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Filtros BiolgicosFiltros Biolgicos

Arlan ScortegagnaArlan Scortegagna

Aline OrsiAline Orsi

AlessonAlesson MassalinoMassalino

ZabeleZabele LasLasIsadora CordeiroIsadora Cordeiro

Tain LimaTain Lima

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Microbiologia no Tratamento deMicrobiologia no Tratamento de

EfluentesEfluentes EstabilizaoEstabilizao dada matriamatria orgnicaorgnica emem produtosprodutos

mineralizadosmineralizados inertesinertes atravsatravs dada aoao dede microrganismosmicrorganismos

EstesEstes fornecemfornecem asas enzimasenzimas catalisadorascatalisadoras dodo processoprocesso dededepuraodepurao

PrincipaisPrincipais gruposgrupos envolvidosenvolvidos:: BactriasBactrias AlgasAlgas ProtozoriosProtozorios

FungosFungos

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GeraoGerao de Energia:de Energia:

ConceitosConceitos FundamentaisFundamentais

DoadoresDoadores dede eltronseltrons:: substnciasubstncia oxidadaoxidada.. MatriaMatriaorgnicaorgnica ouou compostoscompostos inorgnicosinorgnicos reduzidosreduzidos..

AceptorAceptor dede eltronseltrons:: agenteagente oxidanteoxidante queque receberecebe aa

transfernciatransferncia dede eltronseltrons porpor meiomeio ee reaesreaesbioqumicasbioqumicas..

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Aerbia:Aerbia:Oxignio dissolvido aceptor de eltrons. Gera maisOxignio dissolvido aceptor de eltrons. Gera maisenergia.energia.

AnxicaAnxica::

Sem OD e na presena de nitratos, as bactriasSem OD e na presena de nitratos, as bactrias

desnitrificantesdesnitrificantes convertem NOconvertem NO33-- a Nitrognioa Nitrognio

Aerbias estritas:Aerbias estritas:

Sulfatos reduzidos a sulfetos e COSulfatos reduzidos a sulfetos e CO22a CHa CH44

ViasVias de Conversode Converso

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Condies Aceptor de

eltrons

Forma do aceptor

aps a reao

Processo

Aerbias Oxignio (O 2) H2O Metabolismo aerbio

Anxicas Nitrato (NO 3- ) Nitrognio gasoso(N2)

Reduo de nitratos(desnitrificao)

Anaerbias Sulfato (SO42- )

Dixido decarbono (CO2 )

Sulfeto (H2S)

Metano (CH4 )

Reduo de sulfatos(dessulfatao)Metanognese

Enquanto houver substncias de maior liberao de energia,as inferiores no sero utilizadas (Arceivala, 1981 apudVon

Sperling, 1996)

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Aerbia:Aerbia: CC66HH

1212OO

66+ 6 O+ 6 O

22 6 CO 6 CO

22+ 6 H+ 6 H

22OO

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Converso AnaerbiaConverso AnaerbiaMATERIAL ORGNICO EMSUSPENSOPROTENAS, CARBOIDRATOS, LIPDIOS

AMINOCIDOS, ACARES CIDOS GRAXOS

PIRUVATO OUTROS PROPIONATO CIDOS GRAXOS

ACETATO HIDROGNIO

METANO

HIDRLISE

ACID

OG

NESE

ACETOGNESE

METANOGNESEHIDROGENOTRFICA

METANOGNESEACETOTRFICA

Fonte: PROSAB. Tratamento de Esgotos Sanitrios por Processo Anaerbio e Disposio Controlada no Solo

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Ecologia do Tratamento de EsgotosEcologia do Tratamento de Esgotos

BactriasBactrias

ApresentamApresentam--sese emem vriasvrias formasformas ee tamanhostamanhos

PrincipaisPrincipais responsveisresponsveis pelapela estabilizaoestabilizao dada matriamatriaorgnicaorgnica

PrincipaisPrincipais agentesagentes dada remooremoo dede DBODBO

AlgumasAlgumas soso patognicas,patognicas, causandocausando principalmenteprincipalmentedoenasdoenas intestinaisintestinais

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ProtozoriosProtozorios

Unicelulares,Unicelulares, eucariotaseucariotas EmEm suasua maioriamaioria organismosorganismos aerbiosaerbios estritosestritos

