Tratamento de águas residuais em lagoas biológicas. Lagoas biológicas: definição, classificação, tipos, processos e tratamento biológico da água

As lagoas biológicas, também chamadas de lagoas, são reservatórios rasos especialmente criados onde ocorrem processos naturais de autopurificação da água com a participação dos organismos que os habitam. As lagoas podem ser usadas tanto como sistemas de tratamento independentes quanto para pós-tratamento de águas residuais após a remoção da maior parte dos contaminantes. Eles são amplamente utilizados para o tratamento de efluentes domésticos, que na maioria das vezes vêm na forma não diluída, e para o pós-tratamento de águas residuais de empresas do setor de alimentos e processamento, celulose e papel e outras indústrias, fazendas de gado, para o tratamento de superfícies (tempestade, derretimento) água, drenagem água agrícola sob condições de irrigação. A água purificada pode ser usada no sistema de abastecimento de água de reciclagem das empresas, o que reduz o consumo geral de água.

Os biolagos são divididos em anaeróbios, anaeróbios aeróbicos (opcionalmente aeróbicos) e aeróbicos, assim como carga alta e baixa, fluxo e contato. As lagoas aeróbicas (de oxidação) podem ser com aeração natural e artificial. Lagoas simples e lagoas em cascata também podem ser usadas.

Condições anaeróbicas são observadas na presença de excesso de matéria orgânica e falta de oxigênio

• em tanques com cargas BTG de cerca de 300.. .600 kg/ha-dia;
• nas camadas de fundo de água em lagoas com profundidade de 2,5 m ou mais, mesmo quando a água está saturada de oxigênio nas camadas superficiais;
• em lagoas de contato (sem fluxo) nas primeiras fases de limpeza após o enchimento da lagoa com águas residuais;
• durante a abertura da primavera de lagoas biológicas com decomposição intensiva de compostos orgânicos acumulados durante o inverno.

Em uma cascata de lagoas fluidas, a lagoa principal, que recebe a maior parte da poluição, também pode ser anaeróbica.

Os processos de redução de nitrato, redução de sulfato, fermentação de metano, redução de formas oxidadas de metais e outras substâncias que ocorrem em lagoas anaeróbicas levam à decomposição de substâncias orgânicas e à precipitação de sulfetos de metais pesados. A operação de tais lagoas geralmente prevê a possibilidade de separação de lodos ativados de águas residuais tratadas (em tanques de decantação, emshers). O tratamento anaeróbio em tanques permite remover 80...90% da DQO a 25°C (50% - a 10°C) com um tempo de residência da água na instalação de 40...50 dias, no entanto, o O teor de contaminantes na água após o tratamento anaeróbico ainda permanece alto, portanto, sua purificação adicional é necessária em uma cascata de lagoas aeróbicas de fluxo ou, se o método de contato for adotado, na mesma lagoa, mas em condições aeróbicas.

Na Rússia, as lagoas anaeróbicas praticamente não são usadas devido às baixas temperaturas médias anuais e à formação de uma grande quantidade de substâncias fétidas durante a operação de tais lagoas.

As lagoas aeróbicas-anaeróbicas têm uma profundidade de 1,5...2 me são aeradas por processos naturais. Nas camadas superficiais da água há oxigênio dissolvido proveniente da atmosfera ou formado como resultado da fotossíntese. O fornecimento de oxigênio devido à aeração atmosférica é limitado e não excede alguns gramas de Og por 1 m 2 por dia. Durante o dia, a fotossíntese enriquece a água com oxigênio e, à noite, o oxigênio é consumido no processo de respiração de animais e plantas, enquanto a deficiência de oxigênio pode ser observada na água. Nas camadas inferiores ausência total oxigênio, processos anaeróbicos, redução de sulfato, fermentação de metano podem ocorrer. Em tais lagoas grande importância adquire a sedimentação de sólidos em suspensão e a formação de lodo no fundo.

Dependendo das condições climáticas, do teor de contaminantes nas águas residuais e dos requisitos para a qualidade da água tratada, a carga em lagoas anaeróbicas aeróbicas varia de 10.. .300 kg VPK / ha? dia

Em lagoas aeróbicas com aeração natural, a saturação de oxigênio da água ocorre devido à aeração atmosférica e fotossíntese. Essas lagoas têm uma profundidade rasa (0,3 ... 1 m), são bem iluminadas e aquecidas pelos raios solares, o que leva ao desenvolvimento intensivo de algas planctônicas e plantas superiores bênticas. A água purificada se move neles em velocidades muito baixas. O tempo de residência da água nestas lagoas varia de 7 a 60 dias. Se as lagoas biológicas forem uma estação de tratamento independente, as águas residuais, depois de passarem pelos tanques de decantação, são diluídas com 3-5 volumes de água técnica antes de entrar nas lagoas. Carregar neles: para águas residuais de lodo sem diluição - até 250 m 3 / ha dia, para tratamento biológico - até 500 m 3 / ha? dia

As vantagens das lagoas com aeração natural são a facilidade de instalação e manutenção, custos operacionais mínimos. No entanto, as taxas de remoção e oxidação biológica de poluentes orgânicos em tais lagoas são baixas, e grandes áreas são necessárias para limpeza.

