Aula 7 lagoas anaeróbias e lagoas aeradas

Aulas de Tratamento de Águas Residuárias e Tratamento de Efluentes. Aulas não revisadas. Vários autores.

1. TRATAMENTO DE ÁGUAS
RESIDUÁRIAS
Aula 7 – Sistema de lagoas anaeróbias seguidas
por lagoas facultativas

2. Introdução
As lagoas anaeróbias constituem-se uma alternativa
de tratamento, onde a existência de condições
estritamente anaeróbias é essencial. Tal é
alcançado através do lançamento de uma grande
carga de DBO por unidade de volume da lagoa,
fazendo com que a taxa de consumo de oxigênio
seja várias vezes superior à taxa de produção. No
balanço de oxigênio, a produção pela fotossíntese
e pela reaeração atmosféricas neste caso,
desprezíveis.

3. Introdução
As lagoas anaeróbias têm sido utilizadas no tratamento
de esgotos domésticos e despejos industriais
predominantemente orgânicos, com altos teores de
DBO, como matadouros, laticínios, bebidas, etc.
A conversão da matéria orgânica em condições
anaeróbias é lenta, pelo fato das bactérias
anaeróbias se reproduzirem numa vagarosa taxa. A
temperatura do meio tem grande influência nas taxas
de reprodução da biomassa e conversão do substrato,
o que faz com que as regiões de clima quente se
tornem propício a este tipo de lagoas.

4. Introdução
As lagoas anaeróbias são usualmente profundas, da
ordem de 3m a 5m.
A eficiência de remoção da DBO nas lagoas
anaeróbias é usualmente da ordem de 50% a
70%. A DBO efluente é ainda elevada, implicando
na necessidade de uma unidade posterior de
tratamento.
A remoção da DBO na lagoa anaeróbia proporciona
uma substancial economia de área para lagoa
facultativa.

5. Lagoa Anaeróbia – Lagoa Facultativa
Grade
Fase
Sólida
Fase
Sólida
Cx de
areia
Medição
de vazão Lagoa Anaeróbia
Lagoa Facultativa
Sistema Australiano

6. Descrição do Processo
De forma simplificada, a conversão anaeróbia se
desenvolve em duas etapas:
Liquefação e formação de ácidos (através das
bactérias acidogênicas); e
Formação de metano (através das bactérias
metanogênicas).

7. Descrição do Processo
Primeira fase
Não há remoção de DBO, apenas a conversão da
matéria orgânica a outras formas (moléculas mais
simples e depois ácidos)
Segunda fase
A DBO é removida, com matéria orgânica (ácidos
produzidos na primeira etapa) sendo convertida a
metano, gás carbônico e água.

8. Descrição do Processo
Bactérias metanogênicas são bastante sensíveis às
condições ambientais, caso sua taxa de reprodução
reduza, haverá o acúmulo dos ácidos formandos na
primeira etapa, com as seguintes conseqüências:
Interrupção da remoção da DBO;
Geração de maus odores, os ácidos são
extremamente fétidos.
É fundamental o equilíbrio entre as duas comunidades
de bactérias.

9. Descrição do Processo
Condições para o desenvolvimento das bactérias
metanogênicas:
Ausências de oxigênio dissolvido;
Temperatura do líquido adequada (acima de
15°C);
pH adequado (próximo ou superior a 7)

10. Descrição do Processo
A crosta cinzenta escura de escuma, típica de
lagoas anaeróbias extremamente benéfica ,
pois:


 Interpõe à penetração
de luz solar na lagoa,
impedindo assim o
desenvolvimento de algas,
que produzem oxigênio na
camada superior;

11. Descrição do Processo
Protege a lagoa contra curto – circuitos, agitação
provocada pelos ventos, e transferência d oxigênio da
atmosfera;
Conserva e uniformiza a temperatura no meio líquido,
impedindo a sua alteração por súbita modificação no
meio externo;
Impede o maior aquecimento da superfície líquida
durante o dia, e o rápido esfriamento durante a noite.
impede o desprendimento de gás sulfídrico para a
atmosfera;

12. Características gerais
Lagoas são profundas, de 4 a 5 metros, para
reduzir a possibilidade de penetração do oxigênio
produzido na superfície (pela fotossíntese e pela
reaeração atmosférica) para as demais camadas.
O tempo de detenção hidráulica (t) se situa na
faixa de 3 a 6 dias; e
Taxa de aplicação volumétrica (Lv) comumente
adotada e 0,1 a 0,3 kg DBO/m3.d.

