Um local onde podes aprender algo mais sobre uma ETAR (Estação de Tratamento de Águas Residuais).
Este Trabalho foi realizado por alunos de Biologia do 12º ano da Escola Sec. Conde de Monsaraz (2005\2006)
Terça-feira, 23 de Maio de 2006
Leito Perculador
Os leitos percoladores, indevidamente denominados filtros biológicos, consistem de um leito de material altamente permeável, nos quais se aderem os microorganismos e através dos quais o líquido a ser tratado é percolador (fluxo descendente). O material de enchimento normalmente consiste de pedras, com diâmetro variado entre 25 e 100 mm. São construídos com um dreno inferior para colecta do líquido tratado e dos sólidos biológicos que se desprendem do material do leito. Esse sistema de drenagem é importante, tanto para colectar os líquidos já percolados, como para permitir a circulação do ar através do leito.
Os líquidos colectados são encaminhados a um decantador, onde os sólidos são separados do efluente final. É comum, na pratica, uma parte dos líquidos colectados no sistema de drenagem, ou do efluente final, retornar ao filtro para diluir o esgoto afluente ou ainda manter as taxas de aplicação superficial mínimas, adequadas à boa operação do sistema.
Sobre a superfície do enchimento constituinte do meio filtrante forma-se uma película biológica que serve de suporte aos microorganismos que se encarregam de remover a matéria orgânica dissolvida nas águas residuais. Esses microorganismos são predominantemente bactérias aeróbias, pelo que é necessário prever adequada ventilação do meio de enchimento. Este objectivo consegue-se facilmente através de aberturas no fundo da parede exterior, desde que o leito percolador não esteja enterrado.
O terreno ideal para implantação de uma ETAR que inclua um leito percolador não enterrado, em que se garanta um escoamento gravítico ao longo da linha de tratamento, é o que apresenta um desnível topográfico não inferior a 4 m. Caso contrário, serão necessários movimentos de terra dispendiosos ou elevação das águas residuais, o que é sempre inconveniente pela aturada exploração que requer.
Em função das cargas aplicadas, os leitos percoladores classificam-se em.:
- Leitos percoladores de baixa carga;
- Leitos percoladores de alta carga
Os componentes principais de um leito percolador são:
- Tanque;
- Sistema de distribuição da água residual a tratar;
- Meio filtrante que serve de suporte aos microorganismos que efectuam a depuração;
- Sistema de drenagem inferior;
-Ventilação
A parede do leito percolador: Actualmente todos os leitos percoladores são construídos com uma parede periférica que poderá ter ou não funções resistentes: no caso de materiais clássicos ela funciona como muro de suporte e tem de ser dimensionada como tal, sendo habitualmente de betão armado mas podendo ser de betão simples, alvenaria de tijolo ou elementos prefabricados.
Em qualquer dos casos a parede funciona como uma chaminé para uma tiragem de ar tendo uma acção positiva no aumento de temperatura no interior do filtro com o consequente aumento de rendimento e melhoria de ventilação. A parede deve ser ainda impermeável de modo a permitir inundações periódicas do filtro com o fim de eliminar insectos. Aliás, a simples existência de uma parede limita consideravelmente a saída de insectos.
Material de preenchimento do leito percolador: A função do enchimento de um LP é servir de suporte a um filme biológico que irá realizar a drenagem da matéria orgânica do efluente, portanto, a sua purificação.
Atendendo a que o enchimento deve garantir um bom arejamento, um fácil escoamento do afluente e um máximo de área de contacto entre este e os microorganismos, tem que verificar uma série de condições, como sejam grande uniformidade e grande superfície especifica. A grande uniformidade garante que os vazios não serão ocupados por películas de menores dimensões, e dentro deste critério uma superfície especifica máxima conseguir-se-ia com material uniforme e de pequena dimensão, mas isso implica uma diminuição de circulação do afluente e do ar bem como uma fácil colmatagem.
O material de enchimento escolhido deve manter a sua granulometria em toda a profundidade do filtro com excepção de uma zona inferior e de outra superior.
Realmente, é aconselhável utilizar uma granulometria de 10 a 15 cm na zona inferior como transição entre o fundo do LP e o material de enchimento, bem como uma granulometria de 6 a 9 cm na zona superior (cerca de meio metro), visto que esta zona tem uma elevada velocidade de digestão conduzindo a um excessivo crescimento de fungos que pode provocar colmatagens e formação de poços.
