gerenciamento do resíduo gerado na clarificação de água da rlam
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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA ESCOLA POLITÉCNICA DEPARTAMENTO DE HIDRÁULICA E SANEAMENTO GERENCIAMENTO DO RESÍDUO GERADO NA CLARIFICAÇÃO DE ÁGUA DA RLAM POR JESUÍNO DIAS DOS SANTOS FILHO EDMUNDO SANTANA SANTA RITA SALVADOR, BA. DEZEMBRO/2002
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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
ESCOLA POLITÉCNICA
DEPARTAMENTO DE HIDRÁULICA E SANEAMENTO
GERENCIAMENTO DO RESÍDUO GERADO NA CLARIFICAÇÃO DE ÁGUA DA RLAM
POR
JESUÍNO DIAS DOS SANTOS FILHO EDMUNDO SANTANA SANTA RITA
SALVADOR, BA. DEZEMBRO/2002
JESUÍNO DIAS DOS SANTOS FILHO
EDMUNDO SANTANA SANTA RITA
GERENCIAMENTO DO RESÍDUO GERADO NA CLARIFICAÇÃO DE ÁGUA DA RLAM
Monografia apresentada à Escola Politécnica – Departamento de Hidráulica e Saneamento, como parte das exigências do Curso de Pós-Graduação em Gerenciamento e Tecnologia Ambientais na Indústria, para a obtenção do título de “especialista”.
Prof. orientador: José Erasmo de Souza Filho
SALVADOR - BAHIA DEZEMBRO /2002
Agradecemos a Deus pelo dom pleno e sublime e ao nosso mestre e orientador José Erasmo pela valiosa contribuição para a nossa formação profissional.
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A Soraia e Leonardo, minha mulher e meu filho, pelo carinho, amor, compreensão e incentivo. As pessoas certas nas horas mais incertas.
Jesuíno Dias
A Ritinha, Akinyemi, Akhenaton e Akinjogbin, minha mulher e meus filhos, pelo apoio e carinho, em todos os momentos desta construção.
Edmundo Santa Rita
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“O que farão com as velhas roupas? Faremos lençóis com elas.
O que farão com os velhos lençóis? Faremos fronhas.
O que farão com as velhas fronhas? Faremos tapetes com elas.
O que farão com os velhos tapetes? Usá-los-emos como toalhas de pés.
O que farão com as velhas toalhas de pés? Usá-las-emos como panos de chão.
O que farão com os velhos panos de chão? Sua alteza, nós os cortaremos em pedaços, misturá-los-emos com o barro e usaremos
esta massa para rebocar as paredes das casas. Devemos usar com cuidado e proveitosamente, Todo o artigo que a nós foi confiado, pois não é
“nosso” e nos foi confiado apenas temporariamente”.
Siddhartha Gautama BUDA
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RESUMO
O estudo versa sobre a geração de resíduo no processo de tratamento d’água convencional
para fins potável e industrial.O intuito do trabalho é alertar para as possíveis medidas que
podem e devem ser tomadas no sentido de minimizar os impactos ambientais causados
pela disposição no meio ambiente dos resíduos gerados em estação de tratamento de água,
a partir do estudo das diversas tecnologias disponíveis.
O trabalho chama a atenção para a tomada de atitude proativa em relação à utilização de
recurso hídrico devido a crescente demanda da população e as exigências legais.
A ETA RLAM foi selecionada como unidade do estudo, em função do contínuo
crescimento tecnológico e comprometimento da organização rumo a excelência no
desempenho ambiental. A pesquisa levada a efeito constou de levantamento bibliográfico e
análise do processo.
Com base no estudo podemos afirmar que as tecnologias apontadas para destinação dos
resíduos são oportunidades que contribuirão para o gerenciamento ambiental e a redução
de utilização de recurso hídrico.
7
ABSTRACT This survey deals with the generation of residue in the process of conventional water
treatment for drinking and industrial use. This work brings a warning about the possible
measures acknowledged from the study of several available technologies, that can and
must be applied, in order to minimize the environmental impacts caused by the deposition
of the residues produced in the water treatment processes.
