sábado, 25 de junho de 2011

BANQUETE BACTERIANO

BANQUETE BACTERIANO
Cena 1 – 20:00 Restaurante lotado, mesa farta, muita bebida, e pessoas ávidas.
Cena 2 – 06:00 Alvorecer, descargas operando a todo vapor, e a rede coletora de esgoto recebendo, uma grande quantidade de matéria orgânica, composto pelas  fezes, urinas, e detritos que deveriam ir para o lixo, como preservativos, absorventes, cabelos, estopas, panos etc.
Cena 3 - Esta carga de matéria orgânica é  lançada em um Rio, e irá “roubar” o oxigênio da massa liquida para proceder a sua estabilização. A quantidade de oxigênio “roubada”, “retirada”, ou demandada, é representada pela DBO que é a abreviatura de Demanda Bioquímica de Oxigênio.
A palavra demanda quer dizer, entre outros significados, quantidade consumida ou a consumir; a palavra bioquímica significa, aí; um misto de reações de origem biológica e química. Dessa forma, podemos resumir que DBO é um consumo de oxigênio, através de reações biológicas e químicas.

No corpo d’água coexistem bactérias e matéria orgânica de todas as naturezas.

Uma bactéria se alimenta de matéria orgânica, isto é, seu alimento se baseia em substâncias que contêm carbono e hidrogênio.

A digestão completa dessa matéria orgânica se faz no organismo da bactéria, através de uma reação bioquímica que necessita de um elemento fundamental para ser realizada: o oxigênio.

Quando é fornecido como alimento à uma bactéria uma quantidade de matéria orgânica, ela precisará de uma determinada quantidade de oxigênio para que seu organismo transforme a matéria orgânica em outra substância (no caso, mineralize a matéria orgânica).

Um rio é sempre rico em matéria orgânica (alimento) e bactérias.

Para que as bactérias sobrevivam e se multipliquem é necessário haver alimento (matéria orgânica) e oxigênio. Se houver muitos alimentos, as bactérias se multiplicarão em demasia e disputarão entre si todo o oxigênio disponível; dessa forma, o oxigênio tende a acabar e as bactérias a morrerem, transformando-se em mais alimento disponível (afinal elas são matérias orgânicas também). Acabado o oxigênio, as águas do rio serão incapazes de sustentar a vida aeróbia (isto é, a vida de todos os organismos que habitam as águas e necessitam oxigênio para viver). Dessa forma, tem sempre que haver um limite de matéria orgânica que pode ser lançada a um rio, para que o oxigênio existente não desapareça e com isso o rio "morra".



O tratamento de esgotos nada mais é que uma forma de reduzir essa DBO, antes que o esgoto atinja o rio (ou o lago), para preservar seu oxigênio e também, em alguns casos, eliminar matérias orgânicas vivas transmissoras de doenças para o homem.

Nos esgotos não tratados (esgotos domésticos), cada pessoa é responsável (em média) pelo desaparecimento de 54 gramas diárias de oxigênio existentes nas águas do rio (ou lago) onde esse esgoto é despejado.

Cena 3 – Digestão anaeróbica em uma estação de tratamento de esgoto

Digerir é sinônimo de estabilizar a matéria orgânica contida no esgoto; este processo é conhecido desde o século 19, principalmente a digestão com ausência de oxigênio, ou digestão anaeróbica.

No digestor, encontra-se uma colônia de bactérias, ávidas por “comida” afinal são 6:00 da manhã, e o resultado do jantar está chegando fresquinho, que será convertida no café da manhã das bactérias em massa celular, metano, gás carbônico, e outros micro constituintes.

A população de bactéria é formada por três grupos mutuamente dependentes entre si, que são elas:


Bactéria Acidogenicas hidroliticas

Bactérias acetogenicas e

Bactérias Metanogenicas.

As bactérias Acidogenicas, iniciam a digestão convertendo polissacarídeos, celulose, amido, proteínas, e gorduras em um composto orgânico de cadeia curta facilmente absorvida pela parede celular, que são atacados pelas bactérias acetogenicas, em um processo de simbiose, ou seja, as acetogenicas dependem das Acidogenicas para viver, e produzir acido acético e hidrogênio.

Um banquete a parte é feito pelas bactérias Metanogenicas, que a partir do processo de fermentação acida produzem o metano, no processo de digestão. As bactérias Metanogenicas, encontram competidoras na digestão dos produtos fermentados, são as bactérias redutoras de sulfato, cujo produto final é o gás carbônico e o gás sulfídrico.

Em alguns casos estas podem suplantar as Metanogenicas, inibindo assim por completo a produção de metano.