A carga hidráulica aplicada a um LP com este enchimento poderá ser tanto maior quanto maior a sua granulometria.
Fundo do leito percolador: Na concepção de um leito percolador deve-se prestar especial atenção ao seu fundo, visto este dever verificar várias condições importantes, como sejam:
- Deixar passar de uma maneira uniforme e sem resistência o ar que entra por baixo:
- Deixar escoar facilmente o efluente tratado;
- Evitar que as lamas se depositem no fundo.
Consiste essencialmente numa base perfurada onde assenta todo o enchimento do LP que permite um fácil escoamento do efluente mas não permite a passagem de brita, que nessa zona deve aliás ser de maiores dimensões.
Ventilação: Podem-se considerar fundamentalmente dois tipos de ventilação:
- Ventilação natural
- Ventilação forçada
A ventilação natural é função das diferenças de temperatura entre a atmosfera e o interior do filtro. A temperatura no interior do filtro corresponde praticamente à temperatura do esgoto afluente e é muito uniforme, ao contrário da atmosfera. Portanto, quando esta é superior, por exemplo, no verão, há uma circulação de cima para baixo, e quando é inferior, por exemplo no Inverno, a circulação é de baixo para cima. Pode mesmo haver inversões de circulação ao longo do dia.
No caso de leitos percoladores desenterrados o contacto entre o interior e o exterior, faz-se pelas aberturas dos caneletes referidas atrás; em filtros enterrados faz-se através de tubos que vêm à superfície, que se traduz sempre numa queda de rendimento. O processo de ventilação natural é o mais aconselhável por ser económico e eficiente.
Relativamente à ventilação forçada, esta aplica-se a filtros muito fundos ou cobertos. A introdução de ar faz-se geralmente por cima. Este tipo de ventilação não aumenta notoriamente a eficiência e têm ainda o inconveniente de poder contrariar a ventilação no Inverno.
Equipamento: Uma das vantagens do tratamento por LP é exactamente o pouco equipamento necessário; além das tubagens usuais, pode dizer-se que se limita aos dispositivos de distribuição que se podem dividir em dois tipos:
- Distribuidores fixos;
- Distribuidores móveis.
Dentro destes últimos o movimento pode ser de translação ou de rotação.
Distribuidores fixos: São constituídos por um sistema de canalizações com orifícios circulares parcialmente obstruídos por um cone montado no seu centro. Apresentam algumas vantagens, como uma melhor adaptação a formas não circulares do leito. No entanto este tipo de sistema de distribuição tem sido muito pouco utilizado pelas seguintes razões:
- Necessidade de um sistema mais elaborado de canalizações, que se torna dispendioso;
- Requer uma perda uniforme de cerca de 1,5 m, obrigando à existência de tanques de regularização ou sifões de dosagem sempre que o caudal tiver flutuações;
- É muito susceptível de entupimentos;
- Apresenta maiores dificuldades de limpeza;
- Não garante uma distribuição uniforme e favorece a ocorrência de zonas do filtro que não trabalham.
Distribuidores com movimento de translação: Têm também sido pouco utilizados porque apesar de se adaptarem bem aos leitos de forma rectangular, têm menos eficiência que os distribuidores rotativos.
Consistem fundamentalmente num tubo perfurado que desliza sobre os dois paramentos do leito, percorrendo continuamente nem e noutro sentido. É habitualmente traccionado por um pequeno motor eléctrico.
Distribuidores rotativos: A função dos distribuidores rotativos é de repartir a água residual de maneira uniforme e regular sobre toda a superfície do material de enchimento do LP. São movidos pela impulsão dos jactos de água. É necessário uma certa carga para um funcionamento eficiente, que deve ser tão pequena quanto possível sob o ponto de vista económico. Para isso é necessário um caudal conveniente e um acabamento cuidado da junta, de modo a haver pouco atrito entre a parte fixa e a parte móvel. São vulgares valores de 0.30 a 0.60m. O distribuidor rotativo consiste fundamentalmente em dois ou mais braços horizontais perfurados, ligados a um eixo vertical de modo a poderem girar com este e receber dele o afluente a tratar.
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