Lagos com aeração artificial, devido à intensificação de processos bioquímicos neles, ocupam 10 ... 15 vezes menos área, têm um volume muito menor e uma profundidade de até

4 ... 0,6 m. O grau necessário de purificação da água neles geralmente é alcançado em 1 ... 3 dias. A velocidade do movimento da água em tais lagoas excede 0,1 m/s, o poder oxidante é de 5...20 g DBO/m 3 -h, a carga alcançada é de 1000 kg DBO/extinção e mais. O consumo de águas residuais pode chegar a 10...25 mil m 3 /h. Lagoas de grandes empreendimentos industriais são estruturas com volume de até 1 milhão de m 3, equipadas com um grande número de aeradores. Para a aeração da água, são utilizados dispositivos do tipo mecânico (mistura), pneumático (injeção de ar) ou pneumo-mecânico. O tipo de aeradores, seu número necessário e o volume da zona atendida por cada um dos aeradores são selecionados com base nas condições para manter o lodo ativo em suspensão, a quantidade e o teor de oxigênio necessários para oxidar a poluição e manter as condições aeróbicas e minimizar o volume de zonas estagnadas.

A configuração das lagoas é muitas vezes determinada pelas características topográficas da área. Normalmente, os tanques arejados são tanques de terra de 2 a 5 seções com uma proporção entre comprimento e largura do tanque de pelo menos 20, com fornecimento e remoção dispersos de águas residuais ou mistura de lodo e sua posterior decantação por 2 ... 2,5 horas. Em proporções menores de comprimento para largura, a localização dos dispositivos de entrada e saída é decidida de forma a garantir o movimento da água ao longo de toda a seção viva do lago. Em lagoas com aeração artificial, o volume de zonas estagnadas não excede 10%.

Em comparação com lagoas com aeração natural, as algas se desenvolvem menos ativamente em biolagos com aeração artificial. Isso reduz a quantidade de biomassa secundária e poluição da água por produtos metabólicos de algas. No entanto, a construção e operação de lagoas aeradas artificialmente são mais caras e os custos operacionais também aumentam.

Na prática russa, as lagoas aeradas são mais amplamente utilizadas em celulose e papel, alimentos e várias outras indústrias.

A intensidade dos processos e a profundidade do pós-tratamento de águas residuais em lagoas biológicas aeradas podem ser significativamente aumentadas pela reciclagem de lodo ativado separado da água tratada em decantadores secundários (ou outras instalações de desassoreamento). Neste modo, as lagoas aeróbicas altamente carregadas operam. Os tanques com recirculação de lodo podem ser utilizados como estações de tratamento independentes ou como uma das etapas de tratamento. As lagoas de baixa carga são geralmente usadas para pós-tratamento de águas residuais após aerotanques com MIC 25...50 mg/l. Neste caso, trabalham nas lamas provenientes dos tanques de decantação secundários, bem como na microflora que se desenvolve na própria lagoa. Para evitar o assoreamento do fundo, a velocidade da água nessas lagoas deve ser superior a 0,007 m/s.

Nos biolagos de contato com aeração artificial, a limpeza é realizada em duas etapas - aeração e sedimentação. Durante o período de aeração, as águas residuais são alimentadas na lagoa, mas não são removidas dela. Quando a aeração pára, o lodo assenta e a água clarificada é descarregada da lagoa. A alternância de aeração e sedimentação é realizada no modo de controle automático.

Em biolagos de contato com aeração natural, as águas residuais sedimentadas, se necessário, são diluídas com 3-5 volumes de água limpa e lançadas em lagoas rasas sem fluxo. Após 20...30 dias, a água desce e é reabastecida com água residual diluída. A qualidade da limpeza em tais lagoas estagnadas é maior do que em lagoas transparentes.

Em lagoas em cascata, geralmente instaladas em terrenos inclinados, as águas residuais não diluídas passam sequencialmente por uma cascata de lagoas de 4-6 estágios com uma lagoa aeróbia no primeiro estágio, algas, crustáceos e lagoas de peixes. A criação de peixes em tais lagoas é possível depois de passar 3-4 etapas. Para a criação de peixes no início da primavera, 500-2000 mães por 1 ha são soltas no tanque. O crescimento dos peixes ocorre no final do período de outono até

500...800 kg por 1 ha. A pesca é realizada no final do outono. A presença de uma grande massa de nutrientes na água contribui para o crescimento intensivo de algas (lentilha). Para combatê-los, é desejável criar patos em tanques de peixes, para os quais a lentilha é um bom alimento.