Cessado o café da manhã, a biomassa composta pela colônia de bactérias anaeróbias, ficará aguardando nova alimentação do reator, ou seja chegou alimento este é degradado, mas deve haver um equilíbrio, não podemos ter uma superalimentação para uma pequena colônia, pois neste caso vai sobrar, tudo deve ser feito para que haja um tempo mínimo de permanência do alimento, para que possa ser digerido.

Após este processo de digestão, o efluente poderá ser lançado no corpo receptor, pois não irá causar nenhum malefício, competindo com os seres vivos do ambiente. A NATUREZA AGRADECE.


sábado, 18 de junho de 2011

TRATAMENTO DE ESGOTO DE TEMPO SECO


Nesta foto do final da década de 40, a Prainha tinha suas próprias estações. No inverno (31º), apenas um filete. No verão (43º), rugia junto com as chuvas dentro dessas casas. Nota-se acima do telhado do luxuoso cabaré “Bar Colorido” a torre da Igreja do Rosário ou de São Benedito. (Blog do Zaviasky)

“O córrego Prainha permitia a entrada de pequenas embarcações até a Praça do Aracaty, atual Ipiranga, ladeada pelo córrego Cruz das Almas, soterrado nas proximidades da Avenida Generoso Ponce, onde às suas margens os homens vendiam os seus pescados à população: (...) o ribeirão Prainha, caudaloso na época, até o mercado abicavam as canoas que subiam o caudal e ali chegavam transportando peixes e o produto das hortaliças cultivadas nas chácaras vicinais do rio Cuiabá para o abastecimento da cidade.

Canal aberto da Prainha na década de 70

“Esse pequeno córrego que nasce nas proximidades, hoje, do bairro Consil e corre rumo ao rio Cuiabá continua deslizando eternamente, no entanto, soterrado e contaminado, murmurando por entre os esgotos da cidade, perfazendo a sua caminhada na qualidade de mísero contribuinte do rio Cuiabá” (Prof. Neila Barreto - Comunicação/Sanecap)
 
  Cena da década de 70, cavalo pastando dentro do córrego, em baixo da ponte da confusão, ......A cidade cresceu e junto veio a urbanização da area central, com a canalização do córrego da prainha.
 
 

Diante da dificuldade de fazer um sistema completo de rede coletora e ligações, e diante de um grande problema que era o lançamento dos córregos da prainha e do Mané pinto no Rio Cuiabá, foi concebido na década de 90, um sistema que foi denominado de esgoto de tempo Seco, por só funcionar em dias sem chuva.

Como a prainha e o Mané Pinto, drena uma grande bacia, foi projetado um coletor tronco para conduzir o córrego Manel Pinto até uma elevatória que foi projetada para coletar a prainha, e conduzir todos os esgotos para a estação de tratamento Zanildo costa Macedo no parque de exposição.

A tecnologia possibilitou uma melhora na qualidade da água do rio Cuiabá, pois durante o período de estiagem quando a sua vazão atinge um valor mínimo, foi retirada toda carga poluidora dos esgotos da zona central da cidade e adjacências do córrego manel Pinto.



A expansão do saneamento de "tempo seco" é tido como uma saída para cidades complexas, ausência de recursos financeiros para contemplar a coleta, e que obviamente será aproveitado quando da instalação de um sistema definitivo.

Estas instalações são automatizadas, e quando o córrego atinge um patamar de diluição, em decorrência da intensidade da chuva, as comportas são automaticamente fechadas, até o cessar das chuvas.





sexta-feira, 10 de junho de 2011

LIXO & ESGOTO A VACUO

Recebi um email com um anexo, onde em comentários com os amigos pude verificar o grau de admiração por um sistema em funcionamento em cidades ditas de primeiro mundo, lembrei de quando era universitário em 1973, e quando estudávamos aplicações de asfalto, e tinha-mos noticias de que na França, este assunto era ultrapassado, simplesmente por falta de espaço a asfaltar, e o negócio deles naquela época já era a tecnologia de conservação e manutenção; já se passaram quase 40 anos e não estamos nem perto de chegar neste nível. Falar em lixo a vácuo e esgoto a vácuo, será apenas para despertar soluções, que estão muito próximas, mas que precisam ser quebrados alguns paradigmas. Afinal já estamos vislumbrando o VLT, que é um super salto na qualidade do transporte coletivo, e ausencia do medo as novas tecnologias.

Veja o vídeo:

No esgoto convencional tudo ocorre por gravidade, e assim quando a topografia não é favorável temos escavações muito profundas, e ou dezenas de elevatórias, que são fundamentais no processo de transporte dos esgotos das residências.

