TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As...

60
1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as comunidades, visto que têm a finalidade de fornecer água potável, proporcionando, desta forma, melhores condições de saúde e higiene à população. Nos últimos anos, um grande número de estações de tratamento de água (ETAs) tem-se defrontado com o problema do tratamento e disposição final dos resíduos sólidos gerados durante o processo de tratamento de água. Embora não seja um problema recente, o efeito da disposição inadequada dos resíduos sólidos gerados em ETAs no meio ambiente tem-se mostrado ser extremamente danoso ao meio ambiente, especialmente nos grandes centros urbanos, seja pelo aumento da quantidade de sólidos e da turbidez em corpos d’água, como também no provável aumento da sua toxicidade que, por sua vez, pode comprometer a estabilidade da vida aquática. De uma forma geral, os resíduos gerados em ETAs podem ser divididos em quatro grandes categorias : A) Resíduos gerados durante processos de tratamento de água visando a remoção de cor e turbidez. Em geral, os resíduos sólidos produzidos englobam os lodos gerados nos decantadores (ou eventualmente de flotadores com ar dissolvido) e as água de lavagem dos filtros. B) Resíduos sólidos gerados durante processos de abrandamento. C) Resíduos gerados em processos de tratamento avançado visando a redução de compostos orgânicos presentes na água bruta, tais como carvão ativado granular saturado, ar proveniente de processos de arraste com ar, etc ... D) Resíduos líquidos gerados durante processos visando a redução de compostos inorgânicos presentes na água bruta, tais como processos de membrana (osmose reversa, ultrafiltração, nanofiltração, etc.). Durante o processo convencional de tratamento de água são gerados basicamente dois tipos de resíduos, a saber: O primeiro deles é o resíduo sólido gerado nos decantadores (ou eventualmente em flotadores com ar dissolvido) o segundo, contém os resíduos gerados na operação de lavagem dos filtros.

Transcript of TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As...

Page 1: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

1

2 - INTRODUÇÃO

As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade

básica para as comunidades, visto que têm a finalidade de fornecer água potável,

proporcionando, desta forma, melhores condições de saúde e higiene à população.

Nos últimos anos, um grande número de estações de tratamento de água

(ETAs) tem-se defrontado com o problema do tratamento e disposição final dos

resíduos sólidos gerados durante o processo de tratamento de água. Embora não

seja um problema recente, o efeito da disposição inadequada dos resíduos sólidos

gerados em ETAs no meio ambiente tem-se mostrado ser extremamente danoso ao

meio ambiente, especialmente nos grandes centros urbanos, seja pelo aumento da

quantidade de sólidos e da turbidez em corpos d’água, como também no provável

aumento da sua toxicidade que, por sua vez, pode comprometer a estabilidade da

vida aquática.

De uma forma geral, os resíduos gerados em ETAs podem ser divididos em

quatro grandes categorias :

A) Resíduos gerados durante processos de tratamento de água visando a remoção

de cor e turbidez. Em geral, os resíduos sólidos produzidos englobam os lodos

gerados nos decantadores (ou eventualmente de flotadores com ar dissolvido) e

as água de lavagem dos filtros.

B) Resíduos sólidos gerados durante processos de abrandamento.

C) Resíduos gerados em processos de tratamento avançado visando a redução de

compostos orgânicos presentes na água bruta, tais como carvão ativado granular

saturado, ar proveniente de processos de arraste com ar, etc ...

D) Resíduos líquidos gerados durante processos visando a redução de compostos

inorgânicos presentes na água bruta, tais como processos de membrana

(osmose reversa, ultrafiltração, nanofiltração, etc.).

Durante o processo convencional de tratamento de água são gerados

basicamente dois tipos de resíduos, a saber:

O primeiro deles é o resíduo sólido gerado nos decantadores (ou

eventualmente em flotadores com ar dissolvido) o segundo, contém os resíduos

gerados na operação de lavagem dos filtros.

Page 2: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

2

Em termos volumétricos, a maior quantidade de resíduo gerado é proveniente

dos decantadores, e em termos mássicos, a maior quantidade de lodo produzida é

proveniente do sistema de separação sólido-líquido que, em uma estação

convencional de tratamento de água, é basicamente efetuada também nos

decantadores convencionais de fluxo horizontal ou decantadores laminares.

Cada linha geradora de resíduos sólidos apresenta características distintas

em termos de vazão e concentração de sólidos, razão pela qual diferentes

concepções de tratamento devem ser consideradas.

Historicamente, no Brasil, o tratamento dos resíduos sólidos gerados durante

o processo de lavagem de meios filtrantes e o seu posterior reaproveitamento é o

que tem recebido maior atenção e, como exemplo de ETAs que realizam com

sucesso o reaproveitamento de 100% de suas águas de lavagem, podem ser citadas

as ETAs do Guaraú e Alto da Boa Vista, ambas responsáveis pelo abastecimento de

água de parte da Região Metropolitana da Grande São Paulo (RMGSP), com

capacidade para 33,0 m3/s e 11,0 m3/s, respectivamente.

No entanto, são pouco conhecidos os processos de tratamento do lodo

gerado nos decantadores convencionais de escoamento horizontal ou de fluxo

laminar, mais especificamente, as operações unitárias de adensamento, que é

processo preparatório para o seu posterior condicionamento e desidratação final.

Sabe-se através de levantamentos realizados nas próprias estações que o

volume de lodo gerado (sólidos) nos decantadores é muito preocupante uma vez

que hoje se busca estar protegendo os manancias, principalmente quanto a

qualidade dos mesmos, para que num futuro próximo a situação que hoje já é

alarmante não fique ainda pior.

No Estado de São Paulo o que se sabe sobre o assunto chega a ser um

tanto desanimador. Poucas são as ETAs que estão se preocupando com tais

problemas. Segundo dados coletados com profissionais da área sabe-se que no

Estado somente 3 (três) ETAs tem desenvolvido estudos e projetos sobre

tratamento de resíduos sólidos gerados na ETA. São elas: ETA Taiaçupeba do Alto

Tietê com projeto já em funcionamento, ETA 1 Águas de Limeira com projeto em

implantação e ETA Capim Fino de Piracicaba com projeto em implantação previsto

para entrar em operação em abril de 2004. Cada ETA tem sua particularidade

quanto aos sistemas adotados, para isso foram realizados estudos buscando a

viabilidade de estar implantando tais sistemas.

Page 3: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

3

Nos países desenvolvidos, o lançamento destes resíduos vem sendo

drasticamente reduzido, como resultado de legislações mais rigorosas de controle da

poluição, da crescente escassez de recursos hídricos, e também por causa do

grande desperdício que representa descartar de 2 a 6% do volume de água

produzido numa Estação de Tratamento de Água (ETA), gastos nas atividades de

lavagem dos filtros, e descargas dos decantadores.

O lodo produzido nas estações é composto de argila, siltes, areia fina,

material húmico e microrganismos, bem como de produtos provenientes do processo

de coagulação. Devido à esses fatores os lodos formados por hidróxidos de alumínio

e ferro são de difícil adensamento e desidratação, sendo necessário o seu pré-

condicionamento, antes de serem submetidos a esses processos. Por isso, uma

pratica comum nestas ETA’s é o uso de polímeros, sejam eles catiônicos, aniônicos

ou não iônicos.

A operação unitária de adensamento é uma das mais importantes no

processo de tratamento de lodos gerados em estações de tratamento de água. O

adensamento por ser uma das primeiras unidades do tratamento, tem por finalidade

aumentar o teor de sólidos do lodo gerado. A redução de volume obtido pelo

adensamento do lodo é de fundamental importância para as unidades de tratamento

posteriores, especialmente quanto a desidratação.

Os sistemas para adensar os lodos gerados nas estações podem ser feitos

por gravidade, por flotação ou mecanicamente através de centrífugas ou filtros

prensa de esteira. Estas alternativas apresentam vantagens e desvantagens e, a

sua seleção depende de estudos técnicos e econômicos os quais serão explicados

no decorrer do estudo.

Dentre as alternativas racionais utilizadas para descarte de lodo de ETA’s

está a recuperação e reciclagem de coagulantes, com descarte do lodo excedente

em aterro. Estudos recentes sugerem que a aplicação de coagulantes regenerados

no tratamento físico químico de esgotos, sem a separação dos sólidos inertes, pode

ser uma estratégia interessante para disposição deste tipo de resíduo (Piotto,

Resende e Gonçalves, 1997). Esta prática reduz a quantidade de resíduos

necessitando de disposição final em uma ETA e, além disso, o lodo será transferido

para a ETE que normalmente dispõe de unidades específicas para seu tratamento.

A Estação de Tratamento de Lodo (ETL), assunto estudado neste trabalho,

tem em sua concepção sistemas mecanizados de adensamento e desidratação

Page 4: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

4

meios pelos quais com a adição de polímeros tornam possível fazer a separação dos

sólidos contidos no lodo de fundo dos decantadores e da água de lavagem dos

filtros, possibilitando assim uma disposição final mais adequada para estes resíduos.

Para se fazer a disposição desse resíduo, correta do ponto de vista ambiental e

factível em termos econômicos, é necessário a separação água-sólido.

Segundo DHARMAPPA et al. (1997), o tratamento de lodo e disposição final

pode ser classificado em seis grandes categorias:

• Adensamento: processo de aumento da concentração de sólidos contidos no

resíduo para reduzir seu volume, antes da disposição final ou pós-tratamento;

• Condicionamento: adição de um produto químico ao resíduo ou alteração

física de sua natureza;

• Desaguamento mecânico: similar ao adensamento, esse processo envolve a

separação líquido-sólidos. É definido como um processo para incrementar a

concentração de sólidos do lodo em mais de 8%;

• Secagem ou desaguamento: uma extensão da separação líquido-sólidos,

aproxima-se do adensamento e desaguamento mecânico. É definido como um

processo para incrementar a concentração de sólidos do lodo em mais de 35%;

• Recuperação de coagulantes: técnica de tratamento para melhorar as

características dos sólidos desaguados e diminuir a concentração de íons

metálicos nos resíduos. A recalcinação é relacionada como um processo

associado ao abrandamento de lodos com o uso da cal;

• Disposição final e reuso: remoção dos resíduos da área da ETA ou

estocagem final na área da ETA. Esta categoria inclui transporte para aterro de

áreas, descarregamento em aterro sanitário, disposição em solos agricultáveis e

várias opções de reuso, tais como suplementação de solos e fabricação de tijolos.

Page 5: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

5

3 - OBJETIVOS

O lodo sendo um dos subprodutos gerado nos processos de tratamento de

água é classificado como resíduo sólido pela NBR-10004 e por ter sido durante

muito tempo retornado aos cursos d'água sem prévio tratamento vem prejudicando

os meios aquáticos e também ao meio ambiente. Procurando atender as

necessidades de tratamento destes resíduos, faz-se necessário a investigação de

tecnologias apropriadas para este fim. Este trabalho tem por propósito o estudo da

viabilidade e da implantação de uma estação de tratamento de lodo na recuperação

do volume de água perdido nas operações comuns em ETAs e disposição final dos

resíduos sólidos gerados no sistema, através da Estação de Tratamento de Lodo

da ETA Capim Fino, buscando assim estar atendendo as determinações da

Promotoria Pública e Meio Ambiente da cidade de Piracicaba. Adicionalmente,

também faz parte dos nossos objetivos apresentar algumas informações de outros

sistemas já implantados em outras localidades sobre o tratamento de resíduos em

ETAs.