A viabilidade do uso de lagoas biológicas é determinada pela concentração de poluentes e vazão de águas residuais, bem como pelas condições climáticas, edafoclimáticas e topográficas específicas e pelo nível de mineralização da água. Áreas de terra suficientemente grandes devem ser alocadas para biolagos, pois muitas vezes são criados em planícies de inundação, em águas rasas e em trechos de rios com pequenas declividades. Nesses casos, com o desenvolvimento abundante de água aérea e vegetação submersa neles, eles são realmente explorados como sítios hidrobotânicos, ou bioplatôs (veja abaixo).

Para o funcionamento normal dos biolagos, é necessário manter os valores ideais de pH e as temperaturas das águas residuais. A temperatura deve ser de pelo menos 6 °C. Como o modo de funcionamento dos biolagos depende da temperatura e dos níveis de luz, isso cria certas dificuldades para estabilizar a limpeza.

Ao usar biolagos como sistemas de tratamento independentes, a poluição das águas residuais não deve exceder DBO P0L11 = 200 mg/l para lagoas com aeração natural e mais de 500 mg/l para lagoas com aeração artificial. Quando o total de DBO é superior a 500 mg/l, é necessário um tratamento preliminar de águas residuais. As águas residuais são enviadas para as lagoas de pós-tratamento após o tratamento biológico ou físico-químico com DBO cheio. As bio lagoas são frequentemente usadas para remover o excesso de nitrogênio e fósforo das águas residuais. No entanto, por vezes, os processos de autopurificação que ocorrem em biolagos, principalmente no período inicial de seu funcionamento, são limitados por elementos biogênicos, um número insuficiente de microrganismos envolvidos na remoção da poluição. Em biolagos com uma proporção equilibrada de fluxo de carbono e teor de nutrientes, a concentração do íon IN/ não é superior a 0,2 mg/l, NaEz~

Durante a operação de lagoas biológicas, é necessário um monitoramento cuidadoso da condição. lençóis freáticos(o seu teor de água, a entrada de poluentes nas águas subterrâneas e a dinâmica da sua distribuição). Se um biolago artificial for usado, para reduzir o fluxo de filtração de água no solo, o leito do biolago durante sua criação é disposto com argila, outros materiais impermeáveis ​​ou são criadas condições que contribuem para a formação de mais água tal camada impermeável (por exemplo, com o desenvolvimento de processos microbiológicos anaeróbicos, assoreamento e gleying da camada inferior).

Como resultado da fotossíntese, a produção primária é formada em lagoas, portanto, o aumento da biomassa em lagoas biológicas muitas vezes excede a quantidade de substâncias orgânicas contidas nas águas residuais, chegando a 100 ... e produtos de seu metabolismo, cuja decomposição causa adicional consumo de oxigênio e um aumento indesejável de nutrientes no reservatório. Os compostos mais difíceis de oxidar afundam e contribuem para o assoreamento dos corpos d'água. Com o desenvolvimento excessivo de algas e plantas, não só a qualidade da água se deteriora, mas também se formam tapetes flutuantes de partes mortas na superfície da lagoa, e a margem fica poluída. Para evitar esses problemas, o excesso de biomassa deve ser removido periodicamente da lagoa: fitomassa superficial anualmente, geralmente no final da estação de crescimento, e plantas como lentilha pelo menos uma vez por semana.

Nas condições da Rússia, os biolagos não podem ser usados ​​durante a estação fria; no outono eles são esvaziados ou usados ​​no inverno como tanques de armazenamento de águas residuais. Na primavera, antes de entrar em operação, em biolagos com aeração natural, o fundo é arado e, se necessário, é plantada vegetação. Em seguida, eles o enchem com águas residuais, resistem até o desaparecimento quase completo do nitrogênio amoniacal e transferem para o canal com a carga calculada. O período de maturação das lagoas para a Rússia central é de cerca de 1 mês.

O crescimento intensivo de biomassa muitas vezes serve como um obstáculo ao uso de lagoas no sistema de estações de tratamento, e métodos eficazes A remoção de algas ainda não foi desenvolvida. Ao mesmo tempo, com base na biomassa coletada de algas e plantas, comidas saudáveis: ração, biocompostos, biogás, hidrocarbonetos líquidos, papel, etc. Assim, a partir de 1 hectare de lagos de algas, pode-se obter fertilizantes para 10 ... 50 hectares de campos. Em áreas com alta insolação, é aconselhável cultivar especialmente algas ou cianobactérias em biolagos, por exemplo, aqueles que limpam os efluentes das empresas de criação de gado e aves. Cerca de 40% do nitrogênio nos efluentes desses empreendimentos é fixado por algas, que são então alimentadas aos animais. A biomassa de algas verdes cultivadas contém 50...60% de proteína, e a biomassa de algas verde-azuladas contém 60...70%.