ConsomemConsomem matriamatria orgnicaorgnica ee bactriasbactrias livreslivres

SoSo essenciaisessenciais nana manutenomanuteno dede umum equilbrioequilbrioentreentre osos diversosdiversos gruposgrupos

PrincipaisPrincipais:: amebas,amebas, flageladosflagelados ee ciliadosciliados

AlgunsAlguns soso patognicospatognicos

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BiofilmeBiofilme Crescimento aderido em meio suporte

Caractersticas: estrutura heterognea, diversidade gnica,interaes complexas entre as comunidades

Podem conter bactrias, protozorios, fungos, algas e rotferos

Maior concentrao de biomassa por elevados perodos detempo

Formao de EPS (extracellular polymeric substance), umamatriz composta basicamente por polissacardeos que mantmos microrganismos juntos.

Pode conferir maior resistncia a antibiticos

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DesenvolvimentoDesenvolvimento

1)1) Fixao InicialFixao Inicial2)2) Fixao IrreversvelFixao Irreversvel

3)3) Maturao IMaturao I

4)4) Maturao IIMaturao II5)5) DispersoDisperso

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Antes

Depois

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Filtros BiolgicosFiltros Biolgicos

NosNos filtrosfiltros biolgicosbiolgicos ocorremocorrem oo crescimentocrescimento ememleitoleito fixofixo.. ConfiguradoConfigurado comocomo umauma torretorre comcom recheio,recheio, ooefluenteefluente brutobruto espalhadoespalhado nana superfciesuperfcie ee percolapercola atravsatravs

dodo recheiorecheio..AlgumasAlgumas vantagensvantagens dosdos filtrosfiltros biolgicosbiolgicos:: assimilarassimilar

choques,choques, nitrificarnitrificar aa amniaamnia ee aa simplicidadesimplicidade operacionaloperacional

QuandoQuando oo efluenteefluente passapassa atravsatravs dodo recheio,recheio, iniciainicia--seseaa formaoformao dede microrganismosmicrorganismos (bactrias,(bactrias, protozoriosprotozoriosrotferos,rotferos, nematidesnematides,, microcurstceosmicrocurstceos ee fungos)fungos) ondeondeocorreocorre aa degradaodegradao biolgicabiolgica..

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Trs componentesfundamentais: Mecanismo de distribuio do

afluente. Meio Suporte.

Sistema de drenagem do efluente.

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Mecanismo de Distribuio doMecanismo de Distribuio doafluenteafluente

Dispersores fixos ou mveisDispersores fixos ou mveis Quanto mais uniforme for a distribuio, mais eficiente o tratamentoQuanto mais uniforme for a distribuio, mais eficiente o tratamento

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Meio SuporteMeio Suporte

AgregaAgrega aa biomassa,biomassa, permitindopermitindo formaoformao dede condiescondiesfavorveisfavorveis ss reaesreaes bioqumicasbioqumicas

TradicionalmenteTradicionalmente soso usadosusados pedregulhos,pedregulhos, cascalhos,cascalhos,escriasescrias dede fornosfornos dede fundiofundio ee outrosoutros materiaismateriais inertesinertes

RecentementeRecentemente oo plsticoplstico temtem sidosido utilizadoutilizado

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VentilaoVentilao

NaturalNatural importante para manter as condies aerbias importante para manter as condies aerbiasnecessrias ao processo.necessrias ao processo.

ArtificialArtificialNo tem sido empregada por que envolve custos.No tem sido empregada por que envolve custos.

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Filtro aerbio x Filtro anaerbioFiltro aerbio x Filtro anaerbio

Aerbio:Aerbio: Gera maisGera mais lodo porm remove nutrienteslodo porm remove nutrientes

TemTem maismais facilidade em entupirfacilidade em entupir

AnaerbioAnaerbio

GeraGera pouco lodo mas gera biogs e odorespouco lodo mas gera biogs e odores DificilmenteDificilmente entopeentope

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ClassificaoClassificao

Filtros de Baixa carga:Filtros de Baixa carga: VantagensVantagens

Elevada eficincia na remoo deD

BO;

Elevada eficincia na remoo deD

BO;