13. Configuração de Lagoas Anaeróbias
Classificação das lagoas anaeróbias em dois
modelos hidráulicos básicos :
Lagoa anaeróbia convencional;
Lagoa anaeróbia de alta taxa.

14. Configuração de Lagoas Anaeróbias
Nas lagoas convencionais o escoamento do efluente
líquido ocorre de forma horizontal, definido pela
posição de entrada e saída.
Grade
Fase
Sólida
Fase
Sólida
Cx de
areia
Medição
de vazão Lagoa Anaeróbia
a) Convencional
Banco de lodos

15. Configuração de Lagoas Anaeróbias
Grade
Fase
Sólida
Fase
Sólida
Cx de
areia
b)Alta Taxa Banco de lodos
As lagoas anaeróbias de alta taxa, apresentam fluxo hidráulico
ascendente junto a zona de entrada, a qual esta localizada
na parte inicial da lagoa, ao fundo de uma câmara profunda.
Apresentam menores tempos de retenção de sólidos, uma vez
que permitem um maior contato com a biomassa ativa e ao
sistema de alimentação.

16. Rotinas gerais de operação
• conferir, periodicamente, as condições estruturais da
lagoa, minimizando a possibilidade de ocorrência de
erosão dos taludes e de infiltração no solo,
observando-se a variação do nível da lâmina d’água;
• evitar os entupimentos nos dispositivos de entrada, para
garantir a distribuição uniforme do esgoto na lagoa;
• promover a retirada de materiais grosseiros que,
eventualmente, possam passar pelo tratamento
preliminar;

17. Rotinas gerais de operação
• conservar limpos os dispositivos de saída;
• conservar as margens da lagoa sem qualquer tipo
de vegetação, para evitar a proliferação de
insetos;
• fazer diariamente a leitura das vazões com
freqüência horária e anotar os valores no livro de
registro de operação.

18. Critérios de Projeto para as Lagoas
Anaeróbias
Os principais parâmetros de projeto das lagoas
anaeróbias são:
Tempo de detenção hidráulico;
Taxa de aplicação volumétrica;
Profundidade;
Geometria(relação comprimento/largura).

19. Critérios de Projeto para as Lagoas
Anaeróbias
Taxa de aplicação volumétrica (L
v)
Principal parâmetro de projeto das lagoa
anaeróbias, é função da temperatura. Locais mais
quentes permitem uma maior taxa (menor volume).
A consideração da carga volumétrica é importante,
pois certos despejos, como os industriais, podem
variar bastante a relação entre a vazão e a
concentração de BBO.

20. Critérios de Projeto para as Lagoas
Anaeróbias
Taxas de aplicação volumétrica admissíveis para
projeto de lagoas anaeróbias em função da
temperatura.

Temperatura média do
ar mais frio-T(°C)
Taxa de aplicação volumétrica
admissível-L
v (KgDBO/m
3
.d)
10 a 20 0,02T-0,10
20 a 25 0,01T-0,10
>25 0,35

21. Critérios de Projeto para as Lagoas
Anaeróbias
Volume útil determinado em função de:




L = carga de DBO total afluente (KgDBO/d)
L
v = Taxa de aplicação Volumétrica (kg DBO/m
3
.d)
V = volume requerido para a lagoa

V = L/Lv

22. Critérios de Projeto para as Lagoas
Anaeróbias
Para esgotos domésticos, o volume final a ser
adotado para a lagoa anaeróbia é um
compromisso entre os dois critérios (tempo de
detenção e taxa de volumétrica), devendo, tanto
quanto possível, satisfazer a ambos. Para efluentes
industriais, o critério definidor é o da taxa de
aplicação volumétrica.

23. Critérios de Projeto para as Lagoas
Anaeróbias
Tempo de detenção hidráulico (θh)
Deve ser suficiente para a sedimentação dos sólidos e
degradação anaeróbia da matéria orgânica
solúvel.
Nas lagoa anaeróbias convencionais tempos
inferiores a 3 dias, poderá ocorrera a saída das
bactérias metanogênicas com o efluente da lagoa
(fatores hidráulicos) seja superior a própria taxa
de reprodução, a qual é lenta (fatores biológicos).