Na Bélgica, a alga verde Bubgosnsiop geisi!umm é cultivada juntamente com a lentilha-d'água em lagoas rasas, para onde são direcionados o escoamento do complexo pecuário e outras águas poluídas. Para um melhor desenvolvimento das algas, a temperatura da água é ajustada para 20 ... 30 ° C. A biomassa é processada em biogás ou um aditivo alimentar proteico para peixes e galinhas, corantes e cosméticos são obtidos a partir dela. O lodo, rico em componentes minerais, remanescente após a biogaseificação é utilizado para intensificar o cultivo da alga verde unicelular Bsepebrus Br. Assim, um sistema biotecnológico com um ciclo parcialmente fechado da circulação de substâncias é realizado.

O aguapé, microalgas dos gêneros Lovyococcus, chiatubotopase, eupailena e alguns outros são capazes de sintetizar e acumular hidrocarbonetos e álcoois polihídricos em suas células. A alga verde Bipaepa lambauer acumula glicerol (até 85% da MS). Algas LoHyococsie Lgainn - hidrocarbonetos de composição de até C 34 em uma quantidade de até 75% de matéria seca. Células cheias de hidrocarboneto b. bruin flutuam na superfície das lagoas. Depois de coletar e secar plantas e algas, os hidrocarbonetos podem ser recuperados por extração com solventes orgânicos e destilação.

Ministério da Educação e Ciência da República do Cazaquistão

Estado de Karaganda Universidade Técnica

ENSAIO

por disciplina: Ecologia

Tema: __________ Métodos de limpeza biológica

Supervisor

_________________

(avaliação) (sobrenome, iniciais)

(data de assinatura)

Aluna

(Grupo)

(sobrenome, iniciais)

(data de assinatura)

2009

Biológico métodos são usados ​​para purificar águas residuais domésticas e industriais de uma variedade de compostos orgânicos dissolvidos e alguns inorgânicos (sulfeto de hidrogênio, amônia, etc.). O processo de limpeza baseia-se na capacidade dos microrganismos de utilizar essas substâncias para nutrição no processo da vida. Métodos aeróbicos e anaeróbicos conhecidos de tratamento biológico de águas residuais.

Aeróbicométodo com base no uso microorganismos aeróbicos, para a atividade vital da qual é necessário um fornecimento constante de oxigênio e uma temperatura na faixa de 20 ... 40 ° C. No tratamento aeróbio, os microrganismos são cultivados em lodo ativado ou como biofilme. O lodo ativado consiste em organismos vivos e um substrato sólido. Os organismos vivos são representados por bactérias, vermes protozoários e algas. O biofilme cresce no preenchimento do biofiltro e parece uma incrustação mucosa com uma espessura de 1...3 mm ou mais. O biofilme é composto de bactérias, fungos protozoários, leveduras e outros organismos.

A eliminação aeróbica ocorre em condições naturais como em estruturas artificiais.

A limpeza em condições naturais ocorre em campos de irrigação, campos de filtração e lagoas biológicas.

Campos de irrigação- trata-se de áreas especialmente preparadas para o tratamento de águas residuais e para fins agrícolas. A limpeza prossegue sob a influência da microflora do solo, sol, ar e sob a influência de plantas. No solo dos campos de irrigação existem bactérias, leveduras, algas, protozoários. As águas residuais contêm principalmente bactérias. Nas biocenoses mistas da camada ativa do solo, ocorrem interações complexas de microrganismos, como resultado das quais o efluente é liberado das bactérias nele contidas. Se os campos não cultivam culturas e são apenas para o tratamento biológico de iodo residual, são chamados de campos de filtragem.

lagoas biológicas- trata-se de uma cascata de lagoas, composta por 3 ... 5 etapas, através das quais as águas residuais clarificadas ou tratadas biologicamente fluem a baixa velocidade. Essas lagoas são destinadas ao tratamento biológico de águas residuais ou pós-tratamento de águas residuais em combinação com outras instalações de tratamento.

A limpeza em estruturas artificiais é realizada em aerotanques e biofiltros. Aerotanques encontraram uma aplicação mais ampla.

Aerotanques- trata-se de tanques de concreto armado, que são piscinas abertas equipadas com dispositivos de aeração forçada. A profundidade do tanque de aeração é de 2...5m.

método anaeróbico a limpeza prossegue sem acesso ao ar. É usado principalmente para a neutralização de sedimentos sólidos, que são formados durante o tratamento mecânico, físico-químico e biológico de efluentes. Esses lodos sólidos são fermentados por bactérias anaeróbicas em tanques herméticos especiais chamados digestores, dependendo do produto final, a fermentação pode ser alcoólica, láctica, metano, etc.

