As águas residuais, também conhecidas como esgotos brutos, incluem mas não se limitam à água do banheiro e dos sanitários, de cozinha e outros resíduos industriais. O tratamento de águas residuais, ou tratamento de esgoto, é um processo de remoção de microrganismos, contaminantes e quaisquer outros poluentes das águas residuais. Todos os dias as águas residuais de nossas casas, banheiros de escolas, empresas e até mesmo fábricas descem e fluem para o sistema de esgoto da cidade. Também o escoamento da chuva, neve derretida e lavagem das ruas flui para as bacias de captação e depois para os esgotos.
Esgoto pode ser definido por conduto que transporta as águas residuais desde a sua fonte até um ponto de tratamento e eliminação. As águas residuais podem ser esgotos domésticos (sanitários), esgotos industriais, esgoto pluvial ou uma mistura dos três. As condutas ou túneis de grande diâmetro que transportam uma mistura dos três tipos de resíduos líquidos, chamados esgotos combinados, foram normalmente construídos no século XIX e início do século XX, e muitos ainda estão em uso. Hoje em dia os esgotos combinados já não são construídos, no entanto, porque os grandes volumes de águas pluviais que devem ser transportados durante períodos de tempo chuvoso muitas vezes excedem a capacidade dos sistemas de tratamento de esgoto. Em vez disso, são agora construídos sistemas de esgotos separados. Os esgotos pluviais de grande diâmetro transportam apenas o escoamento para um ponto de escoamento; estruturas de entrada chamadas bacias de captação são construídas ao longo da tubulação para transportar o escoamento para o sistema. Uma rede separada de esgotos sanitários, de menor diâmetro, transporta os esgotos domésticos e industriais pré-tratados para uma estação municipal de tratamento de águas residuais, onde os contaminantes são removidos para evitar a poluição da água. Em alguns casos, os esgotos pluviais podem transportar o esgoto para um ponto de armazenamento temporário e tratamento antes do seu descarte.
A disposição e concepção de um sistema de esgotos depende em grande parte da topografia da área de serviço. Na medida do possível, as condutas estão localizadas de modo a que as águas residuais desçam naturalmente em condutas parcialmente cheias que não estejam sob pressão. As dimensões das tubagens e os declives devem ser concebidos numa gama que proporcione velocidades de lavagem adequadas com caudais mínimos, mas que também limite velocidades excessivas, de forma a evitar a abrasão das paredes das tubagens com caudais máximos. Em terrenos planos, por vezes o esgoto deve ser bombeado sob pressão através da rede de alimentação forçada diretamente para uma estação de tratamento ou para um ponto onde possa voltar a fluir para baixo por gravidade.
O tubo de esgoto deve ser forte e durável. Os esgotos de diâmetro relativamente pequeno são feitos de argila vitrificada, cimento amianto ou plástico; o concreto armado é usado para sistemas de esgoto maiores, e o ferro ou aço dúctil é usado para a rede de força. As juntas entre as seções dos esgotos devem ser flexíveis, mas também devem ser suficientemente estreitas para evitar vazamentos de esgoto para fora da tubulação ou de águas subterrâneas para dentro da tubulação. As estruturas de acesso chamadas câmaras de visita estão localizadas sobre a tubulação em intervalos frequentes para serviços de limpeza e reparo da tubulação, bem como para amostragem e medição de vazão. As câmaras de visita são tipicamente cilíndricas e são feitas de tijolo, betão ou bloco de betão; uma estrutura e cobertura circular de ferro fundido transportam cargas de tráfego e mantêm fora da água superficial. Para atravessar riachos, rodovias ou outras obstruções, uma pequena seção da tubulação pode ser baixada ou deprimida, formando um sifão invertido. Toda a rede de canos de esgoto, câmaras de visita, estações de bombagem, condutas de força, sifões invertidos e outras aparelhagens é chamada de sistema de esgotos.
Basicamente o tratamento de águas residuais é um processo simples para converter as águas residuais em águas de porão que podem ser descarregadas de volta para o meio ambiente. Estas águas residuais estão cheias de contaminantes, tais como químicos, bactérias e outras toxinas. A principal razão para o tratamento é garantir que esta água seja tratada a um nível aceitável e seguro para a sua descarga de volta ao meio ambiente.