This work depicts the importance of a proactive attitude towards the hydraulic resources
use faced to the crescent population needs and the legal obligations.
The selection of ETA RELAM to study was motivated by its continuous technological
development and its commitment with the search of excellence in environment
performance. The work is divided in two parts, a bibliographic survey and the analyses of
the processes.
Based on this study we can stand the technologies aimed to disposal of residues are
opportunities that can lead to good environmental management and reduction in the
consumption of hydraulic resources.
8
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS............................................................................................................9
LISTA DE TABELAS..........................................................................................................10
LISTA DE SIGLAS.............................................................................................................11
1- INTRODUÇÃO ..............................................................................................................12
2 – O USO DA ÁGUA NA RLAM.......................................................................................13
3 - CLARIFICAÇÃO DE ÁGUA NA RLAM.........................................................................14
3.1 – O Processo Utilizado ............................................................................................14
3.1.1 - Mistura e Floculação ......................................................................................15
3.1.2 - Decantação ....................................................................................................16
3.1.3 - Floculadores Decantadores............................................................................18
3.1.4 - Filtração..........................................................................................................18
3.2 – Impurezas Presentes na Água .............................................................................20
3.2.1 - Colóides..........................................................................................................20
3.2.2 - Coagulação ....................................................................................................21
3.2.3 - Coagulantes ...................................................................................................23
3.2.4 - Auxiliares de Coagulação...............................................................................27
3.2.5 - Controle de gosto e de odor ...........................................................................29
3.3 - Rejeitos..................................................................................................................31
3.3.1 - Rejeitos da coagulação ..................................................................................33
3.3.2 - Perdas físicas operacionais............................................................................33
4 - TRATAMENTO E DISPOSIÇÃO DOS REJEITOS DA CLARIFICAÇÃO .....................35
4.1- Disposição em Lagoas de Lodo .............................................................................41
4.2 - Leitos de Secagem................................................................................................42
4.3 - Espessamento por Gravidade ...............................................................................44
4.4 - Filtros- Prensa .......................................................................................................45
4.5 - Centrífugas ............................................................................................................47
4.6 - Utilização de LETAs como Auxiliares de Floculação ............................................49
4.7 - Lançamento no Solo..............................................................................................49
5 – CONCLUSÃO..............................................................................................................51
6 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................53
9
LISTA DE FIGURAS FIGURA 1 - Processos de clarificação de água ................................................................14
FIGURA 1.1 - Câmara de mistura e floculação .................................................................15
FIGURA 1.2 – Decantador retangular com ponte raspadora mecânica ...........................17
FIGURA 1.3 - Desenho esquemático de um Filtro ............................................................19
FIGURA 1.4 - Diagrama da Lavagem de filtro...................................................................19
FIGURA 1.5 - Filtro com a válvula de drenagem à esquerda............................................19
FIGURA 1.6 - Desestabilização das cargas dos colóides com o sulfato de alumínio .......22
FIGURA 1.7 - Sistema de cloração de água .....................................................................30
FIGURA 1.8 - Decantador em fase de drenagem e limpeza .............................................32
FIGURA 1.9 - Sistema de purga de lama dos decantadores ............................................32
FIGURA 2 - Etapas de Desidratação de LETA’s em Leito de Secagem ...........................43
FIGURA 2.1 - Filtro-prensa................................................................................................46
FIGURA 2.2 - Centrífuga ...................................................................................................48
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LISTA DE TABELAS TABELA 1 - Média de pH, alcalinidade,dureza total, cloreto, turbidez e cor ....................23
TABELA 2 - Vantagens e Desvantagens do Uso de Leitos de Secagem .........................45
11
LISTA DE SIGLAS RLAM – Refinaria Landulpho Alves
ETA – Estação de Tratamento de Água
LETAs – Lodos das Estações de Tratamento de água
CONAMA – Conselho Nacional de Meio Ambiente
THM – Trihalometano
SABESP – Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo
CAESB – Companhia de Água de Brasília
SRAL – Sistema de Recuperação de Água de Lodo
ETE – Estação de Tratamento de Esgotos
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1- INTRODUÇÃO
O desenvolvimento humano tem a finalidade de proporcionar à população
uma melhor qualidade de vida. Isso pode ser feito, melhorando as condições de
habitação e da infra-estrutura a ela associada. Nas áreas urbanas, os sistemas de
abastecimento de água e coleta de esgotos são serviços essenciais.