Solo e fatores formadores do solo

O solo- Esta é uma camada superficial solta da crosta terrestre, que possui fertilidade. O solo está em constante mudança sob a influência do clima, fatores biológicos e atividades humanas.

A principal qualidade do solo - fertilidade, que é determinado pela capacidade de satisfazer as necessidades dos seres humanos e outros organismos vivos de nutrientes, água e ar.

O Cazaquistão tem grandes recursos terrestres. As terras naturais de chernozem estão localizadas em uma faixa estreita nas partes norte e noroeste da república, onde as condições de temperatura e precipitação permitem o cultivo estável. As partes leste e central são consideradas uma zona de agricultura de risco devido aos anos secos frequentemente recorrentes. A parte sul da república está localizada nas zonas semidesérticas e desérticas, e a agricultura aqui é apenas irrigada.

NO últimos anos o crescimento da terra arável cessou, terras convenientes e adequadas foram desenvolvidas e solonetzes, solonchaks e areias inconvenientes permanecem. Apesar disso, a atribuição de terras agrícolas para necessidades não agrícolas continua: para a construção de estradas, empreendimentos industriais, habitação e outras instalações. Anualmente são retirados 18..20 mil hectares para esses fins

Tipos de impacto negativo no solo e medidas para combatê-los

A diminuição da fertilidade do solo e sua perda completa ocorrem como resultado da erosão, salinização, encharcamento, poluição e destruição direta durante a construção, mineração e outras obras.

Erosão- este é o processo de destruição dos horizontes superiores e mais férteis do solo e do solo pela água ou pelo vento. 9/10 de todas as perdas de terra arável recai sobre a sua parte.

No Cazaquistão, as terras erodidas perfazem cerca de 18...20 mil hectares e estão localizadas nas regiões de estepe norte, oeste e central.

A erosão é principalmente devido à culpa do homem. Afeta terras secas, sem grama e sem árvores. Pelo contrário, as áreas arborizadas são acumuladores de umidade e neutralizam a ocorrência de erosão. Cada hectare de floresta contém mais de 500 m3 de água.

Existem dois tipos de erosão; vento e água.

A erosão eólica prossegue com um vento forte (da ordem de 18 ... 20 ou mais m / s). A erosão eólica local também pode aparecer a uma velocidade de 5...6 m/s. Neste caso, o horizonte superior de até 15 ... 20 cm de espessura pode ser soprado e, às vezes, toda a camada arável.

A erosão hídrica ocorre durante chuvas fortes, intenso derretimento da neve, destrói a cobertura do solo e se formam ravinas.

As medidas de combate à erosão do solo são realizadas com as seguintes medidas:

atividades organizacionais e econômicas- uso diferenciado da terra, cultivo de culturas, adubação, aplicação tipos diferentes rotação de culturas, localização de plantações perenes protetoras do solo, sistemas de irrigação e drenagem, estradas, carretas de gado, etc.;

práticas agrícolas, que proporcionam condições ideais para o regime alimentar, hídrico, aéreo e térmico do solo para o crescimento, desenvolvimento e formação da cultura das culturas cultivadas. Tais métodos agrotécnicos incluem: regulação da profundidade de lavoura, lavoura sem aiveca ou de corte plano, lavoura em encostas superiores a 5 °, uso de recuperação florestal e medidas hidrotécnicas.

Salinização ocorre quando o teor de sais facilmente solúveis (carbonato de sódio, cloretos, sulfatos) no solo é aumentado, causado por águas subterrâneas ou superficiais (salinização primária), mas muitas vezes causado por irrigação inadequada (salinização secundária). Os solos são considerados salinos se contiverem mais de 0,1% em peso de sais tóxicos para as plantas. Um aumento de sal em terras irrigadas de até 1% reduz o rendimento em 1/3 e até 2...3% leva à morte das culturas. O motivo da ocorrência da salinização é a irrigação dos campos pelo método de inundação ou a construção de valas. Com esta prática, primeiro a água filtra os grandes, os sais são lavados, o rendimento aumenta. Após alguns anos, ocorre o processo inverso: o nível do lençol freático aumenta, a filtração diminui, a evaporação aumenta e os sais são transportados para a superfície do solo.

desertificação. No mundo, 50...60 mil km 2 de terra são perdidos anualmente como resultado da desertificação. A área total de desertos atingiu 20 milhões de km.

Como resultado da desertificação, a diversidade biológica das regiões diminui, as condições climáticas mudam, os recursos hídricos são reduzidos, o que leva à escassez de recursos alimentares.

A principal medida para proteger a terra da desertificação é evitar a erosão do solo por meio de plantações florestais e a criação de pastagens anuais artificiais.