4 - METODOLOGIA

Esta pesquisa foi elaborada mediante visitas feitas à Estação de Tratamento

de Água Capim Fino por nós alunas, Fhayra e Marta, e pela Profa. Maria Aparecida,

onde tivemos acesso a informações gentilmente fornecidas pelo Tecnólogo José

Maria Sanglade Marchiori, responsável pela ETA Capim Fino, referentes aos

estudos técnicos e econômicos da viabilidade de implantação da Estação de

Tratamento do Lodo (ETL), a qual utilizará centrífuga para a desidratação mecânica

do lodo. No decorrer da elaboração desta pesquisa foram realizadas novas visitas,

onde foram tiradas fotos do prédio de instalação da ETL, e dos equipamentos já

adquiridos para a ETL. Numa segunda etapa, estivemos visitando a ETA-

Taiaçupeba, Suzano – SP, onde fomos recebidas pelo Sr. Célio Mattos,encarregado

da ETA e pelas Técnica Kátia e Química Cláudia, sendo que foram gentilmente

fornecidas informações técnicas e econômicas sobre a ETL – ETA-Taiaçupeba. Esta

ETL já se encontra em funcionamento, utilizando o filtro prensa para desidratação

mecânica do lodo. Finalmente, sabe-se que a empresa Águas de Limeira estará

recebendo o lodo da ETA-Águas de Limeira para adensamento e desidratação junto

ao esgoto da ETE-Águas de Limeira.

Page 6: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

6

5 - HISTÓRIA DO SEMAE

Não é de hoje que o abastecimento de água é uma questão que tem

merecido a atenção dos órgãos públicos. Para se ter uma idéia local da evolução do

tema e das proporções que ele pode ter na vida de milhares de pessoas, em 1824, a

Câmara Municipal de Piracicaba já começava a incluir o assunto em suas pautas de

reuniões.

Em maio de 1886, foi iniciada a construção de um reservatório de dois

milhões de litros de água, no bairro dos Alemães, a cargo da Empresa Hidráulica de

Piracicaba, de propriedade de João Frick e Carlos Zanotta.

Em 1954 foi criado o Departamento de Águas e Esgotos de São Paulo (DAE).

O SEMAE - Serviço Municipal de Água e Esgoto foi criado em 30 de abril de

1969, através da Lei nº. 1657, tendo sido regulamentado pelo decreto nº. 828, de 30

de maio do mesmo ano. Em agosto de 1969 Piracicaba já contava com inúmeros

projetos de rede de esgoto e de fornecimento de água. Com isso a autarquia

ganhava autonomia econômica, financeira e administrativa.

Nove anos depois (1978), o Semae construiu uma pequena represa, a ETE-

Artemis, três reservatórios e uma casa de máquinas. Em outubro, a sede foi

transferida para a Rua XV de Novembro, 2.200 - onde funciona até hoje.

Em 1982, com a inauguração da ETA-Capim Fino, novas perspectivas foram

abertas para o município.

Em 1989, foi elaborado um Plano Diretor de Água, que gerou as diretrizes e

projetos básicos para o desenvolvimento do sistema de água.

Com o lançamento da primeira Estação de Tratamento de Esgotos Dois

Córregos, em dezembro de 1992, iniciava-se um projeto piloto com capacidade para

tratar esgotos de até mil habitantes. Um ano depois, o Semae deu os primeiros

passos para aumentar o índice de tratamento de esgotos da cidade, iniciando a

instalação de interceptores de esgoto às margens do Córrego das Ondas e na

margem direita do ribeirão Piracicamirim.

Em junho de 1998 o Semae inaugura a ETE-Piracicamirim, dimensionada

para tratar o esgoto doméstico de uma população de 90 mil pessoas. Uma obra que

chama a atenção a partir do seu baixo custo de construção e manutenção e pelos

Page 7: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

7

sistemas de tratamento de esgotos desenvolvidos na Universidade. A ETE é tão

significativa que tem atraído a atenção de outros serviços de água e esgoto do país

e de outros países, como Colômbia, Chile, Estados Unidos e México.

Em matéria de abastecimento, a cidade conta hoje com três Estações de

Captação: duas no rio Piracicaba e uma no rio Corumbataí. Além disso, o sistema de

abastecimento da cidade está informatizado. Hoje é possível saber qual a

quantidade de cloro ou de água em cada reservatório on-line, de uma central

instalada na sede da autarquia. É possível ainda, remanejar água de um reservatório

para outro, desligar e ligar bombas para economizar energia ou para sanar

problemas emergênciais.

Entre projetos, estudos e avaliações, o Semae procura estar presente no dia-

a-dia de Piracicaba, buscando soluções alternativas capazes de melhorar a

qualidade de vida do povo piracicabano e investindo em pesquisas e projetos que

antecipem soluções para questões futuras.

O Semae, por trabalhar com a área de saneamento, investe em projetos

ecológicos, como é o caso da Semana da Água que acontece anualmente ou os

projetos experimentais com alternativas para o tratamento de esgotos e

recomposição de matas ciliares.

A autarquia tem a competência de exercer todas as atividades relacionadas

com o sistema público de água e esgoto do Município de Piracicaba.

Seu primeiro presidente foi o Dr. Paulo Geraldo Serra e o atual é o

Engenheiro civil José Augusto B. Seydel.

5.1 - O Abastecimento da Cidade de Piracicaba

A cidade de Piracicaba sempre teve como sua principal fonte de

abastecimento de água, o Rio Piracicaba. Em função da queda da qualidade da

água desse manancial, iniciou-se em meados de 1980 a construção do Sistema

Corumbataí como alternativa ao sistema Piracicaba, sendo que a partir de 1980, foi

colocada em operação a nova captação de água instalada junto ao Rio Corumbataí.

Inicialmente, o volume captado representava 33% de toda água produzida, estando

atualmente nos 100%.

Piracicaba conta hoje com um sistema de abastecimento público que atende

praticamente 100% da população urbana, estando interligados a rede

Page 8: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

8

aproximadamente 104.000 ligações de água que demandam um consumo de

105.000.000 de litros de água por dia para uma população estimada em 350.000

habitantes.

O SEMAE, responsável pelo abastecimento de água do município elaborou

em 1989 um Plano Diretor de Água, que gerou as diretrizes e projetos básicos para

o desenvolvimento do sistema de água. Em função da análise dos diversos

indicadores e relatórios de: qualidade da água do Rio Piracicaba e Rio Corumbataí;

estudo hidrológico, proteção de crescimento populacional e outros instrumentos de

planejamento, ficou evidente que o Corumbataí deveria tornar-se o principal

manancial para o abastecimento público.

Durante esses anos de operação conjunta com os rios Piracicaba e

Corumbataí foi possível acompanhar os principais indicadores de qualidade e

quantidade do dois mananciais. O Corumbataí apresenta-se, até então, bem melhor

que o Piracicaba. Entretanto, nossa grande preocupação está com a "tendência de

qualidade", que ao longo dos anos vem piorando e, somando com a crescente

demanda, não só para uso doméstico, como também industrial e agrícola poderão

comprometer a disponibilidade e a qualidade, principalmente nos períodos de

estiagem.

Todos os dados hidrológicos e de qualidade da água demonstram a urgente

necessidade de uma ação efetiva em toda a Bacia do Corumbataí, para preservar a

qualidade de sua água e manter sua disponibilidade de vazão mínima suficiente

para atender toda a demanda da bacia.

6 - APRESENTAÇÃO DA ETA 3 CAPIM-FINO

A Estação de Tratamento de Água ETA 3 – Capim Fino, localizada no Bairro

Guamium, saída 27 da rodovia 127 (Piracicaba - Rio Claro), em Piracicaba – SP.

Inaugurada em 1982, tem capacidade de produzir até 129 milhões e 600 mil litros de

água diariamente ou 1500 L/s.

A água captada na Estação Elevatória de Água Bruta (Captação 3), localizada

às margens do Rio Corumbataí, onde através de 4 adutoras (tubulações) de

aproximadamente 700 mm de diâmetro, percorre 5,4 Km até chegar a ETA 3. Dados

Page 9: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

9

da qualidade da água bruta, referentes ao ano de 2001 fornecidos pelo SEMAE

estão resumidos na Tab.1.

A partir dela pode-se perceber a variação sazonal da qualidade da água, com

maior geração de resíduos no período chuvoso, o qual deve ser determinante no

dimensionamento do sistema de tratamento de resíduos.

Na entrada da ETA 3, essa água é recebida em uma “câmara de

tranqüilização” onde ocorre a pré-cloração e aplicação de cal hidratada, seguindo

então para calha Parshall onde é feita a medição da vazão e aplicado-se cloreto

férrico e, às vezes, carvão ativado.

Após essa etapa, a água é encaminhada para as câmaras de floculação (16

ao todo), onde se inicia o processo de separação das impurezas da água através da

formação de flocos, que são pequenas “partículas” que aglomeram a “sujeira” da

água em sua volta, seguindo então para os tanques de decantação (4 decantadores)

com capacidade de 2.200 m3 cada, responsáveis pela sedimentação dos flocos

(partículas sólidas). Após essa etapa a água é conduzida, através das calhas

coletoras dos decantadores e canal de água decantada, para os 14 filtros,

compostos de carvão antracito (mineral) e areia, que tem a função de dar um

“polimento final” na água ou seja, aquela pequena quantidade de sujeira que passou

pelas outras etapas, com certeza ficará retida nos filtros.

Após a fase de filtração, a água já está totalmente límpida seguindo então

para a caixa de nível constante onde é feita a pós-cloração, fluoretação (utilizada

para prevenção de cáries dentárias) e correção final de pH (para eliminar a acidez

da água e proteger as tubulações), indo para os reservatórios e entregue aos

consumidores. A Tabela 2 apresenta dados de consumo de produtos químicos

(médias mensais). A vazão média afluente à ETA no ano de 2001 foi de cerca de

1240 l/s e a tratada de, aproximadamente 1200 l/s.

Durante todo o processo de Tratamento, desde a captação até a chegada à

residência do consumidor, são feitas análises físico-químicas e bacteriológicas,

obedecendo a legislação sanitária vigente, visando assim o fornecimento de uma

água com qualidade a toda população. Ver Tabela 1.

Page 10: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

10

Tabela 01 – Valores médios mensais de parâmetros de qualidade da água bruta da ETA Capim Fino em 2001.

ALC. A.C. MÊS COR ppm PtCo

TURB ftu

pH

ppm CaCO3

O.C. ppm O2

DBO ppm O2

O.D. ppm O2

Fe ppm Fe

Mn mg/l

Clorof. ug/l

ST mg/l

JAN 626 124 7,0 26 5,3 10,2 2,6 5,6 10,15 0,81 13505 628 FEV 519 116 7,0 27 6,0 10,1 2,2 5,7 11,34 0,35 13391 202 MAR 232 61 7,0 30 2,0 7,1 2,0 5,5 5,15 0,19 8610 254 ABR 163 51 7,0 30 2,8 4,8 2,3 6,0 3,39 0,07 22189 173 MAI 125 18 7,0 26 5,5 3,4 2,3 6,3 1,94 0,13 11045 112 JUN 50 9 6,8 23 5,0 3,1 2,4 6,3 1,38 0,15 8796 93 JUL 40 7 6,7 23 2,0 3,5 2,5 6,1 1,29 0,06 8089 93 AGO 42 11 6,7 25 2,8 4,0 3,1 5,4 1,43 0,09 6323 161 SET 80 25 6,6 26 4,3 4,6 3,7 4,7 2,01 0,17 5579 107 OUT 285 74 6,9 24 5,4 6,6 3,4 4,8 3,26 0,20 10168 431 NOV 199 55 6,8 24 4,7 4,6 3,0 4,1 3,21 0,14 10995 131 DEZ 710 129 6,9 20 4,0 8,5 3,0 4,85 5,77 0,21 7449 141 MIN 20 6 6,3 10 1,0 2,3 0,3 1,5 0,28 0,02 0 87 MED 256 57 6,9 25 4,1 5,9 2,7 5,4 4,19 0,21 10512 210 MAX 5000 360 7,5 43 10,0 21,4 5,0 7,7 37,60 3,95 11160

0 881

Tabela 02 – Dosagem de produtos químicos na ETA Capim Fino em 2001 Média de dosagens (ppm) MÊS Cloreto

Férrico Sulfato Férrico

Cal Cloro Flúor CAP Polímero

JAN 56,8 - 60,7 9,0 0,6 - 0,10 FEV 58,2 49,6 64,5 9,1 0,5 - - MAR 40,9 78,3 53,1 7,5 0,5 - - ABR 31,2 - 46,0 6,5 0,5 - 0,18 MAI 26,7 - 39,3 6,6 0,6 - - JUN 20,8 - 34,2 6,2 0,6 2,63 - JUL 21,1 - 37,6 6,9 0,6 5,40 - AGO 22,9 - 40,1 7,6 0,6 4,85 - SET 25,9 - 43,4 8,5 0,5 1,96 - OUT 41,3 - 54,4 8,7 0,6 0,93 0,10 NOV 36,3 - 52,8 8,7 0,6 3,19 0,06 DEZ 50,8 - 63,9 10,3 0,6 - 0,10 MED 36,1 64,4 49,2 8,0 0,6 3,20 0,10

Page 11: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

11

6.1 - Geração de resíduos nos Decantadores

A ETA Capim Fino tem em sua planta física 04 decantadores convencionais,

de 14,50 m de largura por 37,50 m comprimento por 4,50 profundidade média. A

taxa de aplicação superficial média (projeto) é de 55 m3/m2.dia. As calhas de coleta

de água decantada, providas de vertedores triangulares ajustáveis, se encontram

posicionadas no trecho final de cada unidade. As Figuras 1 e 2 mostram os

decantadores convencionais e pontes flutuantes da ETA Capim Fino.