Na indústria, em geral, há uma demanda muito grande por água de boa
qualidade. No tratamento dessa água (clarificação) o resíduo gerado retorna ao
meio ambiente, em geral aos corpos hídricos próximos. A indústria da água de
abastecimento e para fins industriais é a mesma, até certo ponto, quando utiliza o
tratamento convencional (coagulação, floculação, decantação e filtração),
transformando a água inadequada para o consumo humano e/ou industrial, em
produto especificado para esses fins. Para tal finalidade são usados diversos
processos e produtos químicos que ao reagirem com alguns constituintes da água
nos equipamentos usados na clarificação (floculadores, decantadores e filtros),
dão origem a esses resíduos. No caso da RLAM o tal resíduo é despejado na
Represa São Paulo (Coréia), que é um importante manancial da refinaria.
O trabalho tem o objetivo de alertar a gerência da UN-RLAM para possíveis
medidas que podem e devem ser tomadas no sentido de minimizar os impactos
ambientais causados pela disposição atual do lodo (LETA) gerado na estação de
clarificação de água (ETA).
O contínuo crescimento tecnológico e o comprometimento da organização
rumo à excelência no desempenho empresarial faz com que haja necessidade de
se adotar atitude proativa, trabalhando não apenas no cumprimento da legislação,
mais a antecipando.
No Brasil, o problema da disposição do lodo gerado no processo de
clarificação da água ainda precisa ser completamente equacionado pela indústria
de tratamento de água.
13
2 – O USO DA ÁGUA NA RLAM
A Refinaria está localizada entre dois rios, o Mataripe (Rio dos Papagaios,
em linguagem indígena) e o São Paulo, na área de uma antiga fazenda. A
escolha desse local foi feita em função da não existência de rodovias, quando da
construção da refinaria, no final dos anos 40. Assim, localizada entre dois rios,
seria mais fácil à chegada dos materiais e equipamentos e, posteriormente, o
escoamento da produção. Além disso, havia nessas mediações uma represa (São
Paulo), que garantiria o indispensável suprimento de água doce para as diversas
atividades. A RLAM ocupa hoje, uma área de 6.400.000 m2.
A intensidade do ritmo de transformação revelada nas diversas ampliações
fez com que sua capacidade de processamento de petróleo aumentasse dos
2.500 BPD, em 1950, para 306.000 BPD, em 1998, com um processo totalmente
informatizado. Daí pode-se ter uma idéia do aumento da demanda de recurso
hídrico. Em janeiro de 1966, é inaugurada a represa e a adutora de Catu, com
capacidade de bombeamento de 32.400 metros cúbicos de água por dia e 26.000
metros cúbicos diários de adução. Em 1974 são ampliadas a Estação de
Tratamento de Água e o Sistema de Águas de Refrigeração.
A ETA da RLAM, U-52, trata hoje cerca de 1.000 m³/h de água bruta
oriunda da Adutora de Catu (U-54) e Pedra do Cavalo. Ocasionalmente utiliza-se
a água proveniente da Represa São Paulo (U-55) ou Coréia, em caso de
problemas com a Adutora de Catu.
14
3 - CLARIFICAÇÃO DE ÁGUA NA RLAM
O objetivo do tratamento d’água é fornecer um produto potável, química e
bacteriologicamente seguro para consumo humano. Para usos domésticos, a
água tratada clarificada deve ser esteticamente aceitável, sem turbidez aparente,
cor, odor ou gosto objetável. Os padrões de qualidade, para uso industrial, são
mais severos que para consumo doméstico. Assim, tratamento adicional pode ser
necessário para o abastecimento da indústria. Por exemplo, a água que alimenta
as caldeiras deve ser desmineralizada para evitar a formação de incrustações.
