O tratamento dos esgotos, sub-área do Saneamento Básico, que envolve desde a coleta até o lançamento do efluente tratado nos corpos hídricos, envolve a participação direta do Engenheiro Civil.
Por essa razão, é importante que o engenheiro tenha conhecimento dos fenômenos que podem ocorrer durante o processo, de modo a realizar o correto dimensionamento e execução dos serviços, além de ser capaz de identificar a origem do surgimento de patologias, caso elas venham a acontecer.
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Os esgotos domésticos apresentam em sua composição 4 contaminantes que contribuem de maneira significativa com o surgimento de problemas de saúde e ambientais.
Leia abaixo: 4 motivos para tratar os esgotos domésticos.
1. Assoreamento de redes e canais
Embora somente 0,1% do volume dos esgotos seja constituído de materiais sólidos, devido às grandes quantidades lançadas nos corpos d’água (em média, 80% de toda água consumida), esses materiais devem ser removidos na estação de tratamento.
Quando não removidos, sedimentam-se junto ao fundo do corpo hídrico / canal, causando assoreamento e a modificação do fluxo de água. O escoamento tende ao regime turbulento, com velocidades maiores, e a capacidade volumétrica do canal diminui, aumentando os riscos de inundações.
Há também alteração da qualidade da água, principalmente nos casos em que os sólidos se apresentam na forma de areia, argila, silte e sólidos orgânicos, uma vez que esses materiais conferem turbidez e cor à água, tornando o corpo d’água inadequado para diversos usos.
Córrego assoreado devido ao lançamento de esgotos sem tratamento – Fonte: Gastroenterologia Pediátrica e Nutrição
Para sanar este problema, o engenheiro civil tem como atribuições:
– Projetar e executar as tubulações de coleta de esgoto de modo que o escoamento dentro dos dutos se desenvolva com velocidade superior à velocidade de sedimentação dos sólidos, reduzindo assim, os danos causados aos dutos por obstrução das tubulações ou modificação do tipo de escoamento (de conduto livre para conduto forçado).
– Projetar e executar o gradeamento e o desarenador * (elementos do tratamento preliminar), responsáveis por remover areia e sólidos grosseiros que podem reduzir a eficiência da unidade de remoção de matéria orgânica além de comprometer seu funcionamento.
– Definir economicamente os materiais que serão utilizados, levando em consideração o meio agressivo no qual eles estão inseridos.
Tubulação de esgoto (Fonte: DAA Araraquara), Gradeamento (Fonte: DHRIMA – UFRJ) e desarenador (Fonte: Imunizadora Potiguar)
*No desarenador ocorre remoção das partículas de areia por sedimentação.
2. Desoxigenação das águas
Proteínas, carboidratos, gorduras, óleos entre outros elementos são encontrados em abundância nos esgotos domésticos. Sua remoção é tão importante que a eficiência de uma estação de tratamento de esgotos geralmente é medida em termos de DBO ou DQO.
Isso ocorre porque, na maioria dos casos, um sistema de tratamento que consegue remover de maneira satisfatória a matéria orgânica, apresenta boa eficiência de remoção dos demais contaminantes (com exceção dos coliformes termotolerantes).
A DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) e a DQO (Demanda Química de Oxigênio) são medidas da concentração de matéria orgânica no esgoto.
A DBO é obtida a partir da quantidade de oxigênio necessário à decomposição da parcela biodegradável de matéria orgânica por organismos aeróbios. O ensaio para sua determinação dura 5 dias e é realizado sob temperatura controlada.
A DQO baseia-se na oxidação química de toda matéria orgânica da amostra, incluindo as parcelas biodegradável e refratária (não degradada por bactérias aeróbias). O ensaio para sua determinação dura poucas horas.
Quando lançada em corpos hídricos receptores, a matéria orgânica sofre naturalmente um processo de biodegradação pelas bactérias aeróbias presentes na água. Esses microorganismos utilizam o oxigênio presente no meio para decompor a matéria orgânica. Com o passar do tempo, a demanda por oxigênio por parte das bactérias aumenta e a concentração de oxigênio no meio decresce, comprometendo a vida aquática aeróbia.
Acúmulo de peixes na superfície do córrego em busca de oxigênio – Fonte: G1 (Foto: Paulo Souza/EPTV
Para sanar este problema, o engenheiro civil tem como atribuições:
– Projetar e executar as unidades de tratamento principal (Reatores UASB, Lagoas de Estabilização, Lodos Ativados, etc) e auxiliares (filtro anaeróbio, filtro aerado submerso, etc), caso a eficiência da estação principal não atenda aos padrões de lançamento estabelecidos pelos órgãos competentes.
Reator UASB – Fonte: DHRIMA – UFRJ
3. Eutrofização
Os esgotos sanitários são ricos em nutrientes entre os quais se destacam o Nitrogênio e o Fósforo. Quando lançados nos mananciais, provocam o enriquecimento do meio, causando o fenômeno da eutrofização, ou seja, o crescimento desordenado de algas (massa fitoplanctônica) ou macrófitas (massa vegetal).
Eutrofização em corpo hídrico. Fonte: Arquivo Pessoal
Esses organismos reduzem a entrada de luz na água, impedindo que as plantas presentes no interior do corpo hídrico realizem fotossíntese. Com isso, a quantidade de oxigênio dissolvido na água decresce de maneira significativa.
Adicione a tudo isso o fato de que o processo de fotossíntese realizado pelas algas e macrófitas resulta em elevação do pH e na disponibilidade de Nitrogênio Amoniacal na forma de Amônia livre, que por sua vez é tóxica à vida aquática.
Dependendo da espécie de alga, ainda pode haver a liberação de outras secreções tóxicas. Felizmente, a maior parte dos nutrientes é eliminada junto com o lodo na estação de tratamento.
Representação esquemática do processo de eutrofização – Fonte: BBC 4.
4. Doenças
Diversos organismos patogênicos, como vírus, bactérias, protozoários e helmintos, podem ser veiculados pelo contato direto com as fezes de indivíduos infectados ou, indiretamente, através da água contaminada.
Esses organismos patogênicos são responsáveis por doenças como: Febre Tifóide, Disenteria Bacilar, Cólera, Giardíase, Esquistossomose, entre outras. Por essa razão, uma das etapas imprescindíveis ao tratamento de esgotos é a desinfecção das águas residuais tratadas.
Para sanar este problema, o engenheiro civil tem como atribuição: projetar o tanque de desinfecção.
Tanque de desinfecção – Fonte: Hidrosul
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Bibliografia
Tratamento de esgotos sanitários em empreendimentos habitacionais / Eduardo Pacheco Jordão, Isaac Volschan Junior – Brasília: CAIXA, 2009.
Fontes das Imagens: