Estação de Tratamento de Efluente (Esgoto) - ETE

POR Pedro Coelho

Publicado: segunda-feira, 28 de setembro de 2020

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As estações de tratamento de efluentes (ETE) são locais onde são tratados efluentes de origem: doméstica, industrial ou institucional. O artigo apresentado abaixo foca nos processos contínuos de tratamento de efluentes, lembrando que também existem processos de tratamento de efluentes por batelada, como por exemplo, o dessa ETE abaixo:

Exemplo de Estação de Tratamento de Efluente por batelada

Além disso, as ETEs possuem várias semelhanças e diferenças entre elas, lembrando que o esgoto de uma região nem sempre apresenta as mesmas características do que de outra região.

Definição do que é esgoto

A partir do momento em que a água potável sai da nossa torneira (ou chuveiro) torna se esgoto após seu uso. A água "usada" (também chamada de esgoto) gerada pelas comunidades é formada por contribuições de origens domésticas, industrial, comercial, institucional, e água de chuva, sendo que essa ultima contribuição pode atrapalhar bastante nos processos de tratamento de esgoto por causa de seu grande volume.

Quando o esgoto bruto chega a um corpo receptor (como represas, córregos, rios, etc.) começa a se acumular formando um ambiente séptico, que é causado pela decomposição da matéria orgânica contida no mesmo. 

O resultado disso é um ambiente insalubre com odor desagradável que contém microorganismos patogênicos, que vivem no intestino animal (e humano), nutrientes (que estimulam o crescimento de microorganismos), e uma vasta gama de produtos químicos, sendo alguns mutagênicos ou carcinogênicos.

Características físicas, químicas e biológicas do esgoto.

Quando se fala das características do esgoto, estamos nos referindo a um grupo de constituintes com variações quantitativas e qualitativas de natureza física, química e biológica, sendo: 

• Características físicas: o teor de matéria sólida é o de maior importância, ainda que apresente em média 0,1% do volume do esgoto doméstico (99,9% restantes são compostos por água); 
• Características químicas: podem ser classificadas através da matéria orgânica ou inorgânica; 
• Características biológicas: os principais organismos encontrados nos esgotos são bactérias, fungos, protozoários, vírus, algas e os grupos de plantas e dos animais.

Classificação do Esgoto no Brasil e em Outros Locais pelo Mundo

O esgoto pode ser classificado em vários tipos de esgoto dependendo de sua origem de geração, como por exemplo:

• Chorume: Esgoto proveniente de aterros sanitários.
• Nechorume: Resíduo produzido em cemitérios.
• Resíduos térmicos: Água quente que é descartada de fontes geradoras de energia, que geram energia a partir de biocombustíveis ou combustíveis fósseis.
• Água cinza: Resíduo líquido, de origem doméstica, que é gerado em lavanderias, cozinhas, chuveiros, banheiros, e pias de banheiro e cozinha.
• Águas negras: Resíduo líquido gerado exclusivamente nos banheiros.

No entanto, aqui no Brasil o esgoto é comumente classificado em duas categorias, dependendo exclusivamente de sua origem:

• Esgoto industrial: é um esgoto líquido que é gerado em processos de produção industrial, sendo esse esgoto geralmente composto por quantidades variadas de sólidos, nutrientes e produtos químicos típicos do setor industrial.
• Esgoto doméstico: é um esgoto líquido que é gerado comumente pelas residências, sendo o mesmo composto em grande parte por rejeitos líquidos de origem doméstica.

Processo Continuo de Tratamento de Efluente

O tratamento de efluentes é dividido em duas etapas que são denominadas fase líquida e fase sólida. A fase líquida tem o seu início pela coleta após o esgoto ser recolhido pela rede coletora. Depois disso, o esgoto recolhido é levado ao interceptor e em seguida às Estações de Tratamento de Esgoto. 

Ao chegar as ETEs, os efluentes líquidos resultantes do esgoto doméstico passam pelo gradeamento grosseiro, onde sólidos como garrafas, pedaços de madeira e plásticos ficam retidos nas barras.

Gradeamento médio e grosso de uma Estação de Tratamento de Efluentes

Em seguida, o esgoto passa pela estação elevatória de esgoto bruto. Esse equipamento dotado de bombas hidráulicas leva o esgoto para o nível superior, onde temos o gradeamento fino e os desoneradores. No gradeamento fino ficam retidos nas barras materiais como papéis, papelões e tecidos. 