Figura 01 – Decantadores convencionais da ETA Capim Fino.

Page 12: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

12

Figura 02 – Ponte removedora de lodo dos decantadores da

ETA Capim Fino.

O equipamento de remoção de lodo é do tipo flutuante, similar ao Clarivac,

com descarte semicontínuo de lodo de fundo de decantador, por sinfonamento. São

4 tubos verticais, com diâmetro 100mm. De acordo com o projeto da ETA, a carga

hidráulica do sifão deveria ser maior que 0,30; a vazão de descarga (por tubo)

estaria na faixa de 2,2 a 3,4 l/s; a vazão média de extração seria de 11,2 l/s (968

m3/dia) por decantador e a velocidade do percurso de 2 m/min. O volume de lodo a

ser produzido estimado pelo estudo de tratabilidade que embasou o projeto original

seria de, no mínimo, 89 m3/dia, e de, no máximo, 296 m3/dia. Era esta última

condição, considerada a mais crítica, o tempo total diário de remoção de lodo de

cada decantador seria da ordem de 7 horas por decantador. Contudo, medições

feitas pelo Semae indicaram que a vazão de lodo gerado no decantador é de cerca

de 4 (quatro) vezes maior, em média 40 l/s. No projeto da ETL foi adotada a vazão

de 40 l/s, equivalente a 3.800 m3/dia, cerca de 3% da vazão nominal e 4% da vazão

atual em questão.

Page 13: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

13

6.2 - Geração de Resíduos nos Filtros

A ETA Capim Fino conta desde sua reforma e ampliação com 14 (quatorze)

filtros rápidos, com área útil de filtração, por unidade, de 30,72 m2 e área total de

430,1 m2. A taxa média de filtração de projeto é de, aproximadamente, 289,7

m3/m2.dia para a primeira etapa (10 filtros) e de 310,4 m3/m2.dia para a 2ª etapa (14

filtros). Para 14 filtros e vazão de 1240 l/s esse valor é mais baixo, da ordem de

249,1 m3/m2.dia. Os filtros são de camada dupla, de antracito (faixa granulométrica =

0,70-2,00 mm; tamanho efetivo T.E.= 0,90-1,00 mm; coeficiente de uniformidade

C.U.< 1,5; coeficiente de esfericidade C.E. = 0,70; espessura da camada = 0,60 m) e

areia (faixa granulométrica = 0,42-1,41mm; tamanho efetivo T.E. =0,50; coeficiente

de uniformidade C.U.< 1,5; coeficiente de esfericidade C.E.=0,75; espessura da

camada =0,30m).

O sistema de lavagem de filtros é do tipo com ar seguido de lavagem com

água, sendo um filtro lavado a cada vez. A velocidade de lavagem é de 0,70m/min.,

equivalente a uma taxa de 1008 m3/m2d. Assim, para exemplificar, para uma

duração de 5 min., seria gerado por filtro lavado um volume de 107,5m3. No projeto

da ETL, particularmente no que se refere ao estudo da equalização de vazões e ao

dimensionamento das elevatórias, considerou-se um volume gerado em cada

lavagem de 200 m3 num tempo de 4 min. Contudo, o valor de 120 m3 para o volume

de água consumido por lavagem de cada filtro está mais próximo do consumo

recentemente medido pelo departamento de água. Para dez lavagens diárias

corresponderia, neste caso, um volume total de 1200m3, como admitido no

dimensionamento das unidades que compõem a ETL. A Figura 3 mostra a lavagem

de filtro da ETA Capim Fino.

Page 14: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

14

Figura 03 – Lavagem de filtro da ETA Capim fino.

6.3 - Qualificação dos lodos gerados

A maioria dos estudos tem por interesse quantificar os resíduos gerados em

estações de tratamento de água do tipo convencional ou de ciclo completo, pois são

as que geram maior quantidade. Nessas estações, os resíduos são gerados em

duas unidades do tratamento: nos decantadores, com resíduos de teor de sólidos

mais elevado, na faixa de 0,1 a 1 %, e nos filtros, que utilizam grandes volumes de

água no processo de lavagem e apresentam baixos teores de sólidos.

Segundo estudos realizados na tese defendida por Carvalho na UFSCAR

(1999), para os decantadores as características dos sólidos presentes na água

bruta, a dosagem de coagulante e o procedimento de limpeza são os parâmetros

que mais influenciam a quantidade de lodo gerado; enquanto que para os filtros,

além do procedimento de lavagem, são mais determinantes a carreira de filtração e

o volume de água utilizado durante a lavagem.

A descarga de fundo dos decantadores gera resíduos menos concentrados

que os obtidos durante a limpeza mecanizada e estes, por sua vez, são menos

concentrados que os obtidos durante a limpeza manual.

Carvalho (1999) sugeriu que quanto maior for a concentração de sólidos

presentes na água bruta e a dosagem de coagulantes, menor será a concentração

Page 15: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

15

de sólidos presentes no clarificado e maior será a quantidade de resíduos sólidos

gerados. Coagulantes a base de sais de alumínio têm resultado em resíduos menos

concentrados que os obtidos à base de sais de ferro.

Para a estimativa das quantidades de resíduos gerados no tratamento de

água foram desenvolvidas diversas fórmulas empíricas, baseadas nas

características dos sólidos da água bruta, como turbidez e cor e, nas características

dos coagulantes. As principais são:

1. Fórmula da Water Research Center - WRC (1979)

T.S. = (1,2 * T + 0,07 * C + k * D +A) * 10-3

Onde:

T.S. = taxa de produção de sólidos secos (kg matéria seca / m3 água tratada)

T = turbidez da água bruta (UT)

C = cor da água bruta (°H)

K = coeficiente de precipitação : k = 0,17 (sulfato alumínio líquido)

K = 0,39 (cloreto férrico líquido)

A = outros aditivos, como carvão e polieletrólitos (mg/l)

2. Fórmula de Cornwell

T.S. = (0,4 * SA + 1,5 * T + A) * 10-3

Onde:

T.S. = taxa de aplicação de sólidos secos (kg matéria seca / m3 água tratada)

SA = dosagem de sulfato de alumínio (mg/l)

T = turbidez da água bruta (UT)

A = outros aditivos como carvão e polieletrólitos (mg/l)

3. Fórmula da Association Française pour L'Etude dês Eaux (1982) idem a

fórmula da WRC (1979)

T.S. = (1,2 * T + 0,07 * C + k * D + A)* 103

Page 16: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

16

4. Fórmula apresentada por REALI, em 1999, nos trabalhos da PROSAB

Para ETAs que utilizam sulfato de alumínio:

P = (0,26 * SA + 1,5 * T) * 10-3 * q

Para ETAs que utilizam cloreto férrico:

P = (0,40 * CF + 1.5 * T) * 10-3 * q

Onde:

P = produção per capta de sólidos secos por dia (g/hab.dia)

q = consumo per capta por dia (l/hab.dia)

6.3.1 - Volume de lodo gerado na ETA Capim Fino

TS = (1,2 * T + 0,04 * C + K * D + Ad) * 10-3

TS = [1,2 * 55 + 0,07 * 270 + (0,329 * 40000) + 3190 + 60) * 10-3

TS = (66 + 18,9 + 15600 + 3190 + 60) * 10-3

TS = 18,9 Kg/m3 = 18,9 g/L

7- ENSAIOS DE CLARIFICAÇÃO - RESULTADOS E DISCUSSÃO

Devido à incerteza quanto ao comportamento do lodo gerado na ETA Capim

Fino, foram realizados ensaios para definição do comportamento do lodo em relação

ao processo de espessamento. Com esse objetivo, foram desenvolvidos ensaios

abrangendo:

• caracterização físico-química e bacteriológica do lodo removido dos

decantadores;

• caracterização físico-química e bacteriológica da água de lavagem dos filtros;

• ensaios de espessamento por flotação e por gravidade, com utilização de

polímero, do lodo proveniente dos decantadores;

• ensaios de espessamento por flotação e por gravidade, com utilização de

polímero, da água de lavagem dos filtros;

Page 17: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

17

• ensaios de espessamento por flotação e por gravidade, com utilização de

polímero, de amostras compostas pela mistura do lodo dos decantadores e da

água de lavagem dos filtros, na proporção de 3 : 1;

• identificação do melhor tipo e dosagem do polímero.

7.1 - Ensaios de espessamento do Lodo removido dos Decantadores

Para realização dos ensaios de espessamento do lodo (flotação e gravidade)

foi empregada uma instalação em escala de laboratório (tipo batelada), designada

“Flotateste”, o qual foi projetado e desenvolvido na EESC-SP. Esse equipamento é

constituído de seis colunas em paralelo, graduadas com escala em “mm”,

interligadas uma câmara de saturação (pressurizada). Para os ensaios por

gravidade essa câmara foi desativada.

Estudou-se a influência de três polímeros, um de cada categoria (catiônico,

aniônico e não iônico) nos ensaios de espessamento, visando a seleção do melhor

polímero e dosagem adequada.

Foi caracterizado o lodo bruto, e após espessamento (flotação e gravidade),

nas condições consideradas como adequadas para o espessamento, caracterizou-

se o líquido clarificado.

Na tabela a seguir consta os resultados dos ensaios físico-químicos e

bacteriológicos do lodo bruto, e os resultados finais dos ensaios de espessamento

por flotação e por gravidade (melhor polímero e dosagem adequada).

Page 18: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

18

TABELA 03 - Resumo dos ensaios de espessamento do lodo dos decantadores.