3.1 – O Processo Utilizado
As águas superficiais, geralmente, contêm sólidos em suspensão e
coloidais, oriundos da erosão do solo, decaimento da vegetação,
microorganismos e compostos produtores de cor. Materiais mais graúdos, como a
areia e silte, podem ser eliminados a um grau considerável pela (pré) decantação
(anterior ao tratamento químico) simples, mas as partículas mais finas devem ser
quimicamente coaguladas para produzirem flocos, os quais são removidos na
decantação e filtração subseqüentes. Esses processos constituem o que a
indústria de tratamento de água denomina de clarificação (Figura 1)
Também, nas áreas superficiais, em determinadas épocas do ano, podem
ocorrer o crescimento excessivo de algas (floração), que provocam aumento de
turbidez e problemas de gosto e odor, de difícil solução.
FIGURA 1 - Processo de clarificação de água
15
3.1.1 Mistura e Floculação
Os reatores químicos, no tratamento d’água, e os tanques de aeração, nos
processos biológicos de tratamento de esgotos, são projetados para mistura
completa ou para escoamento empistonado. Numa unidade ideal de mistura
completa, o afluente é imediatamente disperso no meio, e a concentração de
reagente no efluente é igual àquela do interior do reator. As aplicações da mistura
completa, no tratamento d’água, são tanques de mistura rápida, usados para
misturar as substâncias químicas na água bruta, para efetuar a coagulação e a
mistura e zona de reação em floculadores-clarificadores, como ocorre na RLAM.
No tratamento dos esgotos, os processos de lodo ativados de alta taxa e aeração
prolongada são de mistura completa.
Num sistema ideal de escoamento empistonado, a água flui através de
uma câmara longa, segundo uma taxa uniforme, sem intermistura. A
concentração do reagente decresce ao longo do escoamento. Na prática, é muito
difícil atingir-se o escoamento empistonado ideal, devido ao curto-circuito e a
intermistura causada pela resistência friccional ao longo das paredes, correntes
de densidade e fluxo turbulento. Os tanques de floculação, usados no tratamento
(Figura 1.1) químico da água, são projetados com unidades de scoamento
empistonado, usando-se chicanas para reduzir os curto-circuitos.
FIGURA 1.1 - Câmara de mistura e floculação
16
A unidade linear de mistura e floculação, apresenta hélices para prover a
mistura rápida dos condicionantes da água bruta e pás horizontais para a mistura
lenta, com objetivo de estabelecer flocos decantáveis. Os floculadores, com pás
de madeira são separados por chicanas e são de velocidade variável, de modo
que a velocidade periférica das pás possa se situar entre 0,2 e 0,5 m/s, para a
floculação ótima.
3.1.2 - Decantação
Decantação ou clarificação é a remoção das partículas da suspensão, por
ação da gravidade. Os critérios comuns para o dimensionamento são: período de
retenção, taxa de aplicação superficial, taxa do vertedouro e, para tanques
retangulares, velocidade horizontal. O período de retenção, expresso em horas, é
calculado dividido-se o volume do tanque pela vazão média diária, conforme
equação:
Qvt 24×
= t = período de retenção, horas; v = volume do tanque m 3 ; Q = vazão média diária, m3 ; 24 = nº de horas por dia.
onde:
A taxa de aplicação superficial é igual à vazão média diária dividida pela
área superficial total do tanque de decantação, é expressa em metros cúbitos por
metro quadrado por dia (m3/m2-d), conforme:
AQv =0 V0 = taxa de aplicação superficial, m3/m2-d;
Q = vazão média diária, m3/d; A = área superficial do decantador, m2.
