectos. No entanto, para compreendermos o funcionamento básico de um sistema de tratamento de efluentes, vamos falar sobre as etapas básicas do tratamento e suas contribuições na obtenção da qualidade final da água.

De acordo com Marcos Von Sperling, uma grande referência em estudos de saneamento no Brasil, para planejar a implementação de um sistema de tratamento de efluentes devemos avaliar três aspectos cruciais: os estudos de impacto do efluente tratado nos corpos receptores, os objetivos do tratamento e o nível de tratamento necessário, bem como a eficiência de remoção de poluentes esperada. Podemos compreender a estrutura de um sistema de tratamento de efluentes através de quatro níveis – tratamento preliminar, primário, secundário e terciário. Vamos nos aprofundar um pouco mais para compreender quais os objetivos de cada um deles.

Tratamento preliminar

O tratamento preliminar tem como objetivo remover do efluente todos os poluentes mais grosseiros, como areia, pedras e materiais indesejáveis de maiores dimensões. Caso não sejam removidos logo na entrada, esses materiais podem prejudicar a qualidade do tratamento, bem como a estrutura mecânica da estação, como as tubulações e bombas, incorrendo em prejuízos para o operador e para o corpo receptor do efluente tratado.

A remoção de sólidos grosseiros é normalmente realizada por grades ou telas, nas quais ficam retidos os sólidos com dimensões maiores do que o espaçamento entre as grades ou da malha da tela. É, portanto, uma etapa de tratamento física, sendo necessário realizar a limpeza periódica da grade de forma manual ou mecanizada.

O efluente segue ainda com pouco de materiais indesejáveis (grosseiros de maior densidade) é removida na sequência, em desarenadores. São tanques nos quais o efluente flui horizontalmente, e a areia sedimenta devido à sua maior densidade, depositando-se no fundo. A remoção deste lodo garante também a proteção das estruturas mecânicas subsequentes, reduzindo a ocorrência de obstruções e abrasões de equipamentos, entre outros problemas.

Tratamento primário

Assim como o tratamento preliminar, o tratamento primário também é realizado através de processos físicos podendo, no entanto, ser aprimorado através de coagulantes e polímeros, o que configuraria um tratamento físico-químico. Neste nível, o objetivo é remover os sólidos suspensos sedimentáveis e parte da matéria orgânica suspensa no efluente, reduzindo a carga orgânica que seguirá para o tratamento secundário que é mais complexo e mais especifico.

O tratamento secundário consiste basicamente em um tanque de sedimentação, que pode ser circular ou retangular, mas que depende de um fluxo lento de entrada do efluente para que os sólidos suspensos, coagulados ou não, possam sedimentar até o fundo do tanque. O sólido sedimentado, chamado de lodo primário, deve ser removido e digerido. Outra opção são os chamados tanques sépticos, nos quais o lodo sedimenta e permanece por alguns meses sofrendo digestão anaeróbia.

Nesta etapa também são removidos óleos e graxas que permanecem na superfície do líquido e que prejudicam o tratamento secundário.

 Tratamento secundário

O tratamento secundário possui uma complexidade maior que as etapas anteriores. Tanto é que ele pode ou não ser precedido do tratamento primário. Nele objetiva-se remover sólidos não sedimentáveis, matéria orgânica suspensa fina, bem como a matéria orgânica solúvel, alguns nutrientes como fósforo e nitrogênio, e também boa parte dos patógenos presentes no efluente. Por essa razão, usualmente são empregados sistemas de tratamento biológicos nesta etapa.  

Tratamentos biológicos baseiam-se no metabolismo de microrganismos para degradação e remoção da matéria orgânica do efluente. Bactérias, algas, fungos e protozoários utilizam a matéria orgânica como alimento produzindo, a partir dela, novos indivíduos, bem como eliminando água e gás carbônico, entre outros gases.

Existe uma enorme variedade de sistemas de tratamento secundários, sendo bastante comuns os sistemas de lodos ativados, os reatores anaeróbios, lagoas de estabilização, reatores de biofilme aeróbio, disposição no solo, entre tantos outros. Cada sistema terá muitas variáveis a serem estudadas e projetadas a partir das características do efluente a ser tratado.

Tratamento terciário

Por fim, o tratamento terciário possibilita a remoção de poluentes específicos, como substâncias tóxicas e não biodegradáveis, ou ainda patógenos de difícil remoção, metais e aqueles poluentes que porventura não tenham sido completamente eliminados no tratamento secundário. É um tipo de tratamento raro em países em desenvolvimento, mas necessário quando se tem uma exigência maior de qualidade para disposição final do efluente, ou ainda para fins de reuso. Tipos de sistemas terciários de tratamento são a adsorção em carvão ativado, osmose reversa, eletrodiálise, filtração, troca iônica entre outros.  

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