ANÁLISES Amostra bruta

FLOTAÇÃO Líquido clarificado Polímero Catiônico

4,80 g/kg

GRAVIDADE Líquido clarificado Polímero Aniônico

4,80 g/kg

PH 5,86 7,50 7,40 Turdidez (uT) - 4,36 7,36 Cor aparente (uC) - 44 96 Sólidos Totais (mg/l) 22.928,0 197,2 425,0

Sólidos Fixos (mg/l) 19.912,0 43,5 93,0 Sólidos Voláteis (mg/l) 3.016,0 153,7 332,0 Sólidos Susp. Totais (mg/l) 20.813,0 6,5 12,0 Sólidos Susp. Fixos (mg/l) 18.747,0 2,6 6,0 Sólidos Susp. Voláteis (mg/l) 2.066,0 3,9 6,0

Sólidos Sedimentáveis (ml/l) 870,0 nd -

DBO (mg/l) 76,0 10,15 14,0 Coliformes Totais (nmp/100ml)

1732,87x106 1046,24 x 103 2419,17 x 103

Coliformes Fecais (nmp/100ml) 1,0 x 106 < 1,0 5,0 x 103

DQO (mg/l) 3550,0 42,9 102,0 Íons dos metais totais (mg/l)

(Zn) 2,32 0,039 0,05 (Pb) 0,92 nd nd (Cd) nd nd nd (Ni) 0,12 nd ND (Fe) 3,34 x 103 0,039 0,60 (Mn) 3,88 0,058 0,21 (Cu) 1,36 nd Nd (Al) 0,04 0,014 nd

(Cr+3) 1,04 nd nd (Cr+6) nd nd nd

Page 19: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

19

7.2 - Ensaios de Espessamento da Mistura da ALF e do Lodo dos Decantadores Nesse ensaio, a proporção adotada na mistura foi de 3 partes do lodo dos

decantadores para 1 parte de água de lavagem dos filtros.

Nessa etapa estudou-se a influência de três polímeros, um de cada categoria

(catiônico, aniônico e não iônico) no espessamento da mistura, visando a seleção do

melhor polímero e dosagem adequada.

Os equipamentos utilizados tanto para flotação quanto para sedimentação

foram os mesmos já citados anteriormente.

Na tabela a seguir consta os resultados dos ensaios físico-químicos e

bacteriológicos do lodo bruto, e os resultados finais dos ensaios de espessamento

por flotação e por gravidade (melhor polímero e dosagem adequada).

Page 20: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

20

TABELA 04 – Resumo dos ensaios de espessamento da mistura (lodo + ALF).

ANÁLISES Amostra bruta

FLOTAÇÃO Líquido clarificado Polímero Catiônico

4,80 g/kg

GRAVIDADE Líquido clarificado Polímero Aniônico

4,80 g/kg

PH 7,60 7,60 7,40 Turbidez (uT) - 1,20 5,32 Cor aparente (uC) - 2 55 Sólidos Totais (mg/l) 19.088,0 167,7 481,0

Sólidos Fixos (mg/l) 16.522,0 37,7 126,0 Sólidos Voláteis (mg/l) 2.566,0 130,0 355,0 Sólidos Susp. Totais (mg/l) 17.100,0 3,9 8,0 Sólidos Susp. Fixos (mg/l) 15.313,0 1,30 2,0 Sólidos Susp. Voláteis (mg/l) 1.787,0 2,60 6,0

Sólidos Sedimentáveis (ml/l) 720 - - DBO (mg/L) 63,0 6,5 14,0 Coliformes Totais (nmp/100ml) 248,1x106 387,3 x 103 648,8 x 103

Coliformes Fecais (nmp/100ml) 1,0 x 106 < 1,0 2,0 x 103

DQO (mg/l) 1.905,0 41,6 94,0 Zn (mg/l) 3,44 0,17 0,03 Pb (mg/l) 12,80 nd nd Cd (mg/l) 2,48 nd nd

Ni (mg/l) 7,60 nd nd Fe (mg/l) 2,0 x 103 0,46 0,30 Mn (mg/l) 2,12 0,03 0,14 Cu (mg/l) 2,28 nd nd Al (mg/l) 46,0 nd nd Cr+3 (mg/l) nd nd nd Cr+6 (mg/l) nd nd nd

Page 21: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

21

7.2.1 - Conclusão – Lodo dos decantadores e Mistura do Dec. + ALF

O comportamento dos dois tipos de lodo (lodo dos decantadores e ALF)

apresentou-se bastante semelhantes tanto no espessamento por flotação quanto por

gravidade. Assim, as conclusões a seguir são válidas para os dois tipos de amostras

investigadas.

No espessamento por flotação, os polímeros catiônico e aniônico

apresentaram os melhores resultados, com ligeira vantagem para a aplicação do

polímero catiônico. A dosagem adequada dos dois tipos de polímero citados foi de

4,80 g de polímero /kg de SST. Para o espessamento por gravidade, o polímero

aniônico na dosagem de 4,80 g/kg forneceu resultados sensivelmente melhores que

os demais.

Ambos os processos de espessamento (flotação e gravidade) apresentaram

resultados muito bons, com obtenção de lodo espessado por gravidade com teores

de sólidos de até 8,0% e lodo espessado por flotação com teores de até 11,0%.

A qualidade do líquido clarificado resultante do espessamento por fotação e

por gravidade apresentou-se bastante satisfatória, com ligeira vantagem para o

subnadante obtido no ensaio de flotação.

7.3 - Ensaios de clarificação da Água de Lavagem dos Filtros Nessa etapa, foram realizados ensaios com amostra de despejo líquido

resultante da água de lavagem de filtro (ALF) da ETA Capim Fino. Foram realizados

ensaios de clarificação por flotação e por sedimentação do referido despejo líquido.

O equipamento utilizado foi o mesmo do ensaio de espessamento do lodo dos

decantadores, o “Flotateste”, como já explicado anteriormente.

Foram testados três tipos de polímeros: catiônico, aniônico e não-iônico. Ao

final dos ensaios foi determinado o melhor polímero e a dosagem ótima.

Na tabela a seguir consta os resultados dos ensaios físico-químicos e

bacteriológicos do lodo bruto, e os resultados finais dos ensaios de espessamento

por flotação e por gravidade (melhor polímero e dosagem adequada).

Page 22: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

22

TABELA 05 - Resumo dos ensaios de clarificação da ALF.

ANÁLISES Amostra bruta

FLOTAÇÃO Líquido clarificado Polímero Catiônico

0,5 mg/l

SEDIMENTAÇÃO Líquido clarificado Polímero Catiônico

1,0 mg/l

PH 7,2 7,4 7,36

Temperatura (ºC) 26 26 26 Cor aparente (uC) 800 44 60 Turbidez (uT) 135 4,3 6,10 DBO (mg/l) 2 1 1 DQO (mg/l) 20 6 9 Sólidos Totais (mg/l) 220 147 145 Sólidos Totais Fixos (mg/l) 112 15 18 Sólidos Totais Voláteis (mg/l) 108 132 127

Sólidos Susp. Totais (mg/l) 130 3,0 6,0 Sólidos Susp. Fixos (mg/l) 100 2,0 4,0 Sólidos Susp. Voláteis (mg/l) 30 1,0 2,0

Sólidos Dissolv. Totais (mg/l) 90 144 139

Sólidos Dissolv. Fixos (mg/l) 12 13 14 Sólidos Dissolv. Voláteis (mg/l) 78 131 125

Sólidos Sedimentáveis (ml/l) 3,2 - - Coliformes Totais (nmp/100ml) 0 0 0

Coliformes Fecais (nmp/100ml) 0 0 0

Zn (mg/l) 0,08 0,07 0,04 Pb (mg/l) nd nd nd Cd (mg/l) nd nd nd Ni (mg/l) nd nd nd Fe (mg/l) 21,0 0,06 0,08 Mn (mg/l) 0,16 nd nd Cu (mg/l) 0,04 nd nd Al (mg/l) nd nd nd

Cr+3 (mg/l) nd nd nd Cr+6 (mg/l) nd nd nd

Page 23: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

23

7.3.1 – Conclusão – Ensaios de clarificação da ALF

Analisando os resultados obtidos pode-se observar que tanto a flotação

quanto a sedimentação ofereceram excelentes resultados de clarificação da ALF,

desde que sejam escolhidos os melhores polímeros (tipo) e otimizada as condições

de coagulação/floculação (dosagem de polímero e tempo de floculação).

Comparando-se os dois processos, observa-se que quando foi utilizado o

polímero catiônico, a flotação solicitou menor dosagem de polímero (0,5 mg/l de

polímero) que a sedimentação (1,0 mg/l de polímero).

Nos dois processos investigados, a água clarificada apresentou

características que possibilitariam a sua recirculação para o início da ETA, com

ligeira vantagem para a flotação (melhor remoção de cor, turbidez, sólidos

suspensos e DQO). Deve-se salientar que a ausência de coliformes, tanto na

amostra bruta quanto no líquido clarificado por flotação e por sedimentação deve-se

provavelmente a uma possível operação de pré-cloração adotada pelos

responsáveis da ETA Capim Fino.

7.4 - Novos Ensaios

Estes novos ensaios de tratabilidade dizem respeito a uma caracterização

mais atual dos resíduos gerados na ETA. Os mesmos foram desenvolvidos em

equipamentos de bancada (colunas de adensamento, centrífuga) do Laboratório de

Saneamento e Ambiente da Fac. Engenharia Civil da Unicamp.

7.4.1 - Adensamento por gravidade do lodo de decantador

O polímero que apresentou a maior eficiência no adensamento do lodo do

decantador foi do tipo catiônico (Nalco G9046), com dosagem ótima em torno de 2

mg/gSST. Os resultados foram bastante satisfatórios com dosagens a partir de 2

mg/gSST, sem diferença significativa quanto ao teor de sólidos no lodo adensado

até 15 mg/gSST, mas com diferença significativa quanto à qualidade do

sobrenadante. Para o ensaio B #1, a turbidez do sobreandante ao final do

adensamento foi de 0,33 uT e 0,61 uT para dosagens de 1,866 mg/gSST e 3,731

mg/gSST, respectivamente, contra 2,58 uT e 4,15 uT para 11,194 mg/gSST e 14,925

Page 24: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

24

mg/gSST, respectivamente. Para o polímero aniônico, para a mesma amostra, foram

obtidos valores de turbidez de 1,28 uT e 2,69 uT para as dosagens de 1,866

mg/gSST e 3,371 mg/gSST. Para o lodo sem adição de polímero, a turbidez obtida

foi de 4,18 uT. O tempo decorrido até atingir-se o adensamento correspondente a

1/6 da altura inicial foi, neste caso, de aproximadamente 2 horas, contra cerca de

apenas 10 minutos quando se pré-condicionou o lodo com polímero em qualquer

das dosagens.

7.4.2 - Clarificação da água de lavagem de filtro

O melhor condicionamento para a clarificação da água de lavagem dos filtros

foi obtido a partir do polímero aniônico (Nalco G998), com dosagem ótima em torno

de 1,0 mg/gSST. Os resultados foram bastante satisfatórios com dosagens a partir

de 0,093 mg/gSST, sem diferença significativa quanto ao teor de sólidos no lodo

adensado até 4,167 mg/gSST, mas com diferença significativa quanto à qualidade

do sobrenadante. Para o ensaio A #1, a turbidez do sobrenadante ao final do

adensamento com polímero aniônico foi de 3,1 uT para dosagens de 0,926

mg/gSST, contra 5,5 uT para a mesma dosagem de polímero catiônico, para a

mesma amostra. Para o lodo sem adição do polímero, a turbidez obtida foi de 22,3

uT.

O tempo decorrido até atingir o adensamento correspondente a 1/20 da altura

inicial foi, nas amostras sem adição de polímero, de aproximadamente 12 a 30

minutos, dependendo do ensaio, contra cerca de apenas 5 minutos quando se pré-

condicionou o lodo com polímero em praticamente qualquer das dosagens. Destaca-

se aqui que essa significativa redução no tempo de separação sólido-líquido

propiciada pelo condicionamento químico deverá ser fundamental para que o

processo tenha eficiência necessária no tanque pré-clarificador da água de lavagem

de filtros, especialmente quando a operação de lavagem de filtros for realizada em

intervalos inferiores a duas horas.

7.4.3 - Desidratação por centrifugação do lodo adensado

Quanto à centrifugação, o melhor condicionamento para a desidratação da

mistura lodo de decantador adensado mais sedimento da água de lavagem dos

Page 25: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

25

filtros foi observado para o polímero catiônico P1 (Stockhausen B852), tendo sido

obtidos valores de turbidez da fase líquida (centrado) de 0,33 uT e 0,53 uT para as

amostras L-07/10 e L-08/10, respectivamente, e maior teor de sólidos na fase sólida

(torta) em relação aos demais tipos. A dosagem ótima observada, em 200 rpm e

3000 rpm, variou na faixa de 3,0 mg/gSST a 5,0 mg/gSST, sendo aqui admitida em

4,0 mg/gSST com base nos valores de turbidez observados para a fase líquida

(centrado).

Os resultados favoráveis relativos à qualidade da água recuperada nas

diversas etapas de tratamento dos resíduos aqui obtidos em reatores estáticos e

equipamentos em escala de laboratório dão apenas uma indicação da eficiência a

ser obtida pelos equipamentos em escala real. A situação ideal teria sido a utilização

de equipamentos similares, em escala piloto, fornecidos pelos fabricantes. Contudo,

os ensaios aqui desenvolvidos são equivalentes àqueles que embasaram a

concepção e o projeto original do sistema de tratamento de lodo. Ressalva-se,

portanto, que a qualidade da água recuperada, principalmente nos adensadores

mecânicos e centrífuga, poderá diferir dos resultados assim obtidos, para melhor ou

pior, sendo necessária sua avaliação a posteriori para tomada de decisão quanto ao

aproveitamento ou descarte da fração recuperada em cada uma dessas unidades.

7.4.4 - Resultados e Discussão

Numa primeira etapa, foram avaliados cinco tipos de polímeros orgânicos

sintéticos de alto peso molecular (< 106), catiônicos, aniônicos e não iônicos, como

pré-condicionamento ao adensamento.

A partir dos resultados preliminares, dois tipos foram selecionados, um

catiônico (Nalco G9046) e outro aniônico (Nalco G998). Ressalta-se, porém, que não

foi observada nenhuma diferença significativa em relação ao desempenho dos

polímeros do outro fabricante. Para cada um deles foram investigadas diferentes

dosagens mais um branco (sem polímero), a condição ótima correspondendo ao

maior teor de sólidos no lodo (%) associado ao menor valor de turbidez do

sobrenadante.

Page 26: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

26

8 - ESTUDO DAS ALTERNATIVAS

Algumas considerações iniciais são importantes sobretudo o fato de que a

área disponível para condicionamento, dentro dos limites do terreno da ETA, é o

fator impeditivo da utilização de alternativa com grande exigência de área de

implantação. Assim é que ficaram imediatamente descartadas as seguintes

alternativas: lagoas de lodo e leitos de secagem. De sua parte os resultados dos

ensaios de espessamento, permitem a formulação das alternativas focalizadas a

seguir para o condicionamento e destinação da mistura dos lodos gerados na ETA

Capim Fino. São elas:

1. Elevatória de Lodo, espessamento por gravidade, com uso de polímero, seguido

de desidratação mecânica, por prensa desaguadora, do lodo previamente

adensado;

2. Elevatória de lodo, espessamento por flotação, com uso de polímero, seguido de

desidratação mecânica, por prensa desaguadora, do lodo previamente

adensado;

3. Elevatória de lodo, espessamento mecânico com filtro de esteira (gravity table),

com uso de polímero, seguido de desidratação mecânica por prensa

desaguadora;

4. Elevatória de lodo, espessamento mecânico com filtro de esteira (gravity table),

com uso de polímero e desidratação mecânica por centrífuga, com uso de

polímero;

5. Envio do lodo, através de um Coletor Tronco "Guamium", para ser tratado em

conjunto ao lodo gerado na ETE Principal de Piracicaba .

8.1 - Pré-Dimensionamento das Alternativas

A partir dos dados de vazão e de carga sólidos antes definidos, procedeu-se

o dimensionamento das unidades da cadeia dos processos das três alternativas

mecanizadas. Os resultados dos cálculos encontram-se reproduzidos nas Tabelas

01 a 10 a seguir, sendo também ilustrativo a esse respeito o Tabela 12 logo mais

adiante no texto. Como subsídio ao dimensionamento foram utilizados os dados,

Page 27: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

27

capacidades e características de equipamentos obtidos junto aos fornecedores

tradicionais

Tabela 06 - Adensamento por Gravidade

Dados e características de projeto 1ª ETAPA 2ª ETAPA

Quantidade de sólidos (kgSST/d)

Vazão de lodo (m3 /d)

Número de unidades

Dados dimensionais:

- Diâmetro (m)

- Área superficial (m2 )

- Profundidade (m)

- Volume unitário (m3 )

- Volume total (m3 )

Taxa de aplicação de sólidos (kgSST/m2 .d)

Taxa de aplicação hidráulica (m/d)

Tempo de detenção (h)

12000

3283

1

15

176,71

3,00

530,14

530,14

67,91

18,58

3,9

24000

4579

2

15

176,71

3,00

530,14

1060,29

67,91

12,96

5,6

Page 28: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

28

Tabela 07 - Adensamento por Flotação

Dados e características de projeto 1ª ETAPA 2ª ETAPA

Lodo a ser espessado (kg/d)

- Médio

- Máximo

Vazão de lodo (m3 /d)

Taxa de aplicação de sólidos (kgSST/m2 .d)

Dados finais de projeto

Número de tanques

Dimensões dos tanques

- diâmetro (m)

- altura média de água (m)

- área/tanque (m2)

- área total (m2 )

- volume total (m3 )

Taxa de aplicação de sólidos (kgSST/m2 .h)

- média

- máxima

tempo de detenção (h)

12000

24000

3283

6

1

14

3,5

154

154

539

3,25

6,5

3,9

24000

48000

4579

6

2

14

3,5

154

308

1078

3,25

6,5

6

Page 29: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

29

Tabela 08 - Adensamento mecânico

Dados e características de projeto 1ª ETAPA 2ª ETAPA

Lodo oriundo do tratamento de água

- quant. de sólidos SST (ton/d)

- vazão (m3 /dia)

Produto Químico

- dosagem (kg/ton. De sólidos seco)

- quantidade necessária(kg/dia)

Total de sólidos a ser espessado (kg/dia)

Lodo espessado

- concentração de sólidos (%)

- captura de sólidos (%)

- quantidade de sólidos, SST (ton/d)

- densidade do lodo adensado (ton/m3 )

- volume de lodo adensado (m3 /d)

Espessador mecânico

- largura de esteira (m)

- capacidade em kgSST/h (m. de largura)

- capacidade unitária (kgSSt/h)

- período de funcionamento diário(h)

- número de unidades requeridas

- número de unidades adotado

12

3283

5

60

500

6

98

11,76

1

196

2

150

300

20

2,00

2

24

4579

5

120

1000

6

98

23,52

1

392

2

150

300

24

3,33

4

Page 30: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

30

Tabela 09 - Desidratação Mecânica Com Prensa Desaguadora

Dados e Características De Projeto

MÉDIO PICO

Lodo, oriundo do adensador mecânico

- Quantidade de sólidos SST, ton/d

- Vazão, em m3/dia

Produto Químico (Polieletrólito)

- Dosagem (kg/ton de sólidos secos)

- Quantidade necessária, kg/dia

Total de SST a ser desidratado, kg/h

Torta oriunda da desidratação

- Concentração de sólidos (%)

- Captura de sólidos (%)

- Quantidade de sólidos, SST, ton/d

- Densidade do lodo desidratado, ton/m3

- Volume do lodo desidratado, m3/d

Desidratação Mecânica

- Largura da esteira (m)

- Capacidade em kgSST/h (metro de

largura)

- Capacidade unitária, kgSStT/h

- Período de funcionamento diário, h

- Número de unidades requeridas

- Número de unidades adotadas

11,760

196

5

58,8

490

20

98

11,52

1

58

2

175

350

16

2,10

2

23,52

392

5

117,6

980

20

98

23,05

1

115

2

175

350

16

4,20

4

Page 31: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

31

Tabela 10- Desidratação Mecânica Com Centrífuga

Dados e Características de Projeto

1ª ETAPA FINAL

Lodo, previamente espessado

- Quantidade de SST, ton/d

- Vazão, em m3/dia

Produto Químico (Polieletrólito)

- Dosagem (kg/ton de sólidos secos)

- Quantidade necessária, kg/dia

Total de SST a ser desidratado, kg/h

Torta oriunda da desidratação

- Concentração de sólidos (%)

- Captura de sólidos (%)

- Quantidade de sólidos, SST, ton/d

- Densidade do lodo desidratado, ton/m3

- Volume da torta, m3/d

Desidratação Mecânica (Centrífuga)

- Capacidade unitária, l/h (PROQUIP) (*)

- Período de funcionamento diário

- Número de unidades requeridas

- Número de unidades adotadas

- Potência, CV

- Centrífuga de Pieralisi, Modelo (*)

- Capacidade unitária, m3/h

- Período de funcionamento diário

- Número de unidades requeridas

- Número de unidade adotados

- Potência instalada unitária, CV

11,76

196

5

58,8

490

25

98

11,52

1

46

12000

16

1,5

2

2,2

Jumbo 2

21

16

0,58

1

70

23,52

392

5

117,6

980

25

98

23,05

1

92

24000

16

2,5

3

3,3

Jumbo 2

21

16

1,17

2

140

(*) Somente como referência para cálculo

Page 32: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

32

8.1.1 - Análise Comparativa das Alternativas

Aspectos Técnicos Relacionados às Alternativas

As quatros primeiras alternativas têm por diferenciá-las o método de

espessamento do lodo: adensadores por gravidade na Alt. I; flotadores por ar difuso

na Alt. II; espessamento mecânico por esteira na Alt.III e Alt.IV. A Alt. IV ainda se

particulariza, em relação às demais pela utilização de centrífuga para desidratação

do lodo.

Quanto à performance de espessamento do lodo, os flotadores e

adensadores apresentaram bons resultados dos ensaios realizados, tal como já

destacado anteriormente, tendo a flotação se mostrado mais eficiente. No entanto os

resultados obtidos com o adensamento por gravidade não coloca essa alternativa

em posição desvantajosa em relação a performance da etapa subsequente de

desidratação mecânica do lodo.

O adensamento por gravidade, a um só tempo, envolve menos estágios

operacionais e o conjunto das instalações apresenta menor complexidade sendo

assim lícito esperar-se menos problemas de manutenção e maior simplicidade

operacional. Com relação ao adensamento mecânico, por esteira (gravity table),

trata-se de processos com expectativa de performance minimamente igual a dos

outros dois antes focalizados ( adensamento por gravidade e flotação). Tal como

anteriormente descrito, as alternativas formuladas envolvem dois processos distintos

para desidratação mecânica do lodo: prensa desaguadora para as três primeiras

alternativas (Alt. I, Alt. II, Alt.III) e centrífuga unicamente no caso da alternativa Alt.

IV. Os aspectos que diferenciam essas duas modalidades de processo de

desidratação são os seguintes:

• Melhor performance da centrífuga no que diz respeito ao teor de sólidos na torta

desidratada, situando-se entre 20% a 30%, enquanto que a taxa típica da prensa

desaguadora situa-se entre 15% a 20%, para lodo pré-adensado com teor de

sólidos na faixa entre 4% a 6%.

• Conjunto das duas centrífugas previstas e instalações associadas (sistema de

transporte do lodo espessado e elevatória de alimentação das centrífugas)

apresenta demanda elevada de energia com uma potência instalada da ordem

Page 33: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

33

de 120 CV para as máquinas e 3 elevatórias, contra uma potência instalada da

ordem de 10 CV para as prensas desaguadoras e 2 elevatórias.