Boa parte dos decantadores usados no tratamento d’água é clarificador de
fluxo ascendente, onde a água flui verticalmente, descarregando em canais
efluentes; assim, o decantador ideal, pode ser usado para fins expositivos. A água
entrando num decantador é forçada para o fundo, ao passar sob um septo, e,
depois, ascende verticalmente, extravasando no vertedouro de um canal de
descarga, localizado na superfície do tanque. As partículas floculadas decantam,
numa direção oposta à da área, e são removidas do fundo por um equipamento
mecânico de remoção de lodo. As partículas com velocidade de decantação v
17
maior que a taxa de aplicação superficial Q/A são removidas, enquanto que os
flocos mais leves, com velocidades de decantação menores que a taxa de
aplicação superficial, são carreadas no efluente do decantador.
A taxa do vertedouro é calculada dividindo-se a vazão média diária pelo
comprimento total do vertedouro, expressando-se os resultados em m3/m-d.
Os decantadores podem ser retangulares, circulares ou quadrados. São
projetados para que ocorra um movimento lento da água, com um mínimo de
curto-circuito. O decantador retangular (Figura 1.2) contém chicanas para dirigir o
fluxo verticalmente para calhas coletoras, que se estendem transversalmente e ao
longo da periferia do decantador. Os raspadores inferiores, do tipo corrente-sem-
fim, movem vagarosamente os sólidos decantados para um poço de lodo situado
na extremidade de montante. A ponte de remoção de lodo, que gira, lentamente,
apoiada num pivô central, é construída com tubos que apresentam perfuração e
ao longo de seu comprimento. No lugar de raspar, o equipamento suga o lodo e o
transporta ao longo da ponte, para que seja descarregado pelo centro do tanque.
FIGURA 1.2 – Decantador retangular com ponte raspadora mecânica
18
3.1.3 – Floculadores Decantadores
Os floculadores-decantadores, também conhecidos como unidades de
contato ou tanques de fluxo ascendente, combinam os processo de mistura,
floculação e decantação num único tanque compartimentado. Os coagulantes, ou
substâncias químicas para abrandamento, são introduzidas na tubulação afluente
e se misturam à água, sobre um cone, é dirigida através de um lençol que se
localiza no fundo do tanque, para promover o desenvolvimento desse
conglomerado de partículas. A água sobe á zona periférica de clarificação e
extravasa em vertedouros periféricos ou em calhas circulares concêntricas,
localizadas na superfície. Essas unidades são, particularmente, vantajosas no
abrandamento das águas subterrâneas empregando cal, pois os sólidos
precipitados ajudam a manter o floco, desenvolvendo maiores cristais de
precipitado que formam, assim, um lodo mais espesso. Recentemente, os
floculadores-clarificadores têm recebido aplicações mais extensas no tratamento
químico de despejos industriais e no tratamento de águas superficiais. A principal
vantagem do seu uso é o reduzido espaço necessário e um investimento inicial
menor. Entretanto, a natureza da unicidade de construção, geralmente, resulta no
sacrifício da flexibilidade operacional.
3.1.4 - Filtração
O filtro de areia rápido por gravidade é o tipo mais usado no tratamento de
água, para a remoção de flocos não-decantáveis remanescentes, após a
coagulação química e a decantação.
Um leito filtrante típico é colocado numa caixa de concreto com
profundidade de cerca de 2,70. O filtro de areia, cerca de 0,60m de profundidade,
é suportado por uma camada de brita graduada, contendo drenos. Durante a
filtração, a água passa de cima para baixa, através do filtro, devido a uma
combinação da pressão da água somada à sucção do fundo. Os filtros (Figura
1.3) são limpos por lavagem contracorrente (revertendo-se o fluxo) do leito (Figura
1.4).
19
FIGURA 1.3 - Desenho esquemático de um Filtro
FIGURA 1.4 - Diagrama da Lavagem de filtro
As calhas de lavagem, suspensas sobre o leito coletam as águas de
lavagem e as afastam da caixa do filtro.
FIGURA 1.5 - Filtro com a válvula de drenagem à esquerda
20
3.2 – Impurezas Presentes na Água
Uma grande variedade de substâncias encontradas em águas poluídas e
que provocam turbidez, não é capaz de decantar, como por exemplo, compostos
que causam coloração, partículas de argila, organismos microscópicos e matéria
orgânica proveniente de despejos municipais ou da decomposição de vegetais.
Essas partículas, denominadas colóides, apresentam diâmetro entre 1 e
500 milimícrons e não são visíveis quando se usa um microscópio comum. Uma
dispersão coloidal formada por essas partículas é estável em águas quiescentes,
pois as partículas individuais formam uma enorme área superficial em relação ao
seu peso, de tal modo que as forças gravitacionais não influenciam na sua
suspensão.
3.2.1 - Colóides
Os colóides são classificados em hidrofóbicos (possuem aversão à água) e
hidrofílicos (possuem versão à água).
Os colóides hidrofílicos são estáveis devido à sua atração para com as
moléculas da água, e não devido à ligeira carga que possam apresentar. Exem-
plos típicos são o sabão, goma de roupa solúvel, detergentes sintéticos e soro de
sangue. Devido à sua afinidade com água, não são tão facilmente removidos de
suspensões como os colóides hidrofóbicos, sendo necessárias dosagens 10 a 20
vezes maiores que as usadas no tratamento convencional para coagular materiais
hidrofílicos.
Partículas hidrofóbicas, não possuindo afinidade com água, dependem da
sua carga elétrica para manterem sua estabilidade na suspensão. A maior parcela
de turbidez oriunda de matérias orgânica e inorgânica, encontrada nas águas
naturais, é dessa espécie. As partículas individuais são mantidas separadas por
forças de repulsão eletrostáticas, desenvolvidas por íons positivos absorvidos na
sua superfície provenientes da solução. Uma analogia é a força repulsiva que
existe entre os pólos iguais de duas barras magnéticas. A magnitude da força
repulsiva desenvolvida pela camada dupla eletrizada dos íons atraídos para uma
partícula é denominada potencial zeta.
21
Uma força natural de atração existe entre duas massas quaisquer (força de
Van der Waals). O movimento aleatório de colóides (movimento Browniano),
causado pelo bombardeamento de moléculas de água, tende a aumentar essa
força física de atração, ajustando as partículas. Entretanto, uma suspensão
coloidal permanece dispersa indefinidamente, quando as forças de repulsão
excedem àquelas de atração e as partículas não colidem.
3.2.2 - Coagulação
O objetivo da coagulação química, no tratamento da água, é desestabilizar
os contaminantes em suspensão, de modo que as partículas entrem em contato e
se aglomerem, formando flocos que decantam.
A desestabilização de colóides hidrofóbicos é obtida através da adição de
coagulantes químicos como, por exemplo, os sais de alumínio e de ferro. Os íons
metálicos hidrolisados, altamente carregados eletricamente produzidos por esses
sais em solução, reduzem as forças repulsivas entre os colóides através de
compressão da camada dupla difusa que envolve as partículas individuais. Com
as forças de repulsão anuladas, a mistura lenta provoca contato das partículas, e
as forças de atração causam a aglomeração progressiva das partículas.
Auxiliares de coagulação podem ser usados para melhorarem o processo
de floculação. Por exemplo, polímeros orgânicos provocam uma ligação entre as
partículas aderindo-as às superfícies absorventes dos colóides, provocando
massas floculadas de maior porte (Figura 1.6).
A remoção da turbidez por coagulação depende do tipo de colóides exis-
tentes na suspensão; da temperatura, do pH, e da composição química da água,
conforme Tabela 1, do tipo e da dosagem de coagulantes e auxiliares de
coagulação; e do grau e o tempo de mistura para a dispersão química e formação
de floco.
22
FIGURA 1.6 - Desestabilização das cargas dos colóides com o sulfato de alumínio.