O alagamento ocorre em áreas onde a quantidade de precipitação excede a quantidade de umidade que evapora da superfície do solo, e então ocorre o alagamento das terras. Não há pântanos no território do Cazaquistão, e as zonas úmidas ocupam áreas insignificantes. Para o uso agrícola das zonas húmidas, é necessário drená-las realizando trabalhos de drenagem em combinação com outras medidas agrotécnicas.

esgotamento do solo. Este fenómeno está associado à sobrecarga das terras aráveis, à remoção de nutrientes do solo em grande escala. Os solos perdem matéria orgânica, a estrutura do solo, o regime hídrico e do ar se deterioram, a compactação aparece, o regime biogênico e redox se deterioram. Prados e pastagens estão esgotados como resultado do sobrepastoreio.

A recuperação da terra e as medidas de irrigação são uma direção importante na luta contra o esgotamento.

Recuperação- trata-se de um conjunto de medidas organizativas, económicas e técnicas destinadas a melhorar os solos e a sua fertilidade.

A recuperação acontece:

Hidrotécnica (irrigação, drenagem, lavagem de solos salinos);

Química (calagem, gesso, introdução de outros melhorantes químicos);

Agrobiológico (agroflorestal, etc.);

Melhorar as propriedades físicas e estruturais do solo (argila-argila e argilosa de solos arenosos e turfosos).

Cargas antropogênicas admissíveis no meio ambiente

Qualquer carga nos sistemas ecológicos que tenha surgido devido a qualquer impacto que possa tirá-los de um estado normal é definida como uma carga ecológica. A carga antrópica admissível no meio ambiente é uma carga que não altera a qualidade meio Ambiente ou altera-o dentro de limites aceitáveis, em que o sistema ecológico existente não seja perturbado e não ocorram consequências adversas nas populações mais importantes. Se a carga exceder o permitido, o impacto antropogênico causa danos às populações, ecossistemas ou à biosfera um todo.

LAGOA BIOLÓGICA

LAGOA BIOLÓGICA reservatórios artificiais utilizados para tratamento de águas residuais de pequenos assentamentos, empresas industriais (principalmente alimentícias), etc.

Dicionário enciclopédico ecológico. - Chisinau: edição principal da Enciclopédia Soviética da Moldávia. I.I. Vovô. 1989

LAGOAS BIOLÓGICAS Lagoas utilizadas para o tratamento biológico de águas residuais. Eles agem com base no princípio da autopurificação da água pelos organismos que nela vivem, pelo que se acumula uma massa semelhante a lodo, que pode ser usada na agricultura como fertilizante ou matéria-prima para sua produção.

Dicionário ecológico, 2001

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Livros

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A cada ano há um aumento no consumo de água, que está associado ao aumento do número de habitantes da maioria das regiões do país, bem como ao contínuo crescimento da indústria. Isso leva ao fato de que a poluição do meio ambiente por águas residuais também está aumentando, colocando diante dos especialistas tarefa difícil- como causar o menor dano possível à natureza com o mínimo de prejuízo para o progresso. Existe a necessidade de desenvolver métodos eficazes de tratamento de efluentes, dentre os mais eficazes está a criação de lagoas biológicas. Vamos conhecê-los melhor, descobrir a essência deste termo, variedades e especificidades de arranjo e aplicação.

conceito

Agora eles não são incomuns. E as lagoas biológicas estão entre elas, no entanto, elas se distinguem de outras variedades por sua finalidade - nessas lagoas, as condições são criadas o mais próximo possível do natural, nas quais as águas residuais serão autopurificadas. Você também pode encontrar outros nomes de estruturas - lagoas, lagoas simples, lagoas de estabilização, lagoas de pós-tratamento.

Os principais "habitantes" desses reservatórios são as algas verdes, que liberam ativamente oxigênio durante sua vida, e isso Elemento químico, por sua vez, leva a uma aceleração da decomposição da matéria orgânica. Além disso, o processo de decomposição é influenciado pelos seguintes grupos de fatores:

• Temperatura.
• Aeração.
• Velocidade da água.
• Atividade vital das bactérias.

Assim, a purificação da água ocorre - de forma bastante natural e rápida. Em apenas 5 dias, você pode fazer uma limpeza completa do reservatório. Além disso, as plantas acumulam metais pesados ​​em seu interior, que se decompõem naturalmente por muito tempo.

Característica

Vamos nos familiarizar com os principais parâmetros dos biolagos:

• A profundidade ideal é pequena - de 0,5 a 1 metro.
• A forma é um retângulo.
• A proporção de comprimento e largura depende do método de aeração: se for artificial, a proporção é de 1:3, se natural - 1:1,5.

É sob tais condições que ocorre o desenvolvimento em massa de algas planctônicas e outros microrganismos benéficos. Para que os biolagos desempenhem suas funções imediatas, as seguintes plantas são plantadas ao lado deles: junco, cálamo, junco, taboa de folhas largas, aguapé e algumas outras.