A torta mais concentrada do processo de centrifugação permite na média uma

redução no volume de disposição final do lodo desidratado da ordem de 25%, o que

obviamente reduz a área necessária para a disposição e o custo de transporte. A

vantagem de redução do custo operacional de transporte é quase que totalmente

neutralizada, haja vista que a disposição final da torta será feita em terreno

adjacente a área da ETA Capim Fino. Resta então apenas a vantagem da exigência

de uma menor área para a disposição da torta que representa um custo de

investimento que não pesa muito para escolha da solução adotada, em função de

não ser elevado o custo unitário do terreno da área adjacente a ETA Capim Fino.

A Alt. V apresenta concepção diferente das demais, haja vista que em lugar

de tratar o lodo no próprio local onde ele é gerado, prevê seu envio para tratamento

em conjunto o lodo gerado na ETE Principal de Piracicaba. Nestas condições,

obviamente trata-se de uma alternativa que envolve incerteza, sobretudo no que diz

respeito ao tipo de tratamento adotado para tal ETE. A quantidade de sólidos que

será enviada para a estação de esgoto seria, de acordo com os resultados dos

cálculos reproduzidos no quadro abaixo, muito grande, evidenciando o quanto será

importante a repercussão dos sólidos sobre o processo adotado para ETE.

Tabela 11 - Cargas de sólidos na ETE Principal.

DADOS E CARACTERÍSTICAS 1ª ETAPA 2ª ETAPA

Lodo gerado na ETA (kg/d)

Lodo gerado na ETE

- Vazão tratada, l/s

- Conc. Admitida de SST no esgoto a ETE,

mg/l

- Aporte de sólidos, kg/d

- Redução se sólidos no tratamento (%)

- Carga de sólidos para condicionamento, kg/d

12000

190

300

4924,8

35

3201,12

24000

295

300

7646,4

35

4970,16

Page 34: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

34

No caso da ETE Piracicamirim, na época do estudo ainda em fase de pré-

operação, a fase inicial do tratamento é constituída por um RAFA ( Reator Anaeróbio

de Fluxo Ascendente) precedido por um tratamento preliminar (gradeamento fino e

desarenação) , seguindo-se uma etapa secundária de tratamento biológico por lodos

ativados. Os resultados de experiências internacionais e brasileiras permitem

verificar que os sólidos suspensos no afluente são fatores que causam interferência

no desempenho dos reatores anaeróbios de fluxo ascendente, com manto de lodo

(RAFA), à medida que cria dificuldade a uma boa distribuição do fluxo.

Naturalmente, quanto maior for a concentração de sólidos no afluente ao tratamento

mais difícil se torna a distribuição igual do fluxo entre os reatores em paralelo, assim

como, dentro de cada reator.

Sendo assim, para simplificar os problemas operacionais e tendo em vista

obter a melhor performance possível do tratamento do esgoto, objetivo mais

importante da ETE, torna-se em tudo conveniente, pelas razões assinaladas,

minimizar a concentração de sólidos no esgoto bruto afluente ao tratamento. Vê-se

pois que a Alt. V não condiz com esse objetivo, pelo contrário acarreta um aumento

da concentração de sólidos no afluente ao tratamento, aumentando o potencial de

causas de distúrbios do tratamento com RAFA.

8.2 – Custo das alternativas

Os custos das alternativas estão reproduzidos no quadro à seguir. Os valores

foram estimados tomando-se por base custos de mercados dos equipamentos,

obtidos junto a fornecedores e, custos estimados das obras civis calculados a partir

de levantamento de quantitativos e de índices de preços divulgados para obras

construídas no estado de São Paulo.

No caso da Alt. V, que prevê a descarga dos despejos da ETA no coletor

tronco Guamium para condicionamento na ETE Principal, os custos estimados das

obras lineares foram obtidos com apoio na curva de custos do Plano Diretor.

Desta forma o custo total estimado das obras lineares dessa alternativa

ascende a R$ 900.000,00 o que em relação ao custo original do Plano Diretor (R$

650.000,00) significa um acréscimo a ser debitado à Alt. V de R$ 250.000,00. Para

se obter o custo total dessa alternativa há ainda que ser acrescentado o

investimento a ser feito na ETE Principal para a implantação das instalações de

Page 35: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

35

condicionamento do lodo, para disposição final, uma vez que não seria possível

absorver o elevado incremento de sólidos oriundos da ETA nas instalações

projetadas e dimensionadas para tratar o lodo da ETE.

Page 36: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

36

TABELA 12 - CUSTO ESTIMATIVO DOS INVESTIMENTOS DAS ALTERNATIVAS

* necessário dois piso

ALTERNATIVA 1 ALTERNATIVA 2 ALTERNATIVA 3 ALTERNATIVA 4 ALTERNATIVA 5 COMPONENTES DAS ALTERNATIVAS 1ª Etapa 2ª Etapa 1ª Etapa 2ª Etapa 1ª Etapa 2ª Etapa 1ª Etapa 2ª Etapa 1ª Etapa 2ª Etapa

Adensador por Gravidade

- número de equipamentos

- custo unitário, R$

- custo total dos equipamentos, R$

- custo total das obras civis, R$

Adensador por Flotação

- número de equipamentos

- custo um unitário, R$

- custo total dos equipamentos, R$

- custo total das obras civis, R$

Adensador Mecânico, com esteira

- número de equipamentos

- custo unitário, R$

- custo total dos equipamentos, R$

- custo total das obras civis, R$

Desidratação Mecânica

- tipo de equipamento

- número de equipamentos

- custo unitário, R$

- custo total dos equipamentos, R$

- bombas e tubulações associadas, R$

- correia transportadora de lodo, R$

- custo total das obras civis, R$

Obras Lineares, R$

1

51000

51000

100000

Esteira

2

96000

192000

50000

1

51000

51000

100000

Esteira

2

96000

192000

1

54000

54000

100000

Esteira

2

96000

192000

50000

1

54000

54000

100000

Esteira

2

96000

192000

2

49000

98000

Esteira

2

96000

192000

50000

2

49000

98000

Esteira

2

96000

192000

2

49000

98000

Centríf.

1

170000

170000

20000

10000

* 100000

2

49000

98000

Centríf.

1

170000

170000

10000

2

49000

98000

Esteira

2

96000

192000

50000

250000

2

49000

98000

Esteira

2

96000

192000

CUSTO DAS ETAPAS, R$ 393000 343000

396000 346000 340000 290000 398000 278000 590000 290000

CUSTO DAS ALTERNATIVAS, R$ 736000 742000 630000 676000 880000

Page 37: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

37

8.3 - Solução recomendada, suas características técnicas e descrição

das instalações

O custo mais elevado articulado aos problemas técnicos inerentes da Alt. V

justifica de imediato o seu abandono. Quanto às demais alternativas, em função dos

argumentos focalizados anteriormente, envolvendo aspectos técnicos e potência

instalada para cada alternativa, adotou-se o custo do investimento como critério

recorrente para recomendação da solução mais adequada.

A Alt.III, a um só tempo, apresenta o menor custo de investimento (cerca de

7% menor que o da Alt.IV) e requer menor potência instalada e, por conseguinte,

menor consumo de energia. De fato, a Alt.III, comparada com a alternativa Alt.IV,

apresenta a seu favor uma importante diferença de potência instalada (potência da

Alt.III ≅ 10CV e; potência da Alt.IV ≅ 120 CV). Por outro lado, a Alt.IV deverá,

provavelmente, apresentar um custo de manutenção inferior que o da Alt.III, devido

às características de seus equipamentos. Além disso, o custo de mão de obra de

operação da Alt.IV também deverá ser inferior, por não exigir presença constante de

um operador encarregado de aferir lubrificações de mancais, alinhamento de

esteiras e limpeza com água sob pressão, além de propiciar uma total automação do

processo.

No que se refere aos produtos químicos, as duas alternativas apresentam

demandas de consumo muito próximas. De resto, para ser abrangente, a

comparação da Alt.III e da Alt.IV com as alternativas restantes (Alt.I e Alt.II)

evidencia que elas apresentam valores aproximados aos da Alt.III para os consumos

de energia e de produtos químicos, mas custos de investimentos bem mais

elevados. No seu conjunto as instalações integrantes da Alt.III são as seguintes:

- uma elevatória com bomba submersível para captação e bombeamento dos

despejos até a entrada na unidade de espessamento mecânico.

- Um conjunto de instalações composto de uma unidade do tipo espessador

mecânico apoiada sobre uma prensa desaguadora.

- Uma elevatória para retorno da fase líquida à entrada da ETA.

No que diz respeito a performance dessa solução, ela permite esperar os seguintes

resultados:

Page 38: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

38

- lodo espessado mecanicamente, com teor de sólidos na faixa de 4 a 8%;

- lodo previamente espessado desidratado mecanicamente, em prensas

desaguadoras, com teor de sólidos na torta de 20%;

- água da fase líquida retornando ao tratamento, com ganho de vazão de 29 l/s a

58 l/s.

Com relação a Alt. IV, as instalações integrantes abrangem o seguinte:

- uma elevatória com bomba submersível para captação e bombeamento dos

despejos até a cota de entrada na unidade de espessamento mecânico,

- uma unidade do tipo espessador mecânico,

- elevatória de alimentação das centrífugas,

- unidade de desidratação por centrífugas,

- uma elevatória para retorno da fase líquida, proveniente tanto do espessador

mecânico, quanto das centrífugas, até a entrada da ETA.

Quanto à performance dessa solução, ela permite esperar os seguintes resultados:

- lodo espessado mecanicamente, com teor de sólidos na faixa de 4 a 8%,

- lodo previamente espessado desidratado mecanicamente, em centrífugas, com

teor de sólidos na torta de no mínimo 25%, até no máximo de 30%.

- Água da fase líquida retornando ao tratamento, com ganho de vazão de 29 l/s a

58 l/s.

A consultoria dá como sugestão a Alt. III porém, a escolha entre as

alternativas é decisão do SEMAE e, o mesmo optou pela Alt. IV a qual, sofrerá

algumas alterações na sua concepção a fim de se adequar a realidade do

departamento e também da própria estação de tratamento de água.

9 - DISPOSIÇÃO FINAL DA TORTA DESIDRATADA

Os estudos desenvolvidos com o objetivo consideraram inicialmente duas

alternativas como possíveis: disposição da torta no aterro sanitário municipal de lixo

doméstico e, em área de uso particular do Semae.

Page 39: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

39

Para que a torta seja disposta em aterro municipal foi exigido que a mesma

atingisse um teor de sólidos de 65%. Devido ao atual estado da arte, os

equipamentos de desidratação disponíveis (filtro à vácuo, centrifugas, filtros de

esteira e filtro-prensa de placas) não têm autonomia para gerar uma torta com tal

teor de sólidos: dentre eles o filtro-prensa é o que gera a torta mais concentrada,

com 40% de sólidos, com adição de cal como condicionante, reduzindo-se a 30% o

teor de sólidos da torta se o condicionante utilizado for um polímero.

A secagem térmica do lodo após a desidratação mecânica embora possa

gerar uma torta com 95% em teor de sólidos, ela não proporcionaria com certeza

65% de teor de sólidos inerte na torta, salvo se a relação SST/SSV (sólidos

secos/sólidos voláteis) do lodo da ETA for igual a 65%, o que é pouco provável. A

análise desenvolvida até então deixa como única solução que atenda a demanda

para a disposição do lodo no aterro municipal a incineração. Tal procedimento torna-

se inviável devido ao custo muito elevado , e por tratar-se de uma operação

complexa e de manutenção sutil e laboriosa.

Diante de todo os argumentos destacados anteriormente, propõe-se então

que o lodo desidratado em centrífugas, com teor de sólidos entre 25% a 30%, seja

disposto na área desocupada adjacente a ETA. Considerando-se o espalhamento do

lodo em camada de 1,75m de espessura e, um tempo de estocagem estimado em 5

anos a área necessária totaliza 4,8 ha (46 m3 /d * 365 d *5 anos/1,75 m) para uma

produção média de 46 m3 /d de lodo desidratado.

