Tratamento tercirio Giovana Tommaso Rogers Ribeiro Some food

Tratamento terciário Giovana Tommaso & Rogers Ribeiro

“Some food processing industries (meat, vegetables, cheese processing) also contribute signifcantly to the phosphorus budget, even though the pollution may be due to floor and utensil cleaning rather than to direct food wastes. ” Tusseau-Vuillemin (2001)

Remoção de NITROGÊNIO FUNDAMENTOS �NITRIFICAÇÃO – TRANSFORMAÇÃO DE NAMONIACAL EM NITRATO – bactérias autotróficas ◦ NITRITAÇÃO NITROSOMONAS NH 4+ + 1, 5 O 2 => NO 2 - + H 2 O + 2 H+ ◦ NITRATAÇÃO NITROBACTER NO 2 - + 0, 5 O 2 => NO 3�DESNITRIFICAÇÃO – TRANSFORMAÇÃO DE NITRATO EM NITROGÊNIO GASOSO NA AUSÊNCIA DE OXIGÊNIO

NITROGÊNIO EM SUAS VÁRIAS FORMAS NITRIFICAÇÃO (AERÓBIO) OXIDAÇÃO NH 3/NH 4+ NO 2 - DESNITRIFICAÇÃO (ANÓXICO) REDUÇÃO NO 3 - NO 2 - Novos processos NO N 2

ALTERNATIVAS PARA PROMOVER A NITRIFICAÇÃO ◦ LAGOAS AERADAS ◦ LODOS ATIVADOS ◦ VALOS DE OXIDAÇÃO ◦ FILTRO BIOLÓGICO ◦ BIODISCO ◦ Bardenpho processs

ASPECTOS GERAIS DA NITRIFICAÇÃO � MICRORGANIMOS – BACTÉRIAS ESTRITAMENTE AERÓBIAS ◦ TAXA DE CRESCIMENTO DA NITROSOMONAS É MENOR QUE A DA NITROBACTER, PORTANTO, LIMITANTE DO PROCESSO � CONSUMO DE O 2: 4, 25 A 5 mg. O 2/mg N-AMONIACAL REMOVIDO � CONSUMO DE ALCALINIDADE: 7 mg. Ca. CO 3/mg N-AMONIACAL REMOVIDO

ASPECTOS GERAIS DA NITRIFICAÇÃO �TEMPERATURA ◦ TEMP. BAIXA LEVA AO AUMENTO NA CONCENTRAÇÃO DE NITRITOS (CONC. NO 2> 10 mg/L INIBE A NITROBACTER) OCORRÊNCIA DE FORTE INIBIÇÃO PARA TEMPERATURAS ABAIXO DE 10ºC ◦ FAIXA IDEAL (30ºC)

ASPECTOS GERAIS DA NITRIFICAÇÃO �INIBIDORES ◦ Nitritos e ác. Nitroso (Conc. acima de 0, 22 e 2, 8 mg/L, respectivamente) ◦ Metais (Conc. acima de 20 mg/L) ◦ N-AMONIACAL (Conc. acima de 1000 mg/L) �p. H ◦ Faixa 7, 2 -8, 0

PARÃMETROS DE DIMENSIONAMENTO EMPREGADOS NA NITRIFICAÇÃO � CINÉTICA – MODELO DE MONOD (MISTURA COMPLETA) – REMOÇÃO DE MATÉRIA CARBONÁCEA

PARÃMETROS DE DIMENSIONAMENTO EMPREGADOS NA NITRIFICAÇÃO � CINÉTICA – MODELO DE MONOD (MISTURA COMPLETA) – REMOÇÃO DE MATÉRIA NITROGENADA

PARÃMETROS DE DIMENSIONAMENTO EMPREGADOS NA NITRIFICAÇÃO �OXIGÊNIO DISSOLVIDO

PARÃMETROS DE DIMENSIONAMENTO EMPREGADOS NA NITRIFICAÇÃO �TEMPERATURA

PAR METROS DE DIMENSIONAMENTO EMPREGADOS NA NITRIFICAÇÃO �p. H

OXIGÊNIO DISSOLVIDO (OD) � OD < 0, 5 mg/L – REATORES COM FLOCOS EM SUSPENSÃO � OD < 2, 0 mg/L – REATORES DE FILME FIXO

Opções para a desnitrficação �Recirculação – reatores anaeróbios ◦ UASB ou filtro anaeróbio �Processos separados

DESNITRIFICAÇÃO � VALORES TÍPICOS PARA O MODELO DE MONOD PAR METRO FAIXA DE VALORES UNIDADE MÁX 0, 3 a 0, 9 dia-1 KS 0, 06 N-NO 3 -(mg/L) Y 0, 4 a 0, 9 mg. SSV/mg N-NO 3/L) kd 0, 04 a 0, 08 dia-1

PRINCIPAIS FATORES QUE INTERFEREM NA DESNITRIFICAÇÃO � OD � TEMPERATURA E p. H � CONCENTRAÇÃO DE NITRATOS � CONCENTRAÇÃO DE CARBONO ORG NICO � RELAÇÃO DQO/N-NOX � COMPOSTOS TÓXICOS � TEMPO DE RETENÇÃO CELULAR