Nitrificao frequente;Nitrificao frequente;

Requisitos de rea relativamente baixos;Requisitos de rea relativamente baixos;

Mais simples conceitualmente do que lodos ativados;Mais simples conceitualmente do que lodos ativados;

ndice de mecanizao relativamente baixo;ndice de mecanizao relativamente baixo;

Equipamentos mecnicos simples;Equipamentos mecnicos simples;

Estabilizao do lodo no prprio filtro;Estabilizao do lodo no prprio filtro;

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DesvantagensDesvantagens

Menor flexibilidade operacional que lodos ativados;Menor flexibilidade operacional que lodos ativados;

Elevados custos de implantao;Elevados custos de implantao; Requisitos de rea mais elevados do que filtrosRequisitos de rea mais elevados do que filtros

biolgicos de alta cargabiolgicos de alta carga

Relativa dependncia da temperatura do ar;Relativa dependncia da temperatura do ar; Relativamente sensvel a descargas txica;Relativamente sensvel a descargas txica;

Necessidade de remoo da unidade do lodo e da suaNecessidade de remoo da unidade do lodo e da suadisposio final (embora mais simples que filtrosdisposio final (embora mais simples que filtros

biolgicos de alta carga);biolgicos de alta carga); Possveis problemas com moscas;Possveis problemas com moscas;

Elevada perda de carga.Elevada perda de carga.

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Filtros de Alta carga:Filtros de Alta carga:

VantagensVantagens Eficincia na remoo de DBO (embora ligeiramenteEficincia na remoo de DBO (embora ligeiramente

inferior aos filtros de baixa carga;inferior aos filtros de baixa carga;

Baixos requisitos de rea;Baixos requisitos de rea;

Mais simples conceitualmente do que lodos ativados;Mais simples conceitualmente do que lodos ativados; Maior flexibilidade operacional que filtros de baixaMaior flexibilidade operacional que filtros de baixa

carga;carga;

Melhor resistncia a variaes de carga que filtros deMelhor resistncia a variaes de carga que filtros debaixa carga;baixa carga;

Reduzidas possibilidades de maus odoresReduzidas possibilidades de maus odores..

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DesvantagensDesvantagens Operao ligeiramente mais sofisticada do que filtrosOperao ligeiramente mais sofisticada do que filtros

biolgicos de baixa carga;biolgicos de baixa carga; Elevados custos de implantao;Elevados custos de implantao;

Relativa dependncia da temperatura do ar;Relativa dependncia da temperatura do ar;

Necessidade de remoo da umidade do lodo e da suaNecessidade de remoo da umidade do lodo e da suadisposio final (embora mais simples que filtrosdisposio final (embora mais simples que filtrosbiolgicos de baixa carga);biolgicos de baixa carga);

Elevada perda de carga.Elevada perda de carga.

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RefernciasReferncias

VONVON SPERLING,SPERLING, MM.. .. PrincpiosPrincpios dodo TratamentoTratamento BiolgicoBiolgico dede guasguas ResiduriasResidurias..VolVol.. 22.. PrincpiosPrincpios BsicosBsicos dodo TratamentoTratamento dede EsgotosEsgotos.... 11.. eded.. BELOBELO HORIZONTEHORIZONTE::DESADESA--UFMG,UFMG, 19961996..

PROGRAMAPROGRAMA DEDE PESQUISAPESQUISA EMEM SANEAMENTOSANEAMENTO BSICOBSICO (PROSAB)(PROSAB)..

TratamentoTratamento dede EsgotosEsgotos SanitriosSanitrios porpor ProcessoProcesso AnaerbioAnaerbio ee DisposioDisposio ControladaControladanono SoloSolo.. RIORIO DEDE JANEIRO,JANEIRO, 19991999..

WHATWHAT ISIS BIOFILM?BIOFILM? Scientific Publications - WorkDone byMicrobiology ReaderBioscreen C. Disponvel em:

http://www.bionewsonline.com/n/what_is_biofilm.htm. ltimo acesso em04/06/2011.

KAWANO, M. ; HANDA, R. . Filtros Biolgicos e Biodiscos. Disponvel em:http://www.unicentro.br/graduacao/deamb/semana_estudos/semana_08.htm.

ltimo acesso em 04/06/2011.

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