Ao chegar ao tanque de areia, o esgoto passa pelo processo de sedimentação, aonde os grãos de areia mais pesados vão para o fundo. 

A etapa seguinte são os reatores RAFA (ou UASB, Reatores Anaeróbios de Fluxo Ascendente), dentro dos reatores RAFA, a matéria orgânica sofre decomposição por bactérias anaeróbias, resultando na remoção de grande parte dos sólidos, ocorrendo também a separação entre as partes líquida, sólida, e gasosa. 

A parte líquida segue para o próximo tanque, a parte sólida segue para o tanque de lodo, e a parte gasosa segue para a Central de queimadores de gases, depois passamos então para a próxima etapa, o tanque de aeração. 

No tanque de aeração através da adição de ar, os microorganismos aeróbios são estimulados a se alimentar da matéria orgânica do esgoto. Esse processo da início a formação do lodo e a redução da carga de poluentes da mistura.

Aeração de um tanque aeróbio

Na próxima etapa do processo, o esgoto é levado ao decantador secundário. Nesse decantador secundário, o lodo formado anteriormente sedimenta, e o efluente segue para a próxima etapa, com isso, a parte líquida já está 90% livre de impurezas. 

Após isso, seguimos então para a última etapa da fase líquida, que é a desinfecção com radiação ultravioleta. Neste ponto, o efluente é exposto a raios ultravioleta e ao entrar em contato com essa luz germicida, as bactérias presentes no esgoto tem seu DNA alterado. Sendo o objetivo dessa etapa deixar os microorganismos do efluente estéreis e, portanto inofensivos. 

Após essa etapa, o efluente vai para o tanque de contato onde se adiciona cloro e às vezes anti-espumante para o descarte do efluente, lembrando que o efluente de água cinza pode gerar bastante espuma quando passa pelo tanque contato.

A espuma branca no tanque de contato de uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) pode ser causada por diversos fatores, como a presença de detergentes, sabões, óleos ou gorduras na água residual, o excesso de ar ou oxigênio na mistura, ou o desequilíbrio da biomassa no reator biológico.

Terminada a passagem pelo tanque de contato, o efluente limpo pode ser lançado em rios e córregos.

Tanque de contato com espuma, que apesar de parecer tóxica ao meio ambiente, ela não é toxica.No entanto, a espuma branca pode ser extremamente nociva à saúde e pode causar várias doenças. A espuma branca forma uma camada na superfície da água que impede a entrada de luz. Além disso, a grande disponibilidade de fósforo no meio pode promover o processo de eutrofização, ocasionando uma perda de oxigênio dissolvido nas camadas inferiores e danos à vida aquática. Portanto, é recomendado evitar o máximo possível o contato com essa espuma. Felizmente, a aplicação de anti-espumante no efluente tratado acaba rapidinho com essa espuma.

Secagem do lodo

Agora na parte sólida, após os efluentes passarem pelo tanque de lodo, eles são levados até os adensadores em um processo bem parecido com a decantação, sendo parte da água do lodo retirada do processo.

Adensador de Lodo

Depois disso, a etapa seguinte é o processo de secagem na centrifuga (Pieralisi), onde o lodo passa por outro processo de secagem, para reduzir ainda mais o teor de líquidos na mistura, para facilitar o seu transporte ao aterro.

Centrifuga (Pieralisi) também pode ser um secador térmico de lodo

Depois disso, a parte do lodo que não foi digerida, é reintroduzida ao sistema, sendo que para isso segue novamente para estação elevatória de esgoto.

Lodo após passar pela Pieralisi

Referências

• Notas de Tratamento de Efluentes, Pedro H.C Mendes, São Sebastião, São Paulo, 2020.
• https://www.youtube.com/watch?v=f61JxBM8wrY (acessado em 16/05/2020 as 14:35)

Sobre o autor

Olá meu nome é Pedro Coelho, eu sou engenheiro químico, engenheiro de segurança do trabalho e Green Belt em Lean Six Sigma. Além disso, também sou estudante de engenharia civil, e em parte de minhas horas vagas me dedico a escrever artigos aqui no ENGQUIMICASANTOSSP, para ajudar estudantes de Engenharia Química e de áreas correlatas. Se você está curtindo essa postagem, siga-nos através de nossas paginas nas redes sociais e compartilhe com seus amigos para eles curtirem também :)