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016 controle de odores em estações de tratamento de
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
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CONTROLE DE ODORES EM ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE
ESGOTOS
Maurício L. Luduvice(1)
PhD em Engenharia pela University of Newcastle - Inglaterra (1992),
MSc em Engenharia Ambiental pela mesma universidade (1988),
Engenheiro Químico pela Universidade Federal de Sergipe (1982). Possui
diversos cursos sobre tratamento de efluentes domésticos, industriais e
FOTO
água para abastecimento público. Atualmente é Gerente de Operações
Norte da CAESB.
Marcelo A. Teixeira Pinto
MSc em Saúde Pública e Engenharia de Controle Ambiental pela
University of
Strathclyde - Escócia (1889). Especialização em Engenharia de Controle de
Sistemas de Esgotos pela Japan Sewage Works Agency (1982). Atualmente é Superintendente
de Operação de Unidades Operacionais de Esgotos da CAESB.
Klaus D. Neder
Especialização em Engenharia Sanitária em Aachem - Alemanha (1988). Engenheiro Civil pela
Universidade de Brasília (1978). Possui larga experiência em projetos e obras de unidades de
tratamento de esgotos. Atualmente é Superintendente de Projetos e Obras de Esgotos da
CAESB.
Endereço(1): CAESB - Estação de Tratamento de Esgotos Norte (ETE-Norte) - SCEN
Trecho 3 s/no - Brasília - DF - CEP: 70800-130 - Brasil - Tel: (061) 340-3138 - Fax: (061)
340-3419.
RESUMO
O número crescente de Estações de Tratamento de Esgotos (ETE) e por conseguinte
Elevatórias de Esgotos Bruto (EE) que vem sendo projetadas e construídas em nosso pais, em
muito contribuirá para a melhoria das condições de saúde da população e do nosso tão
sacrificado meio ambiente. Entretanto a relação entre estas unidades e a população a ser
beneficiada nem sempre é harmônica. Esta dificuldade de relacionamento é normalmente
provocado pelos incômodos que uma ETE ou EE pode vir a provocar em área residencial,
devido a geração de odores desagradáveis, ruído, tráfego pesado, etc. Este trabalho aborda os
principais compostos químicos causadores de odores presentes nos esgotos bem como
procedimentos a serem adotados durante as fases de projeto, obra e operação de uma ETE ou
EE, de forma a otimizar o relacionamento com a comunidade e minimizar possíveis
reclamações.
PALAVRAS -CHAVE: Controle de odores, ETE, Efeito “NIMBY”, compostos fétidos,
relação ETE-comunidade.
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INTRODUÇÃO
As queixas sobre a emissão de odores pelas estações de tratamento de esgotos tem aumentado
significativamente durante os últimos anos. Maior consientização da população sobre os seus
direitos de cidadão contribuinte, aumento no número de estações de tratamento de esgotos
(ETEs) em operação, associados as pressões urbanas sobre áreas desocupadas que forçam a
construção de residências e/ou centros de lazer cada vez mais próximos das ETEs existentes,
tem contribuído para colocar as empresas de saneamento em constante conflito com a
comunidade.
A afirmação tradicionalmente utilizada por alguns profissionais -“A ETE estava aqui primeiro”-,
é politicamente incorreta e não mais se justifica. Não servindo, portanto, de defesa para
possíveis inconvenientes provocados por ETEs já existentes. Geração de odores desagradáveis,
barulho, tráfego pesado e sujeira na pista, são as principais queixas da população contra
unidades de tratamento ou recalque de esgotos
Surgido nos chamados países desenvolvidos, o “efeito Nimby” - “not in my backyard”, está
cada vez mais presente na sociedade brasileira e deverá influenciar sobremaneira as ações do
nosso setor nos próximos anos. A comunidade que exige esgotamento sanitário, não poluição
dos corpos d’água, eficiência na prestação do serviço, probidade no gerenciamento dos
recursos públicos, emprego etc., é a mesma que não admite ter próximo à sua residência uma
ETE. Mesmo que todos os estudos técnicos, econômicos e financeiros indiquem aquele local
como o mais adequado para sua localização.
O “efeito Nimby” sobre ETEs e estações elevatórias pode ser considerado a defesa do leigo
contra algo que ele acredita ser repulsivo e inconveniente, uma fonte eterna de problemas. Cabe
a nos, profissionais do setor, modificar esta concepção através de uma mudança na nossa
“cultura de projeto e operação”. Porque não projetar estações que se integrem mais ao meio
ambiente? Projetos que não contemplem apenas o processo de tratamento, mas também a
relação comunidade / ETE.
Operadores de ETEs por sua vez devem tentar se ajustar a rotina da população, evitando, por
exemplo, manobras operacionais que provoquem ruído ou odor em determinadas horas do dia,
quando as pessoas estão em casa e portanto mais susceptíveis a influencias externas.
Principais Compostos Químicos Causadores de Odores em Esgotos
Os compostos químicos orgânicos ou inorgânicos responsáveis pela geração de odores
provenientes de ETEs, normalmente são resultado de atividades bacterianas na rede coletora ou
na própria estação. Alguns compostos originários de atividades industriais, quando lançados na
rede de coleta também podem dar origem a mau cheiro.
A liberação de compostos fétidos para a atmosfera a partir de um líquido depende basicamente
de três fatores: da concentração destes compostos no líquido, da área superficial do líquido
exposta à atmosfera e do grau de turbulência do fluxo deste líquido.
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A liberação depende também do pH do meio: em condições ácidas sulfetos e ácidos orgânicos
são facilmente liberados, em pH alcalino amônia e aminas são favorecidas. Abaixo estão
listados os principais compostos responsáveis pela liberação de odores fétidos pelos esgotos
Gás Sulfídrico: O H2S é formado à partir da ação de microorganismos sobre sulfatos e outros
compostos de enxofre em condições anaeróbias. Pode ser encontrado nos esgotos afluente a
ETE, quando o tempo de retenção no sistema coletor for elevado (ex.: regiões metropolitanas)
ou existir forte contribuição de efluente industrial. Em ETEs o H2S é produzido nos
decantadores primários, adensadores por gravidade, tanques de estabilização e áreas de
manejo de lodo. É facilmente liberado para a atmosfera, principalmente em locais de fluxo
turbulento. Possui odor desagradável (“ovo podre”) sendo detectado pela maioria dos
indivíduos em concentrações extremamente baixas, 2-4 ppb. É letal em concentrações acima
de 300 ppm. Ataca o concreto, ferro, além de outros metais.
Amônia: Amônia (NH3) normalmente encontrada nos esgotos em concentrações relativamente
baixas de até 100 mg/l. Concentrações acima deste valor normalmente estão associadas ao
lançamento de efluentes industriais com alta concentração de proteínas. Amônia também é
produzida à partir da quebra dos compostos orgânicos nitrogenados durante o tratamento
anaeróbio de lodos. A concentração de detecção é a mesma da concentração limite de
exposição ocupacional, 5 ppm, o que significa que quando presente em concentrações
perceptíveis a amônia representa também um risco potencial a saúde do operador. O uso de
cloro gasoso para oxidar sulfetos em presença de amônia favorece a formação de cloraminas,
de odor característico, o mesmo não acontecendo na mesma proporção quando hipoclorito de
sódio é utilizado.
Aminas: Compostos orgânicos que contem o grupo amina (R-NH2) , sendo o mais conhecido
a trietilamina(CH3CH2)3N detectável em concentrações de 0,2 ppb e responsável pelo “cheiro
de peixe” muitas vezes observado.
Mercaptans : Compostos orgânicos de enxofre (tiols) com cheiro desagradável e detectáveis
em baixas concentrações.
Ácidos Orgânicos, Aldeídos, Cetonas, e Esteres: larga variedade de compostos químicos
todos com odor desagradável e baixa concentração de detecção.
Indol: compostos organo-nitrogenados complexos presentes em esgotos domésticos e
detectável a baixas concentrações.
Principais Unidades Geradoras de Odores
Em uma ETE os problemas com geração de odores tendem a ser concentrar nas unidades de
entrada, tratamento preliminar e primário, diminuindo a medida que se acompanha o fluxo de
tratamento. Exceção feita as diversas unidades de tratamento de lodo e recirculações internas
que se caracterizam por elevadas cargas orgânicas. Em situações onde os esgotos já chegam as
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ETEs em estado séptico, torna -se necessário medidas a montante da ETE para prevenir a
liberação/ lançamento de sulfetos e outros compostos.
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Tratamento Preliminar
As unidades de tratamento preliminar são fontes geradoras de odores em potencial, devido a
grande concentração de material putrecível e sólidos grosseiros. O acumulo de material
orgânico em canais, grades, esteiras transportadoras etc. deve ser evitada através da limpeza e
lavagem regular destas unidades e equipamentos.
Caixas de areia e desarenadores também são passíveis de liberação de mau cheiro devido a
presença de matéria orgânica adsorvida na paredes da areia a ser removida. Isto é facilmente
observável em pequenas ETEs e estações elevatórias, onde a areia retirada é estocada por
longos períodos antes da remoção.
O material retirado destas unidades não deve ser estocado ou depositado na área da ETE,
devendo ser encaminhado diariamente a um aterro sanitário. Durante o período em que o
material permanecer na estação, recomenda-se a aplicação regular de cal como forma de evitar
a liberação de mau-cheiro e a proliferação de moscas.
Decantadores Primários
Decantadores primários são importantes fontes de odores, estudos nos Estados Unidos indicam
que estas unidades chegam a ser responsável por até 25% das reclamações com relação a
geração de odores desagradáveis. Normalmente são projetados com uma margem de
segurança elevada o que pode ocasionar um tempo de detenção maior que o recomendado em
determinados períodos do dia.
A remoção inadequada de escumas provoca acumulo seguido de putrefação das mesmas com
forte liberação de odor. Retiradas irregulares e insuficientes do lodo decantado podem leva -lo
à septicidade, resultando na formação de sulfetos e a conseqüente liberação de odores. Este
fato é facilmente evidenciado pela presença de bolhas e sólidos em suspensão no decantador,
ou em casos extremos, pela coloração escura exibida pelo efluente primário.
A recirculação do excesso de lodo ativado para o decantador primário com o objetivo de
aumentar o concentração de sólidos no lodo, prática comum em ETEs de pequeno porte, é uma
das principais causas observadas para o comprometimento do funcionamento dos decantadores
primários. Nestes casos, o decantador passa a desempenhar a função de adensador de lodo,
em razão da diminuição do volume de lodo descartado e o conseqüente aumento no tempo de
detenção do lodo no decantador.
A passagem do efluente primário, através dos vertedores do decantador, até o canal de
recepção pode levar a liberação de gases dissolvidos na massa líquida. Recomenda-se que a
altura de queda entre o vertedor e o nível d’água no canal não seja superior a 10 cm, de forma
a diminuir a turbulência e minimizar a liberação de gases dissolvidos. Esta medida pode ser
obtida através da elevação do nível d’água no canal com o estrangulamento de
comporta/registro normalmente existente na entrada do reator biológico.
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Em casos extremos onde a ETE se encontra muito próximo a residências, recomenda-se a
cobertura do canal de recolhimento em volta do decantador e instalação sistema de exaustão e
filtração do ar retirado, semelhante aos adotados em EEs. Esta medida permite o confinamento
dos gases e a liberação para atmosfera do ar após a remoção dos compostos fétidos
Reatores Biológicos
Os reatores biológicos necessitam de ar para funcionarem de maneira eficiente. A manutenção
destas unidades em condições aeróbias é também a principal medida de controle de odores. O
lodo ativado, quando em atividade aeróbia, libera um odor pouco ofensivo sendo raramente
objeto de reclamações.
Em estações com remoção biológica de nutrientes (RBN) existe a possibilidade da formação de
camadas de lodo flotado nas câmaras anaeróbias e anóxicas. Este material após algumas horas
entra em septicidade adquirindo uma coloração escura e gerando odor desagradável. É
recomendável que esta camada de lodo seja retirada diariamente, podendo ser incorporada a
massa de sólidos do reator.
Quando retirado de operação para manutenção, o reator biológico deverá ser limpo o mais
breve possível com toda o lodo ativado sendo removido em um período inferior a 24 horas.
Este tipo de operação deverá ser precedida de planejamento cuidadoso de forma a não
sobrecarregar as unidades de processamento de lodo.
Decantadores Secundários
As causas de geração de odores nos decantadores secundários são semelhantes as citadas para
os decantadores primários. Em situações normais estas unid ades não geram odores ofensivos.
Entretanto a presença de lodo ativado em suspensão na superfície do decantador, comum em
ETEs que operam com idade de lodo elevada com vistas a remoção biológica de nitrogênio,
pode vir a causar problemas semelhantes aqueles descritos anteriormente para reatores
biológicos.
Manejo e Tratamento de Lodo
Estima-se que cerca de 50% das reclamações contra ETEs sejam oriundas dos processos de
manejo e tratamento de lodo. Os processos de adensamento, digestão, desidratação, secagem
e estocagem são fontes em potencial para geração de odores desagradáveis.
Adensamento de Lodo
Adensadores por gravidade são unidades particularmente susceptíveis a geração de odores
desagradáveis. O acumulo de lodo no fundo dos adensadores favorece a decomposição
anaeróbia e a conseqüente produção de H2S e outros compostos de enxofre. A presença de
material flotado na superfície do adensador deve ser limitada ao mínimo. Recomenda-se que os
adensadores por gravidade sejam cobertos, e que quando localizados em áreas muito sensíveis,
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as manobras para retirada de lodo sejam feitas fora dos “horários críticos” (hora das refeições,
inicio de noite,...).
Os adensadores por flotação são unidades com reduzido potencial à geração de mau-cheiro
devido ao ambiente oxidante mantido no tanque e a retirada constante do material flotado. É
indicado para o adensamento do excesso de lodos ativados oriundo dos reatores biológicos.
Digestão de Lodo
Após digestão o lodo tem um odor menos ofensivo, já que a maior parte dos sólidos orgânicos
voláteis foram convertidos a metano e CO 2 (digestão anaeróbia) ou água e CO2 (digestão
aeróbia).
Na digestão anaeróbia o potencial para produção de odores está associado ao gás liberado
para a atmosfera ou as bolhas de gás retidas no lodo digerido. Nestes casos o controle de
odores deverá estar concentrado no biogás produzido, que deverá ser queimado em
queimadores e não liberados diretamente para a atmosfera. A concentração de sulfetos no
biogás está relacionada com a presença de sulfatos nos esgotos bruto, originários da própria
água, contribuição industrial ou infiltração de água salobra na rede coletora.
Os digestores aeróbios normalmente não apresentam problemas com odores desde que o
ambiente oxidante do meio seja preservado. Nestas condições a concentração de sólidos no
reator é de fundamental importância, devendo ser mantida abaixo de 3% quando ar comprimido
for utilizado e 3,5% para digestores que utilizem oxigênio puro. Concentrações de sólidos
acima destes valores não permitem a dissolução do oxigênio no meio, impedindo a manutenção
do ambiente oxidante (aeróbio) e favorecendo a digestão anaeróbia em ambiente redutor. O
constante monitoramento do digestor aeróbio através da instalação de medidores de potencial
de oxi-redução permite prevenir tais situações.
Desaguamento, Secagem e Incineração de Lodo
No processo de desaguamento, o lodo está sujeito a considerável turbulência e dependendo do
método escolhido, longos períodos em contato com a atmosfera. O desaguamento mecânico é
normalmente realizado em prédios isolados (casas de desidratação), onde uma ventilação
adequada é recomendada para preservação do ambiente de trabalho.
A liberação de odores nestas unidades está relacionada com o tipo de lodo a ser desaguado e
do condicionador de lodo a ser utilizado. O desaguamento de lodo não digerido (primário ou
ativado) está normalmente associado a liberação de odor característico e repulsivo,
especialmente o primeiro. Uma das formas de minimização de odores em casas de desidratação
é trabalhar apenas com lodo digerido. O uso da cal como condicionador eleva o pH do lodo e
favorece a liberação de compostos amoniacais. Já a utilização de polieletrólitos provoca a
liberação de sulfetos e ácidos graxos voláteis. Estes últimos detectáveis em concentrações
menores que a da amônia.
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O fluxo de ar proveniente de equipamentos de desaguamento tipo centrífugas, prensas
desaguadoras ou filtro prensas contem elevada concentração de compostos orgânicos e
inorgânicos com alto potencial odorífico. Nas centrífugas o fato do equipamento ser totalmente
fechado facilita a retirada do ar e seu encaminhamento a um desodorizador quando necessário.
Para as prensas desaguadoras, onde o contato do material a ser desaguado com a atmosfera é
prolongado, uma alternativa pode ser a colocação de coifas sobre as mesma de forma a
confinar o ar e sprays produzido pela água de lavagem das telas.
A secagem de lodo envolve um contato intenso com ar quente, onde a maioria dos compostos
geradores de odores desagradáveis são volatilizados e passam a fazer parte da corrente de ar.
A condensação do vapor produzido gera um liquido de odor característico forte com elevada
concentração de ácidos orgânicos voláteis, que não deve ser exposto ao ar livre ou sofrer
turbulência quando conduzido. É aconselhável o tratamento dos vapores não condensáveis
antes do lançamento na atmosfera por chaminé.
A incineração de lodo ocorre a temperaturas superiores a 800?C, o que normalmente assegura
a completa destruição dos compostos odoríficos. Atualmente as leis ambientais estão se
tornando extremamente exigentes exigindo a instalação de filtros de ar que minimizem a
liberação de poeira, metais pesados, óxidos de enxofre e nitrogênio para a atmosfera, estes
filtros acabam reduzindo também uma possível emissão de odores através da chaminé dos
incineradores.
Independente do tratamento escolhido para o lodo, todos à exceção da incineração tem em
comum a produção de líquido com elevada carga orgânica que necessita sofrer tratamento antes
do lançamento no corpo receptor. Normalmente este líquido é recirculado para a entrada da
ETE onde se junta ao esgoto bruto afluente. Nestes casos o ponto de lançamento destes
líquidos deve se cuidadosamente estudado de forma a não favorecer a volatilização dos
compostos orgânicos presentes.
Tratamento de Odores
O tratamento de odores pode ser realizado através de processos de tratamento químico e
biológico à depender das necessidades e localização da fonte geradora de odor. O tratamento
pode ser na ETE ou ainda na rede coletora.
Colunas de Lavagem (“Scrubbers”)
O ar contaminado, extraído através de exaustores, é encaminhado a uma coluna de lavagem
onde encontra-se com o líquido ( ex.: efluente final) adicionado em contra corrente. A
colocação de meio inerte aumenta a superfície de contato entre o ar e o líquido e aumenta a
eficiência da unidade. A medida que o gás sobe através do meio úmido é dissolvido e oxidado
pelos produtos químicos eventualmente adicionados ao efluente.
Este sistema pode ser de múltiplo estágio com diversas colunas em série cada uma com a
função de remover um tipo de odor, conforme tabela abaixo:
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Tabela 1: Sistema de Colunas Múltiplas para Remoção de Odores
Coluna 1
Coluna 2
Lavagem em contracorrente com
jato de spray utilizando água ou
efluente final.
Lavagem ácida com ácido
sulfúrico em coluna com meio de
contato inerte, para remoção de
amônia e aminas,
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Coluna 3
Oxidação de sulfetos e compostos
orgânicos com hipoclorito de
sódio em condições alcalinas (pH
9-11)
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Colunas de Adsorção
Uma desodorização eficiente pode ser obtida através da passagem de ar contaminado por um
meio adsorvente impregnado com compostos químicos responsáveis pela oxidação ou
inativação das substancias odoríferas. Carvão ativado é o principal meio adsorvente utilizado
devido a sua alta eficiência e relativo baixo custo. O sucesso deste processo depende da
manutenção do ambiente livre de umidade e poeira e da troca regular do meio adsorvente.
Biofiltros
Microorganismos são capazes de oxidarem diversos compostos orgânicos odoríficos em
compostos simples não agressivos como CO2. O bom funcionamento dos biofiltros exige um
meio de contato (turfa) para o crescimento da biomassa bacteriana e suficiente suprimento de
ar. O biofiltro é de fácil manutenção, sendo indicado para tratamento de baixas vazões de ar
contaminado (ex.: EEs).
Oxidação Térmica
A oxidação de compostos odoríficos por combustão a temperaturas superiores a 800?C é
comum em industrias ou ETEs que possuem incineradores. O ar utilizado na combustão é
misturado com gases oriundos de unidades geradoras de odores. O alto custo deste processo
inviabiliza sua implantação apenas para tratamento de odores.
Aplicação de Produto Químico na Rede Coletora
Método indicado para área metropolitanas onde o tempo de detenção dos esgotos na rede
coletora é elevado, fazendo que este chegue em estado séptico à ETE. Os principais produtos
químicos utilizados são: oxigênio puro, nitrato, peróxido de hidrogênio, cloro, permanganato de
potássio, sais metá licos, etc.
A adição de nitrato para controle de odores e produção de H2S está relacionado ao fato das
bactérias redutoras de sulfato, preferirem o nitrato - quando presente - ao sulfato como fonte de
oxigênio. A baixa reatividade e periculosidade do nitrato além da sua capacidade de reduzir a
concentração de sulfetos a zero, são suas principais vantagens para uso em redes coletoras.
Metais reagem quimicamente com o sulfeto dissolvido no esgoto formando sulfetos metálicos
insolúveis. Atualmente devido a restrição ao uso de metais pesados, os sais ferrosos são os
mais utilizados para estes casos. A reação dos sais ferrosos com sulfeto são idênticas para
todos os compostos ferrosos, pois os íons aniônicos (ex. sulfato, cloreto) não participam da
reação (Eq.1).
Fe ++ + HS - ?
FeS + H+
Eq. 1
A relação estequiométrica da reação acima é de 1,64 kg Fe ++ / kg de S-, existindo ligeira
variação para dosagens de campo. A principal vantagem da aplicação de sais ferrosos é o
controle não só do odor mas também da corrosão de coroa provocado pela ação do H2S. O
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controle do sulfeto de hidrogênio com sais ferrosos está limitado a concentrações entre 0,05 a
0,1 mg/l , devido a solubilidade do sulfeto ferroso. Em pontos de lançamento de descargas
industriais onde o pH atinge valores inferiores a 6.5 em condições anaeróbias pode haver
dissociação de sais ferrosos e a conseqüente liberação de sulfeto na massa líquida.
CONCLUSÃO
A mudança na “Cultura de Projeto e Operação” em muito contribuirá para o controle na
liberação de odores pelas ETEs e EEs, tendo como conseqüência a melhoria do
relacionamento entre a comunidade e as empresas de saneamento.
O plantio de árvores ao longo da cerca das ETEs, formando uma “barreira verde” entre estas
unidades e a comunidade local, deve estar previsto no orçamento inicial da obra.
A adição de nitrato ou sais ferrosos em redes coletoras com longo tempo de detenção, deve ser
incentivada como forma de minimizar os efeitos da corrosão bem como da geração de odores
desagradáveis.
Os padrões de lançamento de efluentes industriais nas redes coletoras públicas deverão levar
em consideração os inconvenientes produzidos pela geração de odores em unidades de
esgotos. Os efluentes industriais deverão ser monitorados constantemente de forma a se
adequarem aos padrões de lançamento.
Uma Estação de Tratamento de Esgotos por Lodos Ativados é basicamente uma unidade
industrial, que ao ser localizada em área residencial necessita observar padrões de construção
que não agridam visualmente a vizinhança.
O relacionamento entre a comunidade e os responsáveis pela operação da ETE deve ser o mais
estreito possível, visitas regulares a ETE deve ser facilitado e incentivado.
Estações de Tratamento de Esgotos são unidades passíveis de gerarem odores desagradáveis a
qualquer momento, entretanto a adoção de certos procedimentos operacionais ajudam a
minimizar este risco.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1.
2.
CIWEM, Sewage Slugde - Introducing Treatment and Managment, 1995
Luduvice, M.L. Uso e Disposição Final de Lodos Orgânicos - Biosólidos, Anais do
Seminário Internacional de Tratamento e Disposição de Esgotos Sanitários
Tecnologias e Perspectivas para o Futuro, Brasília - D.F., 1996, p.85-96.
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Montenegro, M.H.F., Teixeira Pinto, M.A., Luduvice, M.L. Nova Proposta de
Relacionamento entre o Setor e a Comunidade, Anais do Seminário Internacional de
Tratamento e Disposição de Esgotos Sanitários Tecnologias e Perspectivas para o
Futuro, Brasília - D.F., 1996, p.07-12.
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WEF, Odor Control in Wastewater Treatment Plants, 1995
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