Questão de Biologia — Tratamento de Água — FCC 2024

Tratamento de efluentes: etapas e operações unitárias

Gabarito: letra B. O filtro prensa é um equipamento de desidratação mecânica do lodo, que atua sobre o lodo adensado (proveniente de decantadores) e produz uma torta com alta concentração de sólidos — exatamente o que afirma a alternativa. As demais opções erram ao misturar etapas dos tratamentos primário e secundário, inverter a função dos processos biológicos ou descrever incorretamente a operação de unidades como o filtro biológico e as lagoas de estabilização.

O tratamento de efluentes é um conjunto de operações e processos que visa reduzir a carga poluidora do esgoto antes do lançamento no corpo receptor. Ele é classicamente dividido em níveis: preliminar, primário, secundário e terciário (ou avançado). Cada nível tem objetivos específicos e utiliza operações unitárias distintas — físicas, químicas ou biológicas.

O tratamento preliminar remove sólidos grosseiros e areia por mecanismos puramente físicos (gradeamento, desarenação). O tratamento primário tem como objetivo a remoção de sólidos sedimentáveis e parte da matéria orgânica em suspensão, predominantemente por processos físicos como a decantação (sedimentação). O lodo gerado nessa etapa é rico em matéria orgânica e passa por processos de estabilização (digestão anaeróbia ou aeróbia) e condicionamento antes da desidratação. O tratamento secundário é a etapa biológica por excelência: utiliza microrganismos (bactérias, protozoários) para degradar a matéria orgânica dissolvida e coloidal, seja em sistemas de lodos ativados, filtros biológicos, lagoas de estabilização ou wetlands. O tratamento terciário visa a remoção de nutrientes (nitrogênio e fósforo), patógenos e compostos recalcitrantes, podendo envolver processos químicos e físicos avançados.

A desidratação do lodo é uma etapa crucial do gerenciamento do lodo gerado na ETE. O lodo, após a decantação, ainda contém grande quantidade de água (95% ou mais). Para reduzir volume e custos de disposição final, aplicam-se métodos de desidratação, que podem ser naturais (leitos de secagem, lagoas de lodo) ou mecânicos (filtro prensa, centrífuga, filtro a vácuo, prensa desaguadora de esteira). O filtro prensa é um equipamento que aplica pressão sobre o lodo entre placas filtrantes, forçando a saída da água e retendo os sólidos, formando uma torta com teor de sólidos que pode ultrapassar 30-40%. É um processo físico-mecânico, não biológico.

A banca explora a confusão entre as etapas e as operações unitárias. É comum o candidato misturar a ordem das etapas (como na alternativa A), inverter o objetivo do tratamento secundário (alternativa D), ou atribuir funções erradas a equipamentos (alternativas C e E). A chave é lembrar: primário = físico (decantação); secundário = biológico (remoção de matéria orgânica dissolvida/coloidal); desidratação = remoção de água do lodo.

Alternativa A — ❌ Incorreta

A alternativa afirma que o tratamento primário envolve "sucessivamente" as etapas de decantação, digestão anaeróbia e tanques de aeração. Há dois erros: (1) a digestão anaeróbia e os tanques de aeração não são etapas do tratamento primário — a digestão é um processo de estabilização do lodo (geralmente posterior à decantação primária) e os tanques de aeração são a unidade central do tratamento secundário (lodos ativados); (2) a ordem "sucessiva" está incorreta, pois a digestão anaeróbia não ocorre no fluxo principal do tratamento primário, mas sim na linha de tratamento do lodo. O tratamento primário é essencialmente físico, com a decantação como operação principal.

Alternativa B — ✅ Correta ⟵ GABARITO

A alternativa está correta. O filtro prensa é um equipamento de desidratação mecânica que recebe o lodo (frequentemente o lodo primário ou misto, já adensado e condicionado) e, por aplicação de pressão, remove grande parte da água, gerando uma torta com alta concentração de sólidos. É exatamente a função descrita: "promove a desidratação do lodo depositado no decantador e gera um resíduo com alta concentração de sólidos". A torta resultante tem teor de sólidos tipicamente entre 25% e 45%, dependendo do tipo de lodo e do condicionamento químico.

Alternativa C — ❌ Incorreta

O filtro biológico (ou filtro de gotejamento, biofiltro) é, de fato, uma unidade do tratamento secundário, mas o erro está em afirmar que promove "remoção física da matéria orgânica dissolvida". O filtro biológico é um processo biológico: o esgoto é distribuído sobre um leito de pedras ou material plástico onde cresce um biofilme de microrganismos que degradam a matéria orgânica dissolvida e coloidal. A remoção é biológica (metabólica), não física. A remoção física por retenção mecânica é característica de processos como peneiramento ou filtração em meio granular (filtro de areia), não do filtro biológico.

Alternativa D — ❌ Incorreta

O tratamento secundário visa remover matéria orgânica (carbono orgânico, DBO), não "compostos inorgânicos dissolvidos e suspensos". A remoção de compostos inorgânicos (como nitrogênio e fósforo) é objetivo do tratamento terciário ou avançado. Além disso, o tratamento secundário atua sobre a matéria orgânica dissolvida e coloidal, não sobre "suspensos" (que são removidos no primário). A alternativa mistura os objetivos dos níveis de tratamento: o secundário é biológico e foca em matéria orgânica; o terciário é que trata nutrientes e outros poluentes específicos.

Alternativa E — ❌ Incorreta

As lagoas aeróbicas de estabilização são, de fato, um processo biológico de tratamento, mas a afirmação de que visam a decomposição "sem consumo de energia extrassomática" (leia-se: energia externa/suplementar) é incorreta. As lagoas aeróbicas dependem da aeração, que pode ser natural (fotossíntese de algas e reaeração superficial) ou forçada (por aeradores mecânicos ou difusores de ar), que consomem energia elétrica. Além disso, a decomposição da matéria orgânica em lagoas aeróbicas é realizada por bactérias aeróbias, que consomem oxigênio — e esse oxigênio, quando não é suprido naturalmente, exige aeração artificial com consumo de energia. A alternativa erra ao generalizar que não há consumo de energia externa, o que só seria verdadeiro para lagoas estritamente naturais (e mesmo assim com limitações).

Gabarito: letra B