O processo de tratamento de águas residuais é também um processo pelo qual os contaminantes e outros poluentes são removidos das águas residuais usando equipamentos e métodos bem avançados. Como a palavra sugere, a limpeza do esgoto bruto é um processo. É feita em etapas até a fase final, onde a água é lançada no rio.
Processo de tratamento de águas residuais passo a passo
Primeira etapa : coleta de águas residuais
A coleta de águas residuais é o primeiro passo no processo do tratamento de esgoto. O sistema de coleta é normalmente posto em prática pelos proprietários das casas, pela administração municipal, bem como pelos empresários. Eles asseguram que as águas residuais sejam recolhidas em conjunto e depois encaminhadas para o ponto central.
Este processo é normalmente feito de uma forma estruturada. As águas residuais são encaminhadas através dos sistemas de drenagem subterrânea para a estação de tratamento. Os rastros de exaustores que normalmente pertencem aos empresários também podem ser usados para direcionar essas águas residuais para a estação de tratamento.
O processo de transporte destas águas residuais para a estação de tratamento deve ser feito em condições higiênicas. É importante garantir que as tubulações ou trilhos não vazem e os indivíduos que oferecem esses serviços devem colocar roupas de proteção.
Pré-tratamento
Este é o segundo passo no tratamento de esgoto bruto. Destina-se a remover itens como garrafas quebradas, toalhetes, artigos sanitários, fraldas entre outros que podem destruir o equipamento durante o processo. Nesta fase, a areia e a areia também são removidas. É um processo muito básico em Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR). Depois de removida, ela é lavada no esgoto.
O pré-tratamento implica a triagem e depois a remoção de grandes partículas ou detritos do esgoto bruto. Isto porque todos estes detritos não são facilmente biodegradáveis através do processo bacteriano. Os detritos são então secos e depois incinerados. A areia e a granalha são então depositados nos tanques como indicado acima.
Controle de odor
As águas residuais contêm muitas substâncias sujas que podem causar mau cheiro depois de algum tempo. Este cheiro não é agradável para o ambiente e é por isso que o controle de odores é muito importante.
Para ter um ambiente ao redor que esteja livre do odor, o processo de tratamento do odor deve ser iniciado. O processo é iniciado principalmente na estação de tratamento. Isto é feito contendo as águas residuais e tratando-as com produtos químicos. Este químico neutralizará automaticamente os elementos que produzem o cheiro. Este é um dos processos mais importantes que você não vai perder.
Triagem
A triagem é o próximo passo no processo de tratamento de águas residuais. Envolve a remoção de todos os objetos grandes que possam ter ficado após a realização do pré-tratamento. Neste processo, tudo é quase igual ao do processo de tratamento. A diferença é que a triagem é mais avançada. Envolve a remoção de todos os produtos sólidos.
Este é o passo que você vai garantir que não se esqueça. Se você não observar a etapa, suas máquinas e equipamentos desenvolverão problemas mecânicos por causa dos objetos dentro das águas residuais que podem facilmente danificá-las.
Existem equipamentos projetados especialmente para realizar todas estas funções de se livrar de produtos indesejados nas águas residuárias. Estes resíduos sólidos são depois transportados e eliminados após serem removidos do esgoto. Eles são normalmente descartados nos aterros sanitários.
Segunda etapa: tratamento primário de esgotos
Esta é outra etapa do assentamento que envolve a separação da matéria macrobiótica sólida das águas residuais. O processo é feito simplesmente vertendo as águas residuais nos grandes tanques para que a matéria sólida possa assentar na superfície do tanque.
Nesta fase, a água é classificada em duas. Uma é a matéria orgânica, que está na forma sólida e a água residual. (agora sem sólidos) isto é feito colocando-a num grande tanque que se chama tanque de assentamento.
Como os resíduos são mais densos, eles afundam no fundo do tanque. Os resíduos que se afundam no fundo deste tanque são conhecidos como lodo. Os resíduos são então empurrados para o centro por grandes raspadores que os removem continuamente do fundo.
No topo, há outra camada de gordura que flutua, uma vez que é menos densa que a água. Esta camada de gorduras forma uma crosta. A água entre a crosta e a lama, que agora é homogênea, é levada para o tratamento secundário. Isto torna o tratamento mais proficiente.