No esgoto a vácuo, o processo de transporte do esgoto, é feito mediante uma canalização de menor diâmetro acoplada a uma estação de vácuo, com ejetores ou bombas de vácuo em baixa profundidade, sem poços de visita, e reduzindo drasticamente em alguns casos o número de estações de bombeamento.


                                                                                                                     Croquis sistema a vácuo

Na maioria das situações, o estudo de viabilidade técnica e financeira, que deve ditar a situação mais adequada para o projeto, sendo que em alguns casos a impossibilidade de coleta por gravidade, condiciona ao lançamento direto sem tratamento, ou inevitavelmente a uma solução via vácuo; Um exemplo de utilização são as toaletes a vácuo, que equipam aviões, trailes, ônibus, etc.

                                    Toalete a vácuo em um  Boing

Nesta toalete a vácuo, quando você dá a descarga, uma válvula é aberta no cano coletor e o sistema a vácuo suga o conteúdo do vaso para dentro de um tanque. O dispositivo de sucção é eficaz e, por isto, requer pouca água para limpar o vaso. A maioria dos sistemas de sucção aciona a descarga com apenas 2 litros de água (ou menos) se comparado aos 6 litros usados em um vaso sanitário econômico e até 19 litros em um modelo mais antigo, pois o sanitário caseiro comum usa um vaso com água. Quando se dá a descarga, um sifão drena o vaso. A gravidade conduz a água para dentro de um tanque séptico ou um cano de esgoto.

As vantagens destas toaletes são:

• utilizam pouca água;

• Usam canos coletores com diâmetro muito menor;

• são limpas em todas as direções, inclusive a parte de cima

• Não é preciso quebrar o piso para instalar novos vasos sanitários, pois o cano coletor não precisa ficar sob o chã;

• podem ser instalados em qualquer lugar, principalmente em um local paradisíaco como o da foto a seguir, onde o grau de dificuldade é elevadíssimo em um sistema convencional de coleta de esgoto:


   
 
Outras vantagens adicionais são

• Sistema fechado e controlado pneumaticamente com uma estação de aspiração central. A energia elétrica só é necessária nesta estação central

• Não ocorre a sedimentação devido à auto-limpeza e altas velocidades

• A substituição e manutenção de rede de esgoto não é necessária, assim como não são os bueiros

• Normalmente, apenas uma estação única bomba de vácuo é necessária, o que libera terra, reduz os custos de energia e reduz os custos operacionais.

• Custos de investimento podem ser reduzidos até 50% devido à abertura de valas simples em profundidades rasas, perto da superfície.

• Flexibilidade de tubulações, com os obstáculos sendo facilmente ultrapassados.

• Menor tempo de instalação

• Pequeno diâmetro das tubulações de esgoto de PEAD, material PVC, economia de custos de material

• Aeração do esgoto, menor desenvolvimento de H 2 S, com seus perigos para os trabalhadores, moradores, bem como a corrosão das tubulações podem ser evitados; O esgoto é mantido fresco

• Não ocorre nenhum odor ao longo dos esgotos por vácuo

• Não ocorre Nenhuma infiltração

• Menor custo para manutenção no longo prazo devido à identificação de valas rasas e fácil acesso.

• Cria fluxos de resíduos concentrado, o que torna viável a utilização de diferentes técnicas de tratamento de águas residuais, como o tratamento anaeróbio

Como não se pode chegar a perfeição, algumas desvantagens devem ser relacionadas tais como:

• Os sistemas de vácuo não são capazes de transportar água de esgoto através de longas distâncias, as linhas só podem chegar até 4 km.

• Os sistemas de esgoto a vácuo só são viáveis em um sistema separador absoluto.

• A Integridade das junções de tubulação é fundamental

HUMOR: Veja o vídeo  The Airplane Toilet Paper Experiment

http://www.youtube.com/watch?v=-xADMns5wDU&feature=player_embedded



segunda-feira, 6 de junho de 2011

LODO DE ESGOTO x USO AGRICOLA

LODO DE ESGOTO x USO AGRICOLA

O lodo orgânico é o principal subproduto do tratamento de esgotos, e contem produtos que foi utilizado pela população nas áreas abrangidas pela rede coletora de esgoto.

Portanto a sua constituição e a produção de lodo proveniente do esgoto podem atingir valores muito altos, sendo necessário buscar soluções para o tratamento correto destes resíduos, e suas possíveis aplicações no ambiente. Alguns projetos de estações de tratamento simplesmente ignoram a forma de destino desse material, que acaba se tornando uma situação gerenciada de forma emergencial por parte dos operadores, com altos custos financeiros e ambientais, comprometendo os benefícios de todo o sistema de coleta e tratamento de esgotos.