Duração uso benéfico essas estruturas - mais de 20 anos.

Variedades

As lagoas biológicas para água podem ser de três tipos principais, as informações sobre elas são apresentadas em formato de tabela para facilitar a percepção.

Além disso, outra classificação pode ser encontrada - a divisão em fluxo e contato, enquanto a primeira, por sua vez, pode ser multi e monoestágio.

Além disso, os biolagos podem ser divididos em três grupos, dependendo do ciclo biótico: anaeróbios, aeróbios e aeróbios facultativos.

• Anaeróbios são mais frequentemente usados ​​para tratamento parcial de água. Os organismos vivos que vivem neles precisam de uma grande quantidade de oxigênio. Um ponto essencial de tais reservatórios são os cheiros desagradáveis ​​de decomposição.
• Os aeróbicos são os mais poderosos em termos de grau de purificação, pois os organismos vivos que neles vivem, principalmente as algas, participam da oxidação das águas residuais.
• Aeróbico opcional - uma opção intermediária que combina o cheiro desagradável da podridão e a limpeza mais eficiente.

Com a limpeza em vários estágios, os peixes podem ser criados nas lagoas do último estágio, na maioria das vezes são carpas.

Inscrição

Estudos provaram que o sistema de purificação de água mais simples e ao mesmo tempo eficaz é o uso de métodos naturais, em particular organismos vegetais. Para as algas, melhorar a qualidade da água é uma função natural, pois elas precisam de potássio, fósforo e nitrogênio para a vida normal, e os microrganismos responsáveis ​​pela oxidação da matéria orgânica são formados no sistema radicular. O trabalho de reservatórios artificiais é baseado nesses fatores.

Os biolagos são utilizados tanto para purificação independente de água como como parte de todo um complexo de estruturas semelhantes, por exemplo, antecipando o uso de campos de irrigação agrícola ou para pós-tratamento em estações de aeração. Para o tratamento de águas residuais, as lagoas biológicas são utilizadas preferencialmente naquelas regiões onde a temperatura do ar é de pelo menos +10 ° C em média ao longo do ano e um clima moderadamente úmido.

Supervisão sanitária

Estação de tratamento de esgoto, incluindo os biolagos, estão sob constante controle sanitário, cuja tarefa é desempenhada pelas estações sanitárias e epidemiológicas. Os seguintes especialistas são necessários para monitorar a condição de tais reservatórios:

Para fins de controle, tipos diferentes investigação, incluindo bacteriológica. Também é verificado o cumprimento das medidas para evitar o lançamento de águas residuais não submetidas a tratamento prévio e desinfecção em corpos d'água.

Beneficiar

A purificação biológica da água em uma lagoa, além de sua simplicidade e eficácia, também é muito útil para uma pessoa. Em primeiro lugar, os processos naturais comuns são usados, então não se fala em interferência artificial na vida da comunidade natural. Tais reservatórios podem ser usados ​​tanto para autotratamento quanto para pós-tratamento. Além disso, os biolagos ajudam nos seguintes casos:

• Destrua até 99% da Escherichia coli.
• O conteúdo de ovos de helmintos é reduzido para quase 100%.

No entanto, é importante notar uma desvantagem significativa de tais reservatórios - em baixas temperaturas, a eficiência de seu uso diminui significativamente e, cobertos com cobertura de gelo, eles não podem mais desempenhar suas funções: o oxigênio não penetra na água, de modo que o processo de oxidação orgânica pára.

A utilização de biolagos - reservatórios nos quais vivem organismos vivos - é o sistema mais simples e rentável de limpeza biológica de tanques. Este método ajuda a obter economias significativas de energia e recursos, e o resultado será de alta qualidade. Além disso, o cumprimento de quaisquer condições especiais não é necessário, a manutenção da estrutura é a mais simples possível.

Lagoas biológicas com aeração natural e artificial (pneumática ou mecânica). Eles são usados ​​para purificação e pós-tratamento de águas residuais urbanas, industriais e superficiais contendo poluentes orgânicos.

Ao mesmo tempo, dependendo da finalidade da instalação, as águas residuais a ela fornecidas devem atender aos requisitos apresentados na Tabela. 13, e custos permitidos na tabela. quatorze.

Tabela 13

Valor BOD do esgoto total lançado em lagoas biológicas

Tabela 14

Taxas de fluxo permissíveis de águas residuais fornecidas a lagoas biológicas

Observação. Se o valor da DBO total de águas residuais fornecidas para tratamento em biolagos exceder os valores especificados na Tabela 13, deve ser fornecido limpeza preliminar essas águas.

Os biolagos devem ser dispostos em solos não filtrantes ou pouco filtrantes. No caso de solos desfavoráveis ​​em termos de filtração, devem ser realizadas medidas antifiltração, ou seja, impermeabilização de edifícios. Em relação ao desenvolvimento residencial, eles estão localizados a sotavento da direção do vento predominante na estação quente. A direção do movimento da água neles deve ser perpendicular a essa direção do vento.