TEMPERATURA E p. H � TEMPERATURA IDEAL >20ºC � TEMPERATURAS INFERIORES A 5ºC CAUSAM SÉRIOS PREJUÍZOS AO PROCESSO � FAIXA DE p. H: 7, 0 – 7, 5

PRESENÇA E NATUREZA DO CARBONO ORG NICO �A TAXA ESPECÍFICA DE UTILIZAÇÃO DE SUBSTRATO AUMENTA COM O AUMENTO DA DISPONIBILIDADE DE CARBONO, OU SEJA, DA RELAÇÃO C/N � REMOÇÃO ELEVADA DE N-NOX PARA VALORES DE C/N MAIORES QUE 7, 0 � A RELAÇÃO C/N DEPENDE DA FONTE DE CARBONO

TEMPO DE RETENÇÃO CELULAR � AS DESNITRIFICANTES HETEROTRÓFICAS APRESENTAM TAXAS DE CRESCIMANTO MAIORES QUE AS NITRIFICANTES E PORTANTO, APRESENTAM VALORES MENORES DE TEMPO DE RETENÇÃO CELULAR � CMIN = 0, 5 DIA (20ºC)

REMOÇÃO BIOLÓGICA DE FÓSFORO � FATORES AMBIENTAIS QUE INFLUENCIAM NA REMOÇÃO DE FÓSFORO ◦ OD �ZONA ANAERÓBIA: AUSÊNCIA �ZONA AERÓBIA: 1, 5 A 3 mg/L ◦ TEMPERATURA: Acima de 15ºC ◦ p. H: 7, 5 – 8, 0 ◦ NITRATO NA ZONA ANAERÓBIA

REMOÇÃO BIOLÓGICA DE FÓSFORO � FATORES DE PROJETO QUE INFLUENCIAM NA REMOÇÃO DE FÓSFORO ◦ IDADE DO LODO – descarte de fósforo no lodo excedente ◦ TDH NA ZONA ANAERÓBIA: 1 a 2 h; produção de ácidos voláteis que serão consumidos pelos acumuladores de fósforo ◦ TDH NA ZONA AERÓBIA: 1 a 2 h; absorção de fósforo ◦ MÉTODOS DE TRATAMENTO DO LODO EXCEDENTE: condições anaeróbias propiciam a liberação de fósforo

Sistema BARDENPHO �Performance estável até com variação de cargas volumétricas aplicadas �Pequeno ou nenhum gasto com produtos químicos �Eficiência na remoção de DBO, SS, TN e TP �Recuperação de alcalinidade �Baixos requisitos de potência instalada

BARDENPHO

�PRIMEIRO ESTÁGIO �Recebimento do lodo do decantador + DBO da WW �Ausência de O 2 e NO 3 �Stress – remoção de P no estágio Aeróbio BARDENPHO

� SEGUNDO ESTÁGIO – PRIMEIRO ESTÁGIO DE DESNITRIFICAÇÃO � Recebimento do “LIQUOR”do terceiro estágio + DBO da WW � Ausência de O 2 PRESENÇA DE NO 3 � Remoção de 2/3 do nitrato BARDENPHO

�TERCEIRO ESTÁGIO – NITRIFICAÇÃO �Presença de O 2 �Conversão da amônia à Nitrato �Absorção de fósforo �Remoção de DBO BARDENPHO

�Primeiro e segundos estágios: �Ausência de O 2 �Remoção de DBO Norg Namon BARDENPHO

�TERCEIRO ESTÁGIO – NITRIFICAÇÃO �Presença de O 2 �Conversão da amônia à Nitrato �Absorção de fósforo �Remoção de DBO BARDENPHO

�QUARTO ESTÁGIO – DESNITRIFICAÇÃO �Ausência O 2 �Remoção de DBO BARDENPHO

�QUINTO ESTÁGIO – REAERAÇÃO �Absorção de fósforo �Remoção de N 2 – stripping �Evita liberação de fósforo no decantador BARDENPHO

BARDENPHO + decantador

� SND ◦ Nitrificação e desnitrificação simultâneas � SHARON ◦ Nitratação e desnitrificação � Canon ◦ Nitritação e oxidação anaeróbia de amônia � Oland ◦ SND com NH 4 como doador de e- para desnitrificação � ANAMOX ◦ Oxidação anaeróbia da amônia Novas tecnologias

REMOÇÃO DE FÓSFORO POR PRECIPITAÇÃO QUÍMICA � CAL ◦ 5 Ca 2+ + 3 PO 43 - + OH- => Ca 5(PO 4)3(OH) � ALUMÍNIO ◦ Al 3+ + PO 43 - => Al. PO 4 p. H: 7, 0 � FERRO III ◦ Fe 3+ + PO 43 - => Fe. PO 4 p. H: 5, 3 - 5, 4

Marcos von Sperling (1997). Pricípios do tratamento biológico de águas residuárias (Volume 4). UFMG, Belo Horizonte, Minas Gerais – Brasil. Entre outros. . . BIBLIOGRAFIA