Média de pH, alcalinidade,Dureza total, cloreto, Turbidez e Cor.
pH Alcalinidade Dureza total Cloreto Turbidez Cor
Setembro 7,3 37,2 44,2 46,9 56,3 52,3
Outubro 7,1 39,3 56,6 52,0 17,1 41,5
Novembro 7,0 43,7 67,3 61,7 15,8 66,2
Dezembro 7,3 46,0 62,0 65,0 18,0 30,0
Janeiro 7,2 41,0 63,0 57,0 8,8 31,0
Fevereiro 6,9 38,0 76,0 64,0 32,0 38,0
Março 7,2 40,0 46,0 52,0 18,0 36,0
Abril 7,1 38,0 54,0 58,0 16,0 34,0
Maio 7,0 34,0 38,0 36,0 18,0 38,0
Junho 7,2 42,0 48,0 50,0 14,0 38,0
Julho 6,9 38,0 50,0 48,0 48,0 30,0
Agosto 7,2 44,0 68,0 74,0 6,8 32,0 Tabela 1 - Média mensal de 10 amostras diárias de pH, alcalinidade,dureza total, cloreto,
turbidez e cor. Fonte: Pedra do Cavalo e Represa Catu. Setembro2001/agosto 2002.
23
Embora, em Química, o termo coagulação signifique a desestabilização de
uma dispersão coloidal pela supressão da camada dupla, e floculação signifique a
agregação das partículas, os engenheiros não têm, tradicionalmente, restringido o
uso desta tecnologia para descrever, apenas, os mecanismos químicos. Mais
freqüentemente, a coagulação e a floculação estão associadas com os processos
físicos usados no tratamento químico. A mistura, envolvendo agitação violenta, é
usada para dissolver e dispersar os coagulantes químicos pela água em
tratamento. A floculação é um processo lento, seguindo a dispersão química,
durante a qual as partículas formam flocos de suficiente tamanho de modo a
permitir a sua decantação. A palavra coagulação é comumente usada para
descrever a operação completa englobando a mistura e floculação. As unidades
usadas no tratamento químico podem ser construídas em série (mistura-
floculação-sedimentação), ou podem ser englobadas em um único
compartimento. Um sistema em série, normalmente apresenta uma retenção de
um minuto para a mistura rápida, trinta minutos para a floculação e quatro horas
para a decantação, seguida de filtração em leito de areia para remoção das
partículas não-decantáveis. Um floculador-clarificador mistura a água bruta e os
coagulantes aplicados com sólidos previamente floculados no compartimento
central de mistura, provocando, dessa maneira, o contato de sólidos decantáveis
com a água bruta e coagulantes. Os sólidos decantados na zona periférica
automaticamente retornam a área de mistura e os sólidos em excesso são
drenados do fundo para disposição.
3.2.3 - Coagulantes
A coagulação e a floculação são sensíveis a diversas variáveis, por
exemplo, a natureza das substâncias produtoras da turbidez, tipo e dosagem do
coagulante, pH da água, e outros. Dentre as variáveis que podem ser controladas
na operação de uma estação de tratamento, o ajuste de pH parece ser mais
importante. Geralmente, o tipo de coagulantes e auxiliares de coagulação a serem
usados são definidos pelo esquema de processo da estação, pelas características
da água e por fatores econômicos.
As águas de lagos possuem uma qualidade mais uniforme ao longo do
ano, o que, geralmente, não acontece com as águas provenientes de rios, que
24
exigem um processo de tratamento mais extenso, com grande flexibilidade
operacional. Assim, as dosagens dos coagulantes e auxiliares devem ser
reguladas para atender as variações diárias que há na qualidade da água bruta,
principalmente oriunda dos rios. Também a floculação mecânica pode ser
ajustada, variando-se a velocidade das pás dos floculadores.
Os testes de floculação são extensivamente usados para determinar as
dosagens químicas ótimas no tratamento. Esse teste de laboratório, prova do
Jarro, tenta simular processo de coagulação-floculação e pode ser conduzido
numa extensa variedade de condições.
A interpretação dos resultados dos testes envolve testes visuais e químicos
da água clarificada. Em geral, uma estação de tratamento em escala natural
fornece melhores resultados que um teste de floculação para as mesmas
dosagens químicos. Para confirmar as dosagens químicas ótimas, a água deve
ser tratada a diversos estágios do processo, incluindo o efluente final. Uma
técnica de controle comum é a análise da água filtrada com relação a turbidez;
outra é a observação do período de tempo entre o início e o fim de cada
campanha do filtro.
Cerca