As valas das lagoas biológicas são dispostas usando, se possível, depressões naturais do terreno. A forma das lagoas no plano é tomada em função do tipo de arejamento, nomeadamente: com arejamento natural, mecânico e pneumático - rectangular; ao usar aeradores automotores - redondos. Em estruturas retangulares, recomenda-se o arredondamento suave dos cantos para evitar a formação de zonas estagnadas nelas.

O raio desses arredondamentos deve ser de pelo menos 5 m. Além disso, em lagoas com aeração natural, para garantir o regime hidráulico de movimento da água próximo às condições de deslocamento completo, a relação entre o comprimento da estrutura e sua largura deve ser de pelo menos 20, e com valores menores dessa proporção é necessário prever o projeto de dispositivos de entrada e saída que garantam o movimento da água em toda a seção viva da lagoa, ou seja, entradas e saídas dispersas de águas residuais (Fig. 10). Com a aeração artificial, a proporção dos lados das seções pode ser qualquer, mas, ao mesmo tempo, a velocidade do movimento da água, apoiada por aeradores, em qualquer ponto da lagoa, deve ser de pelo menos 0,05 m / s.

Observação. Em lagoas biológicas com aeração artificial de águas residuais, nas quais a relação entre comprimento e largura é de 1 ... 3, é necessário adotar o modo hidráulico de movimento do fluido correspondente às condições de mistura ideal (completa).

Estruturalmente, as lagoas biológicas consistem em pelo menos duas seções paralelas com 3 ... 5 etapas consecutivas em cada (por exemplo, Fig. 11). Ao mesmo tempo, deve ser possível desligar qualquer seção para limpeza ou manutenção preventiva sem interromper o funcionamento das demais. Seções e estágios de biolagos são separados por barragens de fechamento e barragens feitas de solos que podem manter sua forma. Sua largura mínima no topo deve ser de 2,5 m.

Observação. Em lagoas biológicas com área inferior a 0,5 ha, a largura das barragens de fechamento e barragens ao longo do topo pode ser reduzida para 1,0 ... 15 m.

Na presença de filtração através de barragens e barragens de proteção, suas “roupagens” devem ser fornecidas na forma de tela impermeável feita de argila (0,3 m de espessura) ou filmes poliméricos. A inclinação das encostas é tomada com base nas características do solo (Tabela 15).

Tabela 15

A inclinação das encostas de barragens e barragens de divisão e proteção

As entradas de águas residuais nas lagoas biológicas, bem como os extravasamentos de líquidos entre as fases de tratamento, são efectuados através de poços equipados com dispositivos que permitem alterar o nível de enchimento das fases. A marcação da bandeja do tubo de derivação (entrada) deve estar 0,3 ... 0,5 m acima do fundo da lagoa. Neste caso, a água é admitida em lagoas com aeração pneumática artificial através de uma tubulação horizontal, cuja saída é localizado em um bloco de concreto, direcionado para cima em um ângulo de 90 0 e está abaixo do nível de gelo estimado, e com aeração mecânica - através da tubulação diretamente para a zona de mistura ativa. Além disso, no ponto de saída da tubulação de derivação, para evitar a erosão do talude, seus respectivos participantes são reforçados com lajes de pedra ou concreto. Para liberar as águas residuais da estrutura (palco), é projetado um dispositivo de coleta, que é colocado abaixo do nível da água em 0,15 ... 0,20 da profundidade de trabalho da lagoa (profundidade da água).

Para propiciar a erosão ondulatória dos taludes internos das barragens, bem como o desenvolvimento de vegetação aquática superior, são assentados com pedra, lajes e revestidos com asfalto para preparação de brita com faixa de 1,5 m de largura ( 1 m abaixo do nível da água e 0,5 m acima). Para evitar que as placas escorreguem, é feita uma saliência, que serve de ênfase para elas. A encosta externa das barragens deve ser plantada com gramíneas de crescimento lento com pouca forragem que possam evitar a erosão, por exemplo, grama de trigo azul. O excesso da altura de construção da barragem acima do nível de água calculado na lagoa deve ser inferior a 0,7 m.

Para aumentar a eficiência do tratamento de águas residuais para DBO total = 3 mg/l, bem como para reduzir o teor de elementos biogênicos neles (principalmente nitrogênio e fósforo), recomenda-se o uso de vegetação aquática superior (juncos, taboa, juncos, etc.) em lagoas. Esta vegetação deve ser colocada no último degrau da lagoa. Além disso, a área ocupada por vegetação aquática superior pode ser determinada pela carga de 10.000 m 3 /dia por 1 ha com uma densidade de plantio de 150...200 plantas por 1 m 2.