Mais de 90% de todo lodo produzido no mundo tem sua disposição final por meio de dois processos principais:

1. Disposição em aterros sanitários e
2. Uso agrícola.

Outros métodos conhecidos são a de disposição oceânica, a disposição superficial e a incineração, sendo que estes não são mais utilizados na atualidade.


  • O método de Incineração utiliza a decomposição térmica via oxidação, tornando o resíduo menos volumoso, menos toxico, ou convertendo-o em gases ou resíduos incombustíveis. É uma alternativa utilizada nos Estados Unidos, Europa e Japão, porem no Canadá esta ocorrendo um processo de desativação dos incineradores, visto que a população tem se manifestado contra esta técnica, incentivando processos mais ecológicos.
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  • A disposição oceânica representa cerca de 6% dos biossólidos produzidos nos Estados Unidos e na Europa, sendo que atualmente vem sendo substituída pelo uso agrícola. A pratica foi proibida nos Estados Unidos e desde o ano de 1992 não é mais utilizada e provavelmente no futuro bem próximo não haverá mais a disposição oceânica de lodos.
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  • A disposição superficial com o espalhamento do lodo em grandes áreas, para que ocorra sua oxidação, gera problemas ambientais relacionados ao odor, presença de vetores, à lixiviação e a contaminação do lençol freático.
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  • A disposição em aterros sanitários depende da localização em áreas próximas aos centros urbanos onde o lodo é produzido, sendo que o terreno deve ter características especiais de impermeabilização, e condições geomorfológicas.
E finalmente a disposição com uso agrícola, valorizando os solos com a aplicação de lodos de ETEs devidamente tratados constituindo uma forma de descarte ambientalmente adequada deste resíduo, sendo usado para recuperação de solos com possibilidades de retorno econômico positivo para a atividade agrícola. O material orgânico presente nesses resíduos aumenta a resistência dos solos à erosão, atuando como excelente fonte de nutrientes, principalmente de nitrogênio e fósforo pois este biossólido contem matéria orgânica, e micronutrientes que exercem um papel fundamental na produção agrícola e na manutenção da fertilidade do solo, melhorando a capacidade de armazenamento e de infiltração de água no solo, aumentando a resistência dos agregados e reduzindo a erosão.

Esta alternativa possui um grande beneficio, pois transforma um resíduo em um insumo agrícola, capaz de fornecer matéria orgânica e nutriente ao solo; assim como reduz os efeitos adversos à saúde causados pela incineração, diminuindo a dependência de fertilizantes químicos, e melhorando as condições para o balanço do CO2 pelo incremento da matéria orgânica no solo. Porém para que esta aplicação seja segura os biossólidos necessitam passar por processos de redução de patógenos e de atratividade de vetores, o que implica em um tratamento adequado para esta finalidade.

Ou seja, enquanto os efluentes das estações de tratamento de esgoto já se apresentam devidamente tratados, podendo ser lançado nos corpos d águas, os sólidos provenientes dos esgotos (lodo) necessitam de uma etapa posterior de tratamento para sua disposição no solo, este processo de tratamento é denominado de higienização do lodo, que ocorre a partir da remoção ou inativação dos microrganismos patogênicos por mecanismos físicos - químicos e/ou biológicos.

Os principais sistemas de higienização do lodo são:

1. Caleação

2. Temperatura e

3. Compostagem

Dentre estas alternativas a utilização da energia solar para higienização e secagem do lodo apresenta-se como promissora em Mato Grosso, sendo mais que suficiente para promover uma temperatura de 55 a 70oC por mais de 1h no lodo.

                                                                                          leito de secagem

                                                         Lodo pré higeinizado por temperatura
 

Como tratamento complementar pode ser utilizado a Caleação (CaO) que é um processo barato, de fácil aplicabilidade e bastante eficiente, gerando um produto alcalino, de alta reatividade, em condições de corrigir a acidez do solo.

A caleação do lodo é um processo de higienização que consiste na mistura de cal virgem (CaO) ao lodo em proporções que variam de 30% a 50% em função do peso seco do lodo. A cal em contato com a água do lodo resulta em uma reação exotérmica. Os fatores que intervêm no processo de desinfecção são a alteração da temperatura, a mudança do pH e a ação da amônia resultante de reações ocasionadas pelo aumento de temperatura e pH.

A calagem inviabiliza os ovos de helmintos sendo que os ovos remanescentes não apresentam viabilidade biológica, portanto, não apresentam potencial efetivo. Alem de que adicionalmente, a cal minimiza odores gerados por lodos de esgoto, promovendo uma maior estabilização dos processos biológicos.


Com um destino mais nobre, o resíduo além de ajudar o produtor na economia de fertilizantes, aumenta a produtividade