Filtros biologicos

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  • 1. UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS CENTRO SUPERIOR DE EDUCAO TECNOLGICA TECNOLOGIA EM SANEAMENTO AMBIENTALFiltros Biolgicos Emilia Nunes da Silva Maira Cristina Gasparini Maraline Conservani Klingohr Priscila Halley Oliveira Rodrigo Fernandes Castanha Tassia Vanessa SiqueiraR.A. 060375 R.A. 062620 R.A. 062641 R.A. 063736 R.A. 064264 R.A. 046575Prof Dr Peterson Bueno de Morais ST502 TRATAMENTO BIOLGICO DE EFLUENTES LQUIDOS ST503 TRATAMENTO FSICO-QUMICO DE EFLUENTES LQUIDOS

2. Tratamento biolgico ou secundrio Muito utilizado aps o tratamento fsico qumico, para completar a remoo da carga orgnica de efluentes.Tratamento fsico qumico primrio Tratamento biolgico secundrioEscolha do tipo de tratamento Depende principalmente das caractersticas do efluente, da eficincia da remoo da carga orgnica desejada e das condies climticas da regio onde esta instalado. 3. Objetivos dos sistemas de tratamento biolgicos Imitam, de maneira artificial a natureza, depurando os resduos que podem causar poluio.Microorganismos envolvidos na degradao da matria orgnica nos sistemas biolgicos. Bactrias Fungos Algas Protozorios Rotferos Nematdeos 4. Fatores que influenciam no crescimento e sobrevivncia dos microorganismos. Temperatura Ph O.D Luminosidade Nutrientes Substancias txicas Carga orgnica 5. Fatores que influenciam a escolha do sistema de tratamento biolgico Caractersticas efluentes a ser tratado Custo dos equipamentos Custo operacional rea disponvel Necessidade de remoo de nutrientes Resistncia as variaes de carga 6. Filtros Biolgicos Foi o 1 sistema de depurao de guas que conseguiu apresentar rendimentos depurativos elevados.Mtodo de origem filtros de areia Mtodo atual 7. Atividade biolgica do mtodo Processo na pelcula constituda por dois fenmenos biolgicos distintos combinados: 1 Fenmeno anaerbio ocorre na pelcula em contato com o recheio; 2 Fenmeno aerbio- ocorre na parte externa; 8. Processo de formao, crescimento e ruptura da pelcula 9. Figura 3 Sistema rotatrio de distribuio no FBP (ETE Caadores Camb/PR) 10. Equipamentos mnimos necessrios para os sistemas de filtros biolgicos Os sistemas de filtros biolgicos apresentam como equipamentos principais para o seu funcionamento o distribuidor rotativo, raspadores de lodo, elevatria para recirculao, misturador para digestor, equipamento de gs. 11. Tabela 1. Caractersticas tpicas do sistema de filtros biolgicos para tratamento de esgostos sanitrios.Sistema de tratamentoEficincia na remoo (%)RequisitosMatria orgnicaFiltros biolgicosPatognicosrea (m2/hab)60-900,15-0,70,2-1,6Quantidade de lodo a ser tratado 3/hab.ano) (m40-1200,4-1,5Potncia (W/hab)80-93Custos (US$/hab) 12. Categorias dos leitos percolados (filtros biolgicos) Filtros baixa carga especfica - resistente a variao da carga orgnica -fcil operao -baixo valor das cargas aplicadas -velocidade de percolao do liquido baixaFiltros alta carga especfica -Alto valor das cargas aplicadas -Velocidade de percolao do liquido alta -Utiliza a recirculao do efluente tratado 13. A opo entre filtro de baixa ou alta capacidade depende das caractersticas dos processos e dos fatores locais Comparando: Filtros de baixa carga apresentam maior profundidade. Por outro lado, no exigem recirculao, sua operao simples e oferece um efluente nutrificado. 14. Tipos de filtros biolgicos percoladores FBP de baixa taxa Pequena quantidade de DBO aplicada ao FBP, por unidade de volume, Disponibilidade de alimentos menor; Estabilizao parcial do lodo (autoconsumo da matria orgnica celular) ; Maior eficincia do sistema na remoo da DBO e de nitrificao.; Maiores requisitos de rea, comparado ao sistema de alta carga; Principais problemas inerentes aos FBP de baixa carga o desenvolvimento de moscas. 15. FBP de taxa intermediria So projetados com taxas de aplicao mais elevadas que s dos filtros de baixa taxa; A vazo de alimentao contnua, embora a alimentao intermitente tambm possa ser praticada; Normalmente prev-se a recirculao do efluente tratado, objetivando o controle da espessura do biofilme e a melhoria de eficincia do sistema; O efluente produzido nos FBP parcialmente nitrificado e observa-se, ainda, um razovel desenvolvimento de moscas. 16. FBP de alta taxa So submetidos a taxas bastante superiores s aplicadas em filtros de baixa taxa e de taxa intermediria; Apresentam menor requisito de rea; Reduo na eficincia de remoo da matria orgnica, e a no estabilizao do lodo no filtro.; Alimentao contnua e a recirculao praticada regularmente; As elevadas taxas de aplicao hidrulicas limitam constantemente a espessura do biofilme; Em decorrncia das elevadas taxas de aplicao, a remoo de DBO neste processo inferior, ficando na faixa de 70% a 80%, e os slidos produzidos sedimentam com maior dificuldade no clarificador; No se desenvolvem moscas e a nitrificao parcial com as taxas de aplicao mais baixas.; 17. FBP de taxa super alta So geralmente preenchidos com meios granulares sintticos; Profundidades variando entre 3,0 e 12,0 m; No se desenvolvem moscas no filtro e no se tem nitrificao.FBP grosseiro Filtro de alta taxa utilizado no pr-tratamento de esgoto, a montante do tratamento secundrio.; O material de enchimento sinttico e a alimentao realizada continuamente; de uso mais comum para despejos com concentraes de DBO mais altas.; Perdeu muito de sua aplicao com o desenvolvimento dos reatores UASB, que vm sendo utilizado em detrimento aos filtros grosseiros. 