É importante salientar que, após cinco anos, se as condições geotécnicas do

lodo depositado o permitirem, nova camada de 1,75 m, ou mais, poderá ser

depositada sobre a camada inicial, com prévia preparação das condições da

superfície dessa camada já depositada, aumentando assim possivelmente a vida útil

da área de depósito para pelo menos mais cinco anos.

10 - ESTUDO DA READEQUAÇÃO DO SISTEMA DE TRATAMENTO

DO LODO

Durante todo levantamento das possibilidades de se implantar uma estação

de tratamento de lodo junto a ETA Capim Fino foram definidos alguns parâmetros de

Page 40: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

40

projetos tomando como referência de cálculos o volume de lodo gerado nos

decantadores e nas lavagens dos filtros. Visto que para o "projeto original",

elaborado pela empresa contratada, observou-se uma vazão a ser adensada de

5000 m3 /d e que seriam necessários então um número de equipamentos da ordem

de 4 adensadores e 2 centrífugas. Neste projeto previa-se a execução das

seguintes obras:

- uma caixa de amortecimento,

- um tanque de amortecimento de 700 m3 ,

- uma caixa de sucção do lodo a ser adensado (EE1),

- um edifício para a acomodação das prensas, centrífugas e pontes rolantes,

- uma caixa de recepção da água proveniente dos equipamentos desidratadores

(EE2),

- uma caixa de recepção e homogenização (EE3).

10.1 - Vazões Para Dimensionamento

As vazões de lodo e as cargas de sólidos decorrentes do processo de

tratamento de água da ETA são consideradas como aquelas geradas pelo despejo

decorrentes de duas fontes: decantadores e água de lavagem dos filtros. Ver

esquema a seguir:

A vazão proveniente dos decantadores (44 l/s) é considerada contínua ao

longo do período de operação da ETA. Por outro lado, a vazão decorrente da

lavagem dos filtros ocorre de forma esporádica a uma taxa de 120 m3 para uma

duração de cerca de 5 minutos.

Carga Sólida TotalDECANTADOR Concentração 6 g/l

22,8 t/d

Vazão = 3800 m /d = 44 l/s3

FILTROCarga Sólida Total

Concentração 0,3 g/l

Vazão = 1200 m /d = 14 l/s3

0,36 t/d

Page 41: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

41

10.1.1 - Condução das vazões de acordo com o projeto original

A vazão do lodo dos decantadores é conduzida para o adensador e centrífuga

através da estação elevatória EE1. A vazão da água de lavagem dos filtros poderia

seguir dois distintos caminhos:

10.1.2 - Situação 01

A água de lavagem dos filtros é conduzida a entrada da ETA, após sua

regularização em 60 l/s, através da elevatória EE3.

Foram admitidas no projeto original 8 lavagens de filtros por dia em intervalos

regulares de 2 horas, com um volume descarregado em cada lavagem de 200 m3 . o

que produz um volume diário previsto de 1600 m3 . O volume de 200 m3 é

descarregado em cerca de 4 minutos sendo considerada uma vazão de 60 l/s de

retorno para a ETA. Desta forma, considerando que o volume de 200 m3 seja

recalcado em 1 hora, fica estabelecido o volume de 190 m3 para a caixa de sucção

para que não ocorra transbordamento.

Vol = 200 - 60/1000 * 4 * 60 = 185,6 m3

A situação 01 apresenta problemas quanto ao retorno da água de lavagem

dos filtros diretamente na entrada da ETA, situação na qual se procura evitar na

atualidade em decorrência da qualidade desejada.

EE3 Ent rada daETA

FILTRO

Page 42: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

42

10.1.3 - Situação 02

A água de lavagem dos filtros junta-se ao lodo produzido nos decantadores

na caixa de recepção sendo aduzida para os adensadores através da elevatória

EE1.

Nesta situação o volume do tanque é utilizado como auxiliar na regularização

da vazão que sai da lavagem dos filtros. A vazão de entrada que é considerada

contínua de lodo dos decantadores é de 44 l/s, a de recalque pelo bombeamento

previsto é de 58 l/s, além dos 200 m3 que chegam da lavagem dos filtros em 8

lavagens programadas no dia. Assim o balanço de massa horário e diário ficaria

nesta situação:

Tabela 13 - Balanço de massa

Sistema Vazão Volume Horário

Decantador (entra) 44 l/s 158,5 m3

Recalque (sai) 58 l/s 208,8 m3

Lavagem filtro (entra) - 200,0 m3

Balanço do volume diário

Volume = 8 x 200 + (158,4 - 208,8) x 24

Volume = 390 m3

Este volume residual fica retido no tanque de armazenamento após um dia de

operação. A não veiculação deste residual produz volumes acumulados na

reservação que levam ao transbordamento após alguns dias de operação. Não foi

mencionada no projeto nenhuma referência ao destino deste residual.

EE1

CAIXA DE RECEPÇÃO

DECANTADOR

ADENSAMENTO

TANQUE

FILTROFILTRO

Page 43: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

43

Assim conforme a aparente inadequação das soluções apresentadas no que

se refere em particular a água de lavagem dos filtros, que deveria receber melhor

adequação, tanto visando a sua recirculação com retorno a entrada da ETA, como

um melhor condicionamento de seu material sólido para a etapa de adensamento e

centrifugação, fica proposta uma alternativa que prevê a clarificação da água de

lavagem de filtro antes de sua recirculação.

10.1.4 - Solução Alternativa

Após levantamentos chegou-se a seguinte conformidade:

- a água de lavagem dos filtros será encaminhada diretamente ao tanque de

amortecimento, para o seu processo de clarificação. A parte sólida será

conduzida ao poço de sucção da estação elevatória EE1. A parcela clarificada

sobrenadante é então conduzida para o compartimento da caixa de recepção

que se comunica com o poço de sucção da EE3 para sua recondução a entrada

da ETA. Ver esquema abaixo:

A nova proposição exige algumas modificações na caixa de recepção e no

tanque de clarificação. A caixa de recepção, embora não tenha suas dimensões

alteradas, sofrerá modificações internas para isolar a água sobrenadante da mistura

adensada. A tubulação que conduzia o lodo dos decantadores e da lavagem de

(alta concentração)

(baixa concentração)

DECANTADOR

TANQUE

CAIXA DE EE1

EE3RECEPÇÃOFILTRO

Page 44: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

44

filtro, conduzirá apenas o lodo dos decantadores e chegará no mesmo ponto

previsto. A câmara de chegada será fechada até a laje superior (fechando-se o

vertedor para o poço de sucção EE3). A água de lavagem dos filtros chegará, após

clarificação no tanque, em compartimento da caixa de recepção que está em contato

com o poço de sucção da EE3. A seqüência dos fluxos e as vazões que serão

admitidas neste memorial estão apresentadas na figura a seguir.

Page 45: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

45

Filtr

o0,

03%

- 0,

3 g/

l12

00 m

3/d

(13,

8 l/s

)

0,36

ton/

d S

ST

e =

0,98

%

EE

3

6 %

- 60

g/l

392

m3/

d

0,01

3 %

- 0,

13 g

/l

3608

m3/

d (4

1,8

l/s)

300

m3/

d (3

,5 l/

s)

Dec

anta

dor

2

3,52

ton/

d13

,68

ton/

d S

ST

Page 46: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

46

11 - EQUIPAMENTOS

Com base nas considerações do projeto original, admitiu-se também aqui

para a readequação a mesma concentração média de sólidos no lodo de 6 g/l e na

ALF de 0,3 g/l (300 mg/l). Assim temos:

Carga total sólidos = (3.800.000 l/d x 6 g/l) + (1.200.000 l/d x 0,3 g/l)

= 23.160.000 g/d ≅ 24.000 kg/d

Para o projeto original a indicação do número de equipamentos era de 4

adensadores e 2 centrífugas e, foi previsto que em dias chuvosos possivelmente

estes equipamentos poderiam trabalhar sobrecarregados.

Para o projeto readequado serão utilizados apenas 2 adensadores e 1

centrífuga o que possivelmente, com o volume a ser tratado, irão operar no seu

limite. Para que apenas duas unidades atendessem satisfatoriamente a essas

condições seria necessário reduzir a vazão de lodo gerado nos decantadores para

2.300 m3 /dia, praticamente 67% daquela vazão observada na época dos testes.

Quanto ao número de dosadores de polímeros serão necessárias três

unidades : a) no pré-condicionamento da água de lavagem de filtro para clarificação

onde o polímero escolhido foi do tipo aniônico (e.g., Nalco G998); b) no pré-

condicionamento do lodo para o adensamento onde o polímero escolhido é do tipo

catiônico (e.g., Nalco 9046); c) no pré-condicionamento do lodo adensado para a

desidratação com polímero escolhido para adensar é do tipo catiônico (e.g.,

Stockahausen, B - 852)

Page 47: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

47

Figura 04 – Centrífuga da ETL-Capim Fino.

Figura 05 – Adensadores de lodo da ETL-Capim Fino.

Page 48: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

48

Figura 06 – Adensadores da ETL-Capim Fino.

12 - READEQUAÇÃO PROPOSTA PELO SEMAE INCORPORADA À

SOLUÇÃO PROPOSTA ANTERIORMENTE

Com a proposta da solução em mãos o SEMAE sugeriu algumas alterações

como:

1- descarga contínua de sólidos decorrentes da água de lavagem de filtro para o

poço de sucção da estação elevatória EE1, ao invés de descarga concentrada

em 1 hora, com vazão de 2,31 l/s.

2- Em decorrência da modificação 1 , redimensionamento da linha de recalque da

EE1 para que atenda uma vazão contínua de 46,31 l/s.

3- Substituição da elevatória de retorno de água do adensador + centrífuga (EE2)

por uma linha de alimentação (por gravidade) para o poço de sucção da EE3

(vazão de retorno dos adensadores 41,8 l/s + vazão de retorno da centrífuga 3,5

l/s, totalizando um volume constante de 45,3 l/s).

Page 49: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

49

4- Reavaliação do poço de EE3 em face da modificação 3, onde o mesmo receberá

uma vazão de 11,57 l/s de retorno do tanque de clarificação da ALF + 45,3 l/s

de retorno da modificação 3 totalizando uma vazão contínua de 56,9 l/s a qual

deverá retornar na entrada da ETA.

5- Redimensionamento do recalque da EE3 decorrentes da modificação 3.

Relação dos componentes previstos para esta readequação:

- 2 conjuntos de bombas submersas para a estação elevatória EE1,

- 2 conjuntos de bombas submersas para a estação elevatória EE3,

- 1 válvula de controle de vazão para a linha de drenagem do lodo da lavagem dos

filtros,

- 1 válvula de controle de vazão para a linha de drenagem do sobrenadante do

tanque de clarificação.

Essa readequação visa dar uma melhor solução para a proposta já elaborada

no que tange às construções já existente no sistema e também ao número de

equipamentos a serem empregados no seu funcionamento.

A seguir alguns valores expressivos quanto a custo na implantação deste

sistema readequado (estudo FUNCAMP) em relação ao projeto original (Latin

Consult):

Page 50: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

50

TABELA 14 - Custos

PROJETO ORIGINAL

(LATIN CONSULT.)

PROJETO DE READEQUAÇÃO

(FUNCAMP)

Quant. Descrição dos

equipamentos

Custo

aproximado

(R$)

Quant. Custo aproximado

(R$)

02 centrífugas 780.000,00 01 390.000,00

04 adensadores 520.000,00 02 260.000,00

02 Conjunto moto

bomba submersível

para bombeamento

EE2

15.000,00 0,00

02 Equipamento

preparador/dosador

de polímero

320.000,00 02 320.000,00

Total (R$) 1.635.000,00 970.000,00

Page 51: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

51

Figura 07 – Prédio da ETL da ETA Capim Fino.

Figura 08 – Tanque de Clarificação da ALF da ETA Capim Fino.

