Como calcular e remover os sólidos suspensos totais (SST) no tratamento de águas residuais

1. Introdução

Os Sólidos Suspensos Totais (SST) são as partículas maiores do que 2 µm que permanecem suspensas na água, incapazes de se dissolverem. Sendo um parâmetro crítico de qualidade da água, os SST são frequentemente regulados por licenças de descarga. O controlo dos SST dentro dos limites permitidos é essencial para a conformidade ambiental, para a proteção da vida aquática e para evitar sanções regulamentares.

2. Porque é que o TSS é importante

2.1 Impactos ambientais

• Redução do oxigénio dissolvido
  As partículas em suspensão aumentam a necessidade de oxigénio dos microrganismos, reduzindo o oxigénio dissolvido (OD) e causando stress nas espécies aquáticas.
• Perturbação do ecossistema
  A elevada turvação bloqueia a luz solar, dificultando a fotossíntese das plantas aquáticas e perturbando as cadeias alimentares.

2.2 Riscos para a saúde e a segurança

• Agentes patogénicos e toxinas
  As bactérias, os vírus ou os metais pesados podem adsorver-se às partículas, constituindo um risco se forem ingeridos.
• Preocupações com a água potável
  A água com SST elevados não é adequada para consumo direto sem um tratamento rigoroso.

2.3 Desafios operacionais e de tratamento

• Entupimento e desgaste
  Níveis elevados de TSS danificam abrasivamente as bombas, tubagens e filtros, levando a uma manutenção frequente e a períodos de inatividade.
• Redução da eficiência do tratamento
  O excesso de sólidos pode inibir os processos aeróbios e, em casos graves, levar a uma digestão anaeróbia indesejada e à produção de metano.

3. Fontes comuns de SST nas águas residuais

• Insumos naturais - Erosão do solo, escoamento de águas pluviais, proliferação de algas.
• Actividades industriais e urbanas - Efluentes de fabrico, processamento de alimentos e bebidas, lixiviados de aterros, escoamento de estaleiros de construção.
• Material biogénico - Folhas, relva e detritos orgânicos introduzidos através das entradas de esgotos.

4. Relação entre SST, CBO e CQO

Carência bioquímica de oxigénio (CBO) mede o oxigénio consumido pelas bactérias para decompor a matéria orgânica. Um TSS mais elevado está frequentemente correlacionado com uma CBO mais elevada.
Carência química de oxigénio (CQO) quantifica o oxigénio necessário para oxidar quimicamente os compostos orgânicos. A redução dos SST também diminui a CQO, melhorando a clareza geral da água e a disponibilidade de oxigénio.

5. Cálculo da eficiência de remoção de SST

Para determinar a eficácia com que um processo de tratamento remove os SST:

1. Medir a concentração de SST no afluente (SST_i) e a concentração de SST no efluente (SST_e) em mg/L.
2. Aplicar a fórmula:

Eficiência de remoção (%) =
(TSS_i - TSS_e) / TSS_i × 100

6. Métodos de remoção de SST

6.1 Tratamento biológico

Tratamento aeróbio utiliza oxigénio e microorganismos para digerir partículas orgânicas, produzindo sólidos suspensos voláteis (SSV) ou lamas.
Tratamento anaeróbio funciona sem oxigénio, transformando matérias orgânicas em biogás.

Equipamento essencial: Os difusores de bolhas finas e os difusores de disco aumentam a eficiência da transferência de oxigénio em reactores aeróbios.

6.2 Coagulação e Floculação

Adição química (por exemplo, polímeros, alúmen) desestabiliza e agrega as partículas finas em flocos maiores.
Separação através de sedimentação, crivagem ou filtração, remove estes flocos.

6.3 Filtragem física

• Peneiramento e filtros de malha capturar sólidos grandes.
• Filtros de profundidade e filtros de areia remover as partículas mais finas.
• Sugestão: Utilizar válvulas rotativas em vez de válvulas de pistão para minimizar o desgaste dos vedantes e evitar o empacotamento de sólidos.

6.4 Processos de oxidação

Ozono, UVe radicais hidroxilo decompõem ou alargam as partículas orgânicas, facilitando a sua posterior remoção.

7. Melhores práticas para a gestão dos SST

• Controlo regular: Amostragem contínua de TSS para detetar precocemente os picos.
• Controlo da fonte: Implementar controlos de erosão e pré-tratamento em instalações industriais.
• Otimização do processo: Ajustar a dosagem do coagulante, os tempos de retenção hidráulica e os calendários de manutenção do difusor.
• Tecnologias avançadas: Explore os biorreactores de membrana, a eletrocoagulação ou as soluções de infra-estruturas verdes.