Terceira etapa : tratamento secundário do esgoto
Nesta fase, o oxigênio (O2) é introduzido na água. Em termos simples, os compostos orgânicos são decompostos numa forma que é mais fácil de remover da água. Isto ajuda a quebrar a lama que pode ter escapado na fase 2.
O tratamento secundário também é conhecido como processo de lodo ativado. Neste ponto, você adicionará lodo de semente nas águas residuais a fim de quebrá-lo ainda mais.
Primeiro você começa bombeando ar para os enormes tanques de aeração que tem uma mistura de águas residuais com um lodo de semente. Uma pequena quantidade é bombeada para alimentar o crescimento de bactérias que usam basicamente oxigênio. Também alimenta o crescimento de micro-organismos que consomem toda a matéria orgânica restante.
Depois de um curto período de tempo, você experimentará a produção de detritos que normalmente se instalarão no fundo do grande tanque. A água pode passar através do enorme tanque em três a seis horas. O húmus e as bactérias mortas instalam-se noutra câmara para um tratamento extra.
Manuseamento de bio-sólidos
A matéria sólida final que se deposita após o processo de tratamento primário e secundário, é então encaminhada para os digestores. Os digestores são então fortemente aquecidos à temperatura ambiente.
Estes resíduos sólidos são aquecidos. Em seguida são submetidos ao processo de digestão anaeróbica. Nesta fase, o gás metano é produzido e a formação de bio-sólidos ricos em nutrientes também é experimentada.
Em seguida, são reciclados e depois desidratados para as empresas locais. Este gás metano, que se forma, é utilizado principalmente como fonte de energia. Ele é utilizado na planta de tratamento e também pode produzir alguma eletricidade na condução dos equipamentos da planta. Nas caldeiras, o gás também é necessário, pois ajuda na geração de algum calor para os digestores.
Quarta etapa: tratamento terciário
O tratamento terciário é muito importante, especialmente onde os pontos de descarga são muito sensíveis. Estes pontos sensíveis incluem riachos ou barragens onde a água será utilizada diretamente pelas plantas, animais e pessoas. Esta etapa vital envolve tratamentos tais como:
a.Cloração
b.Tratamento com ozono
c.Utilização de luz Ultra Violeta para desinfectar
d.Redução do nível de Nitrogênio
Na fase de tratamento terciário, todas as impurezas são removidas das águas residuais. Esta fase é quase semelhante à utilizada na estação de tratamento de água potável. Ela assegura que 99 por cento das impurezas são removidas.
Nesta fase, as águas residuais são tratadas de forma a produzir água efluente com quase a mesma qualidade que a água potável.
O processo é um pouco mais caro porque requer equipamentos especiais, operadores de equipamentos altamente qualificados e bem treinados e produtos químicos fortes, juntamente com um fornecimento constante de energia.
Desinfecção
Depois de passar por todos os processos, você ainda pode encontrar alguns organismos causadores de doenças. Para eliminar e remover completamente todos estes organismos, as águas residuais são então desinfectadas durante cerca de 20-25 minutos dentro daqueles tanques que têm a mistura de hipoclorito de sódio e cloro.
O processo de desinfecção é parte integrante do processo de tratamento de águas residuárias. Isto porque protege a saúde da população local e dos animais que podem usar esta água para outros fins.
Etapa cinco : tratamento do lodo
O lodo produzido e coletado nos níveis primário e secundário requer um processo de alta concentração e espessamento. Isto é conseguido colocando-as nos tanques de espessamento e depois deixando-as assentar e depois separando-as da água.
O processo de tratamento das lamas pode demorar até 24 horas. Depois de tratar a lama, a água restante será então recolhida e revertida para o grande tanque de aeração para permitir um tratamento posterior.
Após o tratamento do lodo, este é então enviado de volta para o ambiente para uso agrícola. A partir deste ponto, a água é segura para uso e, portanto, é liberada no rio.
Conclusão
O processo de tratamento de esgoto é visto como um processo muito complexo e caro. Embora isto não seja totalmente inegável, o processo é muito importante e vale o custo. As Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETARs) são muito eficazes, especialmente quando desenhadas com conhecimentos especializados. Com muito pouca manutenção, a usina servirá por toda a vida.