Sistemas de Tratamento de Água e Águas Residuais

Conhecimentos básicos de matemática, física, química e bioquímica.

Para a concretização dos objectivos da unidade curricular e a conferência das competências previstas aos estudantes, o processo de ensino aprendizagem assenta:

a) no estudo de casos concretos, acompanhado de um conjunto de instruções que levam o estudante a analisá-los, a tirar conclusões e a tomar decisões ou sugerir acções;

b) na execução de exercícios práticos de aplicação dos conceitos teóricos;

c) na pesquisa bibliográfica necessária para complementar a informação obtida nas aulas.

Os estudantes devem adquirir as seguintes competências, demonstrando, conhecer os princípios de funcionamento de cada operação/processo unitário. Conhecer os critérios de concepção, funcionamento e operação associados a cada etapa de tratamento. Conhecer os principais sistemas de tratamentos terciários e a necessidade de valorização de resíduos e de águas residuais. Aplicar os conceitos anteriores à gestão eficiente de ETA e de ETAR.

SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUAS

Neste âmbito serão abordados as seguintes matérias:

Amaciamento – Definição de alcalinidade e dureza da água e sua origem. Tipos de dureza e unidades em que esta pode ser expressa. Processos de tratamento. Processo de amaciamento por precipitação. Determinação da quantidade de químicos a usar no tratamento: diagrama de barras. Estabilização da água. pH de equílibrio e índices de classificação de uma água: Índice de Langelier e Índice de Ryznard. Considerações operatórias;

Sedimentação – Descrição do movimento de partículas no seio de um fluído sob a acção da gravidade. Tipos de sedimentação: discreta, floculenta, impedida e espessamento. Sedimentação discreta: Equação de Stokes e noção de velocidade terminal; dimensionamento da bacia de sedimentação/decantação; noção de carga hidráulica superficial; cálculo da eficiência de remoçãode partículas em suspensão. Sedimentação floculenta: teste de sedimentação floculenta; cálculo da percentagem de remoção. Sedimentação impedida; descrição de um teste de sedimentação impedida ou zonal; curva altura da interface versus tempo. Decantação primária e secundária no âmbito dos sistemas de tratamento de águas residuais: objectivos, princípio de funcionamento e critérios de dimencionamento.

Filtração – Conceitos base: mecanismos de filtração, meios filtrantes, modos de operação e tipos de filtros. Perdas de carga num leito filtrante e dimensionamento de unidades de filtração;

Desinfecção – Métodos de desinfecção. Mecanismos de actuação dos desinfectantes e factores que influencaim a sua acção. Aplicação específica da desinfecção com compostos de cloro: curva de carência de cloro (curva de breakpoint), determinação do ponto de”breakpoint” e dimensionamento da câmara de mistura e de contacto.

SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUAIS

Tratamento preliminar e tratamento primário- Noção de obra de entrada e decantação primária: critérios de concepção e funcionamento;

Tratamento secundário – Conceitos base de cinética microbiana em processos aeróbios. Sistemas de lamas ativadas: caraterísticas, critérios e equações de dimensionamento. Sistemas do tipo SBR (Reactor descontínuo sequencial) como sistemas derivados do processo convencional de lamas activadas: definição de ciclo de funcionamento, retirada de lamas, critérios e equações de dimensionamento, vantagens e inconvenientes. Transferência de oxigénio em águas residuais: coeficiente de transferência em água limpa e água residual, efeito da temperatura e das características da água. Sistemas de arejamento mecânicos e por difusão de ar (superficiais e submersos).

Alguns problemas operacionais em sistemas biológicos aeróbicos de biomassa em suspensão e respectivas medidas de controle.

Tratamento terciário- Remoção de nutrientes das águas residuais: Processos de nitrificação/desnitrificação: fundamentos, vantagens e inconvenientes, fontes externas de carbono; remoção biológica acrescida de fósforo e remoção físico-química:- coagulação-floculação, conceitos base e mecanismos de coagulação e de floculação. Considerações operatórias. Conceitos associados à agitação e mistura- ensaios Jar test. Agentes de coagulação-floculação mais utilizados e critérios de escolha. Integração do processo na sequência de tratamento de águas residuais e de água para consumo. Tipos de Floculadores.

Recuperação de fósforo e sua valorização como fertilizante. Factores de que depende a sua recuperação.

Reutilização de águas residuais urbanas tratadas para rega  e tratamento e valorização de lamas e resíduos agropecuários. Legislação aplicável e necessidade de controlo de poluentes prioritários e emergentes em lamas e águas.

• - frequência 2 - 50.0%
• - frequência 1 - 50.0%

• - exame escrito - 100.0%

NAO

1. Metcalf & Eddy. Wastewater engineering: treatment and reuse. 4th Ed. McGraw HillInternational Editions. New York. 2003.

2. Sincero, a. P., Sincero, G.. “Physical-Chemical Treatment of Water and Wastewater. CRCPress, 2003.

Apontamentos e outra documentação fornecida pelos docentes.