24. Critérios de Projeto para as Lagoas
Anaeróbias
Tempo de detenção hidráulico(θ
h), expresso em dias
(Faixas admissíveis)

Temperatura da
lagoa (°C)
Tempo de
detenção (θ
h)
(dias)
Remoção de
provável de
DBO
5 (%)
10-15 4-5 30-40
15-20 3-4 40-50
20-25 2,5-3 50-60
25-30 2-5 60-70

25. Critérios de Projeto para as Lagoas
Anaeróbias
Tempo de detenção hidráulico




Q = Vazão média afluente (m
3
/d)
θ
h = Tempo de detenção hidráulica (d)
V = Volume requerido para a lagoa (m
3
)


θ
h= V/ Q

26. Critérios de Projeto para as Lagoas
Anaeróbias
Profundidade
Projetar uma lagoa mais profunda, com 3,5 a 5,0
metros de profundidade.
Vantagens da lagoa mais profunda:
•Menor área superficial;
•Menor ação do meio externo sobre o meio líquido;
•Volume adequada para acumulação de sólidos.

27. Critérios de Projeto para as Lagoas
Anaeróbias
Geometria (relação comprimento/largura)
As lagoas anaeróbias variam entre quadradas ou
levemente retangulares, com relação:

Comprimento/largura (L/B) =
na ordem de 1 a 3

28. Estimativa da concentração efluente
de DBO da Lagoa Anaeróbia
Uma vez estimada a eficiência de remoção (E),
calcula-se a concentração efluente pelas fórmulas:
E = (S
0 – DBO
efl) x 100/S
0
DBO
efl = S
0 (1 – E/100)

Onde:
S
0= concentração de DBO total afluente (mg/L);
DBOefl= concentração de DBO total efluente(mg/L);
E= eficiência de remoção(%).  
100
100

0xLE
L



29. Dimensionamento das Lagoas
Facultativas após Lagoas Anaeróbias
As lagoas facultativas secundárias podem ser
dimensionadas segundo os critérios de taxa de
aplicação das lagoas facultativas. O tempo de
detenção resultante será agora menor, devido à
prévia remoção da DBO a lagoa anaeróbia.
Para o dimensionamento segundo a taxa de
aplicação superficial, tem-se que a concentração e
a carga de DBO afluentes à lagoa facultativa são
as mesmas efluentes da lagoa anaeróbia.

30. Dimensionamento das Lagoas
Facultativas após Lagoas Anaeróbias
A estimativa da concentração de DBO efluente da
lagoa facultativa pode ser efetuada segundo
metodologia das lagoas facultativas. O coeficiente
de remoção K será neste caso um pouco menor,
devido a matéria orgânica de estabilização mais
fácil ter sido removida na lagoa anaeróbia.


(20°C, lagoas facultativas secundárias, modelo de mistura completa)

K = 0,25 a 0,32 d
-1

31. Lagoa Anaeróbia – Lagoa Facultativa

32. Acúmulo de Lodo nas lagoas
Anaeróbias
A taxa de acúmulo é da ordem de 0,03 a
0,10m
3
/hab.ano.
As lagoas anaeróbias devem ser limpas segundo uma
das seguintes estratégias :
Quando a camada de lodo atingir
aproximadamente 1/3 da altura útil.
Remoção de um certo volume anualmente, em um
determinado mês, de forma a incluir a etapa de
limpeza de uma forma sistemática na estratégica
operacional da lagoa.

33. Dimensionamento lagoa anaeróbia –
lagoa facultativa
Dimensionar uma lagoa anaeróbia para os seguintes
dados:
•População: 20.000 hab.
•Vazão afluente: 3.000 m
3/
d
•S
0 Concentração de DBO = DBO
afluente :350mg/L - (
350mg/L = 350g/m
3
)
•Temperatura: T=23°C e L
v = 0,15kgDBO
5 /m
3
.d
(taxa de aplicação volumétrica L
V)
•Eficiência de remoção de DBO desejada de 60%
•H = 4,5m

34. Passo 1 - carga afluente de DBO
Carga (L) = concentração (g/m
3
) x Vazão (m
3
/d)





1050kg DBO/d

35. Passo 2 – Cálculo do volume
requerido
Volume (V)= ________Carga__(L)_________
Carga de Aplicação Volumétrica (Lv)





7000m
3


V

36. Passo 3 – Verificação do tempo de
detenção
Tempo = __V__
Q



2,3 d
Obs: lagoa com esse baixo tempo de detenção deve ter sua
entrada pelo fundo.

T

37. Passo 4 – Determinação da área
Área = ___Volume_(V)__
Profundidade (H)


1556m
2




Obs: Adotar duas lagoas. Área de cada lagoa:____________m
2

38. Passo 5 – Determinação das
dimensões das lagoas
Caso seja adotadas 2 lagoas em paralelo e uma
relação comprimento/largura(L/B) igual a 1,5 em
cada lagoa ter-se-á:
L = 1,5B
A=B.L
L=
B=
Possível dimensões de cada lagoa: 34 x 23

39. Passo 6 – Concentração de DBO
efluente
Eficiência de remoção de DBO desejada de 60%

DBO
efl =
(1 – _E_)
. S
0


100

140mg/l

O efluente da lagoa anaeróbia é o afluente da lagoa facultativa.

40. Passo 7 – Acúmulo de lodo na lagoa
anaeróbia
Dado: Adoção de 0,04m
3
/hab.ano

Acumulação anual = Acumulo ano x população




800m
3
/ano

41. Passo 8 – Espessura da camada de
lodo em 1 ano
Espessura = __Acumulação anual x tempo___
Área da lagoa total


51cm/ano

Esta taxa de acúmulo anual, expressa em cm/ano, é bem superior aos valores usuais,
provavelmente devido ao fato da lagoa, no presente exemplo, ser profunda e com
baixo tempo de detenção (menor área superficial para espalhamento do lodo).

42. Passo 9 – Tempo para atingir 1/3 da
altura útil das lagoas
Tempo = _____H/3__(m)__
Elevação anual (m/ano)

2,9anos

Elevação anual em m/ano

O volume de lodo acumulado ao longo deste período corresponde a 1/3 do volume
útil das lagoas, ou seja, 7000m
3
/3 = 2333 m
3
de lado. O volume deverá ser
removido aproximadamente a cada 3 anos (volume de 2333m
3
) ou, anualmente
(remoção de 800m
3
)

43. Dimensionamento da Lagoa Facultativa -
Passo 10 – Carga afluente à lagoa facultativa
A carga efluente da lagoa anaeróbia é a carga afluente à
lagoa facultativa. Com a eficiência de remoção 60% na
lagoa anaeróbia, a carga afluente à lagoa facultativa é:

Carga (L) = __(100 – E ) x L
0­
_(carga lagoa anaeróbia)_
100

420 Kg DBO/d

44. Passo 11 – Área requerida
A = __L_(carga)_
L
S

1,9 ha ou 19000m
2



L
S = Taxa de aplicação superficial – Adotar 220kg DBO/ha.d
Adotar duas lagoas = A/2

45. Passo 12 – Dimensões da lagoa
Relação L/B = 2,5 - L=2,5B
Calcular para cada lagoa.

A = L. B


Possíveis dimensões: L = 155m e B=62m

46. Passo 13 – Volume resultante
V = A
total x H


34200m
3


Adoção de um valor para a profundidade de H =
1,80m

47. Passo 14 – Cálculo do tempo de
detenção resultante
T = __V__
Q

11,4 d

T

48. Passo 15 – Correção do coeficiente
de temperatura
Adotado - K = 0,27 d
-1
regime de mistura completa a 20°C.
Coeficiente de temperatura Ѳ = 1,05
Correção para temperatura de 23ºC

K
T = K
20 . Ѳ
(T-20)


0,31d
-1

K
T = Coeficiente de remoção da DBO em uma temperatura do líquido T qualquer (d
-1
)
K
20

= Coeficiente de remoção da DBO na temperatura do líquido de 20°C (d
-1
)
Ѳ = Coeficiente de temperatura (-)

49. Passo 16 – Estimativa de DBO
Solúvel
Utilizando-se o modelo de mistura completa
(Fórmula)
S = ___S
0 (DBO efluente Lagoa anaeróbia)____
1 + K
T . t

31mg/l

50. Passo 17 – Estimativa de DBO
Particulada
Admitindo se uma concentração de SS efluente igual a
80mg/l, e considerando-se que cada 1 mgSS/l implica
numa DBO
5 em torno de 0,35mg/l.

DBO
5particulado = Concentração de SS efluente x Valor
da DBO
5

28mgDBO
5­/l

Deve-se lembrar que a DBO particulada é detectada no teste da DBO, mas
poderá não ser exercida no corpo receptor, dependendo das condições de
sobrevivência das algas.

51. Passo 18 – DBO Total
DBO total efluente = DBO solúvel + DBO particulada



59mg/l

52. Passo 19 – Cálculo da eficiência total do sistema de
lagoa anaeróbia-lagoa facultativa na remoção da
DBO
E = __S
0 – DBO
Total__ . 100 =
S
0

83%

53. Passo 20 – Área útil total (lagoas
anaeróbias + Facultativas)
Área útil total = A
LAGOA ANAERÓBIA + A
LAGOA FACULTATIVA

Lagoas Anaeróbia
Lagoas Facultativa

54. Passo 21 - Área total requerida para
todo o sistema
A área requerida para a lagoa, incluindo os taludes,
urbanização, vias internas, laboratório, estacionamento e
outras áreas de influência, é cerca de 25% a 33% maior do
que a área líquida calculada a meia altura. Assim:

A
total = 1,3 . A
liquida

2,7ha

finep.gov.br

55. Passo 22 – Área per capita
Área per capita = A
total (m
2
)/ População

56. Passo 23 – Comparação dos dados
Compare os dados apresentados neste exercício
com os valores da lagoa facultativa. Observe:
•Tempo de detenção total; e
•Área

57. Sugestão de leitura
http://w3.ufsm.br/ppgepro/dissertacoes/Gabrieli_Irrigaray_Bohrz.pdf
GERAÇÃO DE METANO EM LAGOA ANAERÓBIA: UM ESTUDO DE CASO EM
ABATEDOURO DE BOVINOS AUTORA: GABRIELI IRRIGARAY BOHRZ -
ORIENTADOR: DJALMA DIAS DA SILVEIRA, 2010.
http://www.ppe.ufrj.br/ppe/production/tesis/zanette_luiz.pdf
POTENCIAL DE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DO BIOGÁS NO BRASIL.
André Luiz Zanette, 2009.
http://www.emater.tche.br/site/br/arquivos/area/frentes/3/producao_biog
as.pdf
PRODUÇÃO DE BIOGÁS E BIOFERTILIZANTE A PARTIR DE LAGOAS DE
TRATAMENTO DE DEJETOS SUÍNOS: EXPERIÊNCIA DA GRANJA
VENDRAME. Armando Vendrame. Marilei Fontana Batisti, Carlos Alberto
Angonese. 2005

58. TRATAMENTO DE ÁGUAS
RESIDUÁRIAS
Aula- 08 – Sistema de lagoas aeradas de mistura
completa seguidas de lagoas de decantação.

59. Introdução
As lagoas aeradas de mistura completa são
essencialmente aeróbias. O aeradores servem, não
só para garantir a oxigenação do meio, mas
também para manter os sólidos em suspensão
(biomassa) dispersos no meio líquido. O tempo
de detenção típico de detenção em uma lagoa
desse tipo é da ordem de 2 a 4 dias.

60. Princípio de Funcionamento
A qualidade do efluente de uma lagoa aerada de mistura
completa não é adequada para o lançamento direto, pelo
fato de conter teores elevados de sólidos em suspensão.
Por essa razão são seguidas de outras lagoas, onde a
estabilização e a sedimentação desses sólidos podem
ocorrer.
Grade
Fase
Sólida
Fase
Sólida
Cx de
areia
Medição
de vazão
Lagoa Aerada de
Mistura Completa

Lagoa de Decantação

61. Princípio de Funcionamento
O tempo de detenção nas lagoas de decantação são
baixos, da ordem de 2 dias.
A capacidade de acúmulo de lodo é relativamente
reduzida, implicando na necessidade de remoção
de 1 a 5 anos.
A área requerida por este sistema de lagoas é a
menor dentre os sistemas de lagoas. Os requisitos
de energia são similares aos demais sistemas com
lagoas aeradas.

62. Descrição do Processo
A denominação mistura completa é, advinda do
alto grau de energia por unidade de volume,
responsável pela total mistura dos constituintes
em toda a lagoa.
Entre os sólidos mantidos em suspensão na mistura
completa se incluem, além da matéria orgânica do
esgoto bruto, também as bactérias, o contato entre
matéria orgânica e bactéria, possibilita uma maior
eficiência da lagoa aeróbia permitindo uma
redução do volume.
As partículas entram no tanque e são
imediatamente dispersas em todo o
corpo do reator

63. Descrição do Processo
Apesar da boa eficiência das lagoas aeradas na
remoção da matéria orgânica originalmente
presente nos esgotos, a qualidade do seu efluente
não é satisfatória para o lançamento direto no
corpo receptor.
Após passar pela lagoa de decantação o efluente sai
com menor teor de sólidos.

64. Critérios de projeto das lagoas
aeradas
Principal critério é o tempo de detenção.
Tempo de detenção
Tempo de detenção hidráulica = tempo de retenção
celular
Ou
t = Ѳ
c
O tempo de detenção hidráulica (t) é o tempo médio de
permanência das moléculas do líquido no reator. O
tempo de retenção celular, ou idade do lodo (Ѳ
c ) é o
tempo médio de permanência das células bacterianas
no reator.

65. Critérios de projeto das lagoas
aeradas
Nas lagoas aeradas de mistura completa, o tempo de
detenção hidráulica (= idade do lodo) constitui-se
no principal parâmetro.
t = 2 a 4 d

Caso adote mais de uma célula em série, o tempo de
detenção em cada uma poderá ser próximo a 2
dias.

66. Critérios de projeto das lagoas
aeradas
Profundidade
A profundidade da lagoa deve ser selecionada de
forma a satisfazer os requisitos do sistema de
aeração, em termos de mistura e de oxigenação.

H = 2,5 a 4,0 m

67. Estimativa da concentração de DBO
efluente da lagoa aerada
A estimativa da concentração efluente segue um
procedimento similar ao utilizado para as lagoas
aeradas facultativas.
O efluente das lagoas aeradas é constituído de
matéria orgânica dissolvida (DBO solúvel) e
matéria orgânica em suspensão (DBO particulado)

DBO
total = DBO
solúvel + DBO
particulado

68. DBO solúvel
A estimativa de DBO solúvel efluente da lagoa
aerada pode ser feita utilizando as mesmas
fórmulas para lagoas facultativas e aeradas.
O valor do coeficiente de remoção K é, mais elevado,
se deve ao fato de maior concentração de
biomassa.
Valores típicos:
K = 1,0 a 1,5 d
-1

69. DBO solúvel
O coeficiente K pode ser desmembrado em duas frações:
K = K’ . X
v
Onde:
K’ = coeficiente de remoção da DBO (mg/l)
-1
(d)
-1
. O
valor de k’ está na faixa de 0,01 a 0,03 (mg/l)
-1
(d)
-1
X
v = concentração de sólidos em suspensão voláteis
(mg/l)

Quanto maior a concentração de biomassa (X
v), maior o
coeficiente K (K’ é constante) e , em decorrência, maior
a eficiência na remoção da DBO.

70. DBO solúvel
A concentração da DBO solúvel efluente da lagoa aerada é
dada por:
S = ____S
0 _____
1 + K’ . X
v . t
A concentração da biomassa (X
v ) é resultante do crescimento
bruto (fator positivo) e do decaimento bacteriano (fator
negativo). A fórmula para o cálculo de X
v é:
X
v = _____Y . (S
0 – S) ____
1 + K
d . t
onde:
Y = Coeficiente de produção celular (mg X
v /mgDBO
5 ). Retrata a quantidade
de biomassa (mg X
v ) que é produzida de substrato utilizado (mgDBO
5 )
K
d = coeficiente de decaimento bacteriano (d
-1
) . Retrata a taxa de
mortalidade da biomassa durante o metabolismo endógeno.

71. DBO particulado
Para se calcular a DBO particulada do efluente da
lagoa aerada de mistura completa, é necessário
que se estime a concentração de sólidos em
suspensão no efluente da lagoa, já que esta DBO é
causada pelos sólidos suspensos.
A DBO particulada pode ser estimada em:

DBO
particulado = 0,4 a 0,8 mgDBO
5 / mgX
v

72. DBO particulado
Nas lagoas aeradas a relação entre os sólidos em
suspensão voláteis (SSV ou X
V ) e os sólidos em
suspensão totais (SS ou X) é da ordem de:
X
V /X = 0,7 a 0,8
Assim a DBO particulada pode ser estimada também
em função dos sólidos em suspensão totais,
agregando-se as duas ultimas relações:
DBO
particulado = 0,3 a 0,6 mgDBO
5 / mg.SS
A eficiência de remoção de SS na lagoa de
sedimentação em torno de 80 a 85%

73. Requisitos de Oxigênio na Lagoa
Aerada
A quantidade de oxigênio a ser fornecida pelos
aeradores para a estabilização aeróbia da
matéria orgânica é usualmente igual a DBO total.
Os requisitos de oxigênio podem ser então calculados
por:

RO = _a . Q . ( S
0 – S )_
1000
RO = Requisito de Oxigênio (kgO
2 /d)
a = coeficiente consumo de oxigênio (1,1 a 1,4
(kgO
2 /kgBDO
5 ) removida)
Q = vazão afluente (m
3
/d)
S
0 = Concentração de DBO total (solúvel +
particulado) Afluente (g/m
3
)
S = concentração de DBO solúvel efluente (g/m
3
)
1000 = conversão de Kg pra g

74. Requisitos energéticos da lagoa
aerada
Densidade de potência:
ɸ = Pot / V
Onde:
ɸ = densidade de potência ( W/m
3
)
Pot = Potência instalada (W)
V = Volume do reator (m
3
)

Sendo que a densidade de potencia atuará na faixa de:
ɸ ≥ 3,0 W/m
3
A quantidade de sólidos em suspensão no meio líquido é função do nível de
turbulência introduzido pelos aeradores. Isso é avaliado através do
conceito de densidade de potência.

75. Dimensionamento da lagoa de
decantação
Para o dimensionamento da lagoa de decantação
sevem ser previstos volumes destinados (a) à
clarificação (decantação) e (b) ao armazenamento
e digestão do lodo.

Volume destinado à clarificação (decantação)
Tempo de detenção: t ≥ 1 d
Profundidade: H ≥ 1,5 m

76. Dimensionamento da lagoa de
decantação
Volume total da lagoa:

Tempo de detenção (final de plano):
t ≤ 2,0 d (para evitar o crescimento de algas)
Profundidade:
H ≥ 3,0 m (para permitir uma camada aeróbia
acima do lodo)

77. Dimensionamento da lagoa de
decantação
O acumulo de lodo pode ser calculado assumindo-se
os seguintes, dados:
Relação SSV/SS nos sólidos afluentes à lagoa de
decantação: 0,70 a 0,80 (70 a 80% dos SS são
voláteis)
Taxa de redução dos sólidos voláteis: K
LV = 0,5 ano
-1

(50% de remoção por ano).

78. Sistemas de lagoas
Item geral Item
específico
Sistemas de lagoas
Eficiência
Requisitos
Custos
DBO(%)
DQO(%)
SS(%)
Amônia(%)
Nitrogênio(%)
Fósforo(%)
Coliformes

75-85
65-80
70-80
<50
<60
<35
90-99




75-85
65-80
70-80
<50
<60
<35
90-99
75-85
65-80
70-80
<30
<30
<35
90-99
75-85
65-80
80-87
<30
<30
<35
90-99
Área(m2/hab)
Potência(W/hab)
Implantação(r$/hab)
Operação(R$/hab.ano)

2,0-4,0
0
40-80
2,0-4,0
1,5-3,0
0
30-75
2,0-4,0
0,25-0,5
1,2-2,0
50-90
5,0-9,0
0,2-0,4
1,8-2,5
50-90
5,0-9,0
Anaerób.-facult.
Aerada de mist.
completa-decan.
Aerada facult Facultativas

79. Bibliografia
Lagoas de estabilização, volume 3, Marcos Von
Sperling 2ª Edição Ampliada; 2ª 2006. Editora
UFMG (publicação do DESA)
Giordano,Gandhi.TRATAMENTO E CONTROLE DE
EFLUENTES INDUSTRIAIS. Universidade Estadual do
Rio de Janeiro
Fundação Estadual do Meio Ambiente . F981o
Orientações básicas para operação de estações de
tratamento de esgoto / Fundação Estadual do Meio
Ambiente. —- Belo Horizonte: FEAM, 2006.