Page 52: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

52

A seguir fluxograma da ETL - Capim Fino

Tanque de clarificação da ALF

Calha Parshall

FLUXOGRAMA GERAL DO TRATAMENTO DE LODO - ETL (CAPIM FINO)

LEGENDA: ← Descarga de lodo decantadores (de 2.300 à 3.800 m3/dia – de 26,6 à 44 L/s) ST ≅ 0,6% (24 ton/dia Sólidos Suspensos Totais - SST) ↑ Água lavagem de filtros – ALF (≅1.200 m3/dia – 14 L/s) – ST ≅ 0,03% - 0,36 ton/dia → Sedimentos da ALF (200 m3/dia – 2,3 L/s) ↓ EE-1 (Est. Elevatória 1) recalque para os adensadores da ETL (2.500 à 4.000 m3/dia – de 30 à 46 L/s) ST de 0,6 à 1,0 % ° Lodo adensado (392 m3/dia) ST≅ 5,0% ± Lodo desidratado (92 m3/dia) ST≅ 25,0% ″ Transporte em caçambas para o aterro do SEMAE ≥ Água recuperada na ETL (45,3 L/s) × Água clarificada (11,7 L/s) ∝ EE-3 (Est. Elevatória 3) recalque da água recuperada para ETA (57 L/s)

Vazão ETA ≅ 1.500 L/s

Filtros

Decantadores

Floculadores

Água recuperada (retorna para ETA)

Descarga de lodo dos decantadores

EE3

EE1

Para adensadores

Centrífuga

Adensadores

Água recuperada no processo do tratamento do lodo

Lodo desidratado

Água recuperada

Aterro próprio do SEMAE A = 8 ha

↑ ALF

°

±

×

Dosador de polímero p/ ALF d=1 kg/ton ST (0,3 mg/L ALF)

Dosador de polímero p/ adensadores d=2 kg/ton ST (11,8 mg/L lodo)

Dosador de polímero p/ centrífuga d=4 kg/ton ST (244 mg/L)

≥ Reserv. água recuperada ETL

V=40 m3

V=100 m3

VV==11..220000 mm33

Page 53: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

53

13 – OUTROS CASOS

13.1 - Estação de Tratamento de Água Alto Tietê – ETA Taiaçupeba

A estação de tratamento de água Taiaçupeba localizada em Suzano - Alto

Tietê (SABESP) é uma estação do tipo convencional de construção modular:

- captação,

- desinfecção,

- coagulação,

- floculação,

- decantação,

- filtração,

- fluoretação,

- distribuição.

Atualmente ela trata uma vazão de 10 m3 /s , volume aduzido de uma represa

ao lado da estação. Em sua planta física encontramos:

- 6 decantadores de 100 x 30 x 4,25 m de remoção mecanizada de lodo,

- 6 floculadores cada um com 3 compartimentos de 10 x 10 x 4,25 m e 9

agitadores em três níveis de energia.

- 20 filtros de 8,7 x 10 x 4,95 m (possibilita filtração direta),

- RAT - reservatório de água tratada de capacidade d 22.000 m3 ,

- 2 RD - reservatório de distribuição capacidade de 20.000 m3 .

Esta estação, construída de forma modular, será ampliada para tratar uma

vazão de 15 m3 /s , capacidade máxima a ser tratada. A seguir alguns dados

gerados no tratamento de água da ETA Taiaçupeba:

- volume tratado = 884.631 m3 ,

- volume captado = 878.556 m3 ,

- volume aduzido real = 764.100 m3 ,

- volume aduzido estimado = 875.274 m3 ,

- volume recuperado = 6.075 m3 ,

- volume gasto = 9.357 m3 ,

- volume de descarga de lodo = 2.241 m3 ,

Page 54: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

54

- volume de lavagem de filtros = 6.645 m3 ,

- volume de água de utilidade = 438 m3 ,

- volume de água de abastecimento = 33 m3 ,

- diferença vol. Aduzido real e estimado = - 111.174 m3 ,

- vazão aduzida = 8,84 m3 /s,

- vazão captada = 10,17 m3 ,

- vazão tratada = 10,24 m3 /s.

A estação de tratamento de água Taiaçupeba tem em sua estrutura física

uma estação de tratamento de lodo. Nela encontramos um tanque para a

equalização do lodo oriundo dos decantadores. Através de bombeamento este lodo

é então enviado para as mesas desaguadoras, antes de entrar no sistema é

adicionado polímero aniônico para um melhor adensamento e separação dos

sólidos. Na seqüência este lodo adensado é enviado para o filtro prensa de

membrana onde recebe adição de polímero catiônico antes de entrar no sistema

para posterior desidratação.

O lodo bruto entra no sistema com uma concentração de 0,6% e após

adensamento e desidratação este, deveria atingir uma concentração de sólidos na

faixa de 30% (valores referidos à eficiência do filtro prensa) infelizmente, na

realidade o sistema hoje descarta um lodo desidratado com concentração 15 a

18%, valores fora do recomendado pela legislação para disposição no solo. A seguir

fotos da ETA Taiaçupeba e suas dependências. As Figuras 09 a 12 ilustram os

equipamentos da ETL.

Page 55: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

55

Figura 09 – Tanque de Equalização do lodo – ETL Taiçupeba.

Figura 10 – Mesa desaguadora de lodo – ETL Taiaçupeba.

Page 56: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

56

Figura 11 – Filtro Prensa da ETA Taiaçupeba.

Figura 12 – Local de disposição do lodo, adjacente a ETA

Taiaçupeba.

Page 57: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

57

13.2 - Estação de Tratamento Águas de Limeira

Somente como citação, sabe-se através de funcionários da empresa Águas

de Limeira que a mesma tem como projeto estar tratando e dispondo de forma legal

todo o lodo gerado no sistema de tratamento de água.

O sistema a ser adotado pela empresa é de estar levando de caminhão todo

o lodo gerado na estação até a ETE Tatu onde, estará sendo misturado ao lodo em

tratamento. O ponto de mistura se dará no adensador e daí para frente segue o

processo normal de tratamento de esgoto daquela estação.

14 - CONCLUSÕES

Atualmente no Brasil a prática de tratamento dos resíduos gerados em

estações de tratamento de água ainda é vista como novidade e, possivelmente

deixada para segundo plano na implantação de sistemas de tratamento de água. De

acordo com as novas regulamentações, programas de gerenciamento completo para

estações de tratamento de água devem prever instalações para remover e dispor os

resíduos de forma a atingir os objetivos de custo - benefício e legislações

ambientais.

A tecnologia para a recuperação da água e separação de resíduos sólidos

esta razoavelmente desenvolvida. Em geral, o custo é o fator decisivo na hora da

escolha do equipamento a ser adotado na implantação deste tipo de sistema,

sobrepondo muitas vezes a técnica.

Um estudo completo que leve em conta o tipo de ETA (sistema adotado),

produtos aplicados e qualidade da água bruta deve ser o ponto de partida para a

escolha da alternativa que melhor expresse os objetivos a serem alcançados. O

processo de tratamento do lodo deve ser selecionado de acordo com o tipo de

disposição final.

Na ETA Capim Fino, os estudos indicam que será possível recuperar

praticamente toda água que seria lançada no corpo d'água reduzindo as perdas no

sistema, porém, é importante salientar que outro grande benefício, talvez o mais

Page 58: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

58

importante, é a redução do volume de resíduos sólidos e outros compostos que

seriam lançados no manancial.

Os resíduos sólidos desidratados serão dispostos em terreno próprio, onde o

tipo de solo favorece a disposição final sem grandes impactos ao meio ambiente,

segundo estudos de caracterização ali realizados. Como o sistema ainda não se

encontra em operação espera-se que o nível de tratamento (adensamento e

centrifugação mecânicos) seja realmente o diferencial para o sucesso desta

implantação, em contrapartida ao exemplo citado da ETA-Taiaçupeba, onde o

equipamento empregado ainda não oferece a eficiência de projeto, a mesma exigida

pela legislação quanto à disposição final.

Quanto ao uso benéfico do lodo desidratado como matéria prima na

elaboração de outros produtos, é de grande valia que seja realizada pesquisa no

mercado comercial, buscando possíveis clientes, aceitação do produto pelos

fabricantes e pelo consumidor final.

Produzir sem gerar danos ao meio ambiente, a chamada produção limpa, é

hoje a opção para a sociedade produtora quanto à redução dos resíduos. Diminuir

os impactos ambientais, proteger os corpos d'água, gerar novos produtos a partir de

resíduos são características de uma nova visão, onde produzir não significa apenas

transformar mais sim, transformar com responsabilidade.

Recomendações

Sendo o lodo resíduo resultado da combinação de diferentes compostos,

recomenda-se que seja efetuado um estudo detalhado quanto às características

físico-químicas e alternativas de disposição final como, por exemplo, desenvolver

pesquisas junto a universidades buscando assim soluções adequadas, minimizando

os impactos ambientais, sobretudo devido à existência de um tempo máximo

previsto para a disposição final da torta no terreno adquirido pelo SEMAE.

Page 59: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

59

15 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BARRICHELO, C. M. C. Alternativas de uso e aplicações dos lodos de

Estações de Tratamento de Água. 2003. 96f. Monografia – Gestão e Tecnologias

Ambientais, MBA/USP.

BISOGENIN, J. L.; IDE, C. N.; IMOLENE, L. M. Secagem de lodo de ETA em

Leito Convencional. In: 20º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA

SANITÁRIA E AMBIENTAL, II – 074, 1999, RIO DE JANEIRO: ABES RIO, 1999, p –

1483 – 1492.

GONÇALVES, R. F.; BRANDÃO, J. T.; BARRETO, E. M. Viabilidade

econômica da regeneração do sulfato de alumínio de lodos de Estações de

Tratamento de Águas. In: 20º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA

SANITÁRIA E AMBIENTAL, II – 045, 1999, RIO DE JANEIRO: ABES RIO, 1999, p –

1298 – 1306.

GONÇALVES, R. F.; PIOTTO, Z. C.; RESENDE, M. B. Influência dos

mecanismos de coagulação da água bruta na reciclagem de coagulantes em lodos

de Estações de Tratamento de Água. In: 19º CONGRESSO BRASILEIRO DE

ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, II – 049, 1998. ABES, p 1353 – 1364.

ISSAC, R. L.; LUVIZOTTO, E. Estudo de readequação do sistema de

Tratamento de Lodo da ETA Capim Fino em Piracicaba – SP. Relatório Final, 2002 –

FEC – UNICAMP.

LATIN CONSULT, Estudo de alternativas e proposição de solução para

tratamento e destinação final dos despejos da ETA Capim Fino – Piracicaba. 1998,

Relatório 4, Revisão 3.

Page 60: TGI - Biblioteca - Faculdade de Tecnologiamariaacm/TGI/tgi-texto.pdf · 1 2 - INTRODUÇÃO As estações de tratamento de água (ETAs) representam uma necessidade básica para as

60

LEME, H. M.; MERLI, G. L. Estação de Tratamento de Lodo gerado pela ETA

Capim Fino. In: 21º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E

AMBIENTAL, I - 014, 2000, RIO DE JANEIRO: ABES TRABALHOS TÉCNICOS ,

2000

TEIXEIRA, L. C.; FILHO, S. S. F. Ensaios de pré-adensamento em batelada e

semi-contínuo de lodos gerados em Estações de Tratamento de Água. In: 20º

CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, II –

008, 1999, RIO DE JANEIRO: ABES RIO, 1999. p 1039 – 1048

TEIXEIRA, L. C.; FILHO, S. S. F. Influência do tipo e da dosagem de polímero

na capacidade de pré-adensamento de lodos gerados em Estações de Tratamento

de Água. In: 20º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E

AMBIENTAL, II – 007, 1999, RIO DE JANEIRO: ABES RIO, 1999. p 1031 – 1038