18. Novas formas de tratamento baseado nos filtros Discos biolgicos Biofiltros de leito fixo fluidizadoEstas formas utilizam como suportes fsicos: Carvo granulado Carvo ativo Ambos do excelentes resultados na eliminao de carga orgnica 19. Operao filtros biolgicos Operao simples Deve-se dar ateno a manuteno dos parmetros de projeto para evitar a desestabilizao da atividade biolgica. 20. Problemas operacionais Formao de poas na superfcie dos filtros biolgicos. Este problema ocorre quando o volume de vazios entre as pedra totalmente tomado por crescimento da camada biolgica. Pode ser devido a: Material selecionado para o meio filtrante ser de dimenses demasiadamente pequenas ou de forma irregular; Carga orgnica excessiva em relao a carga hidrulica 21. Para solucionar este problema sugerimos as seguintes aes: Remover a camada biolgica do meio filtrante na rea afetada atravs da aplicao de jatos de gua (com alta presso) na regio empoada; Paralisar o distribuidor rotativo em cima da rea afetada de modo que a alta carga hidrulica aplicada promova o arraste do material que provoca o empoamento. 22. Proliferao de moscas (Psychoda alternata) As moscas dos filtros so aquelas comumente encontradas no banheiro das residncias. So associadas com reas midas, altamente orgnicas, sendo os filtros um habitat ideal. Depositam seus ovos nas paredes do reator e mesmo no material de recheio. So capazes de sobreviver a temperatura extremas e em baixas concentraes de oxignio. Em condies ideais o crescimento pode ser explosivo, causando incmodo s pessoas das comunidades vizinhas estao. Tambm podem ser nocivas ao funcionamento do filtro, pois se alimentam de microorganismos, prejudicando a pelcula biolgica. 23. Para solucionar este problema, sugerimos as seguintes aes: Aplicar carga hidrulica continua. Segundo Jordo (1982), a aplicao de cargas descontnuas favorece a proliferao de moscas; Lavar as paredes internas do filtro; Clorar o afluente que ingressa no filtro (JORDO, 1982) 0,5 a 1,0mg/l; Utilizar telas de pequenos dimetro ao redor do filtro a fim de evitar a sada das moscas; afogar o filtro durante mais ou menos 24 horas. 24. Tabela 2. Balano de vantagens e desvantagens para sistema de filtros biolgicos. Sistemas de filtros biolgicos VantagensDesvantagensElevada eficincia na remoo de DBO; Requisitos de rea relativamente baixos; Mais simples conceitualmente do que lodos ativados; ndice de mecanizao relativamente baixo; Equipamentos mecnicos simples; Estabilizao de lodo no prprio filtro (no caso de filtros de baixa carga);Menor flexibilidade que lodos ativados; Elevados custos de implantao; Relativa dependncia da temperatura do ar; Relativamente sensvel a descargas txicas; Necessidade do tratamento do lodo e da sua disposio final; Possvel problemas com moscas (filtros de baixa carga); Elevada perda de carga; 25. Em resumo, os filtros biolgicos constituem alternativas de baixo custo, principalmente no que se refere aos equipamentos e ao consumo energtico. Contudo, geralmente, apresentam baixa eficincia de remoo da carga orgnica, devendo ser utilizados em serie com outros filtros ou at mesmo com outros sistemas aerbios mais eficientes. 26. Referncias Bibliogrficas AISSE M.M.; JRGENSEN D. ALM SOBRINHO P.; Avaliao dos sistema reator UASB e filtro biolgico para o tratamento de esgoto sanitrio. Disponvel em: http://www.finep.gov.br/prosab/livros/coletanea2/ART15.pdf. Acesso em: 01 de julho 2008. AISSE M.M. E ALM SOBRINHO. Avaliao dos sistema reator UASB e filtro biolgico aerado submerso para o tratamento de esgoto sanitrio. http://www.finep.gov.br/prosab/livros/coletanea2/ART13.pdf. Acesso em: 01 de julho 2008. ALM SOBRINHO. Filtros Biolgicos de Alta Taxa. Srie Apuntes Tcnicos. AIDIS Argentina, Buenos Aires. 1997. p.30-98. ANDRADE NETO, C. O.; MELO, H. N. S.; PEREIRA, M. G.; LUCAS FILHO, M. FILTROS ANAERBIOS COM ENCHIMENTO DE DIFERENTES MATERIAIS. P.75-86. IN: PS-TRATAMENTO DE EFLUENTES DE REATORES ANAERBIOS: COLETNEA DE TRABALHOS TCNICOS. CHERNICHARO, C. A. L. (COORDENADOR). BELO HORIZONTE, PROJETO PROSAB. 220P. (ISBN 85-901640-1-2), 2000. BARROS, RAPHAEL T. DE V. et all. Manual de saneamento e proteo ambiental para os municpios, v2. Belo Horizonte, Escola de Engenharia da UFMG, 1995. 221p CHERNICHARO C.A.L. and MACHADO R.M.G. Feasibility of the UASB/AF system for domestic sewage treatment in developing countries. Water Science and Technology, 38, 8 9, pp. 325 332, 1998. IMHOFF, K. & IMHOFF, K.R., 1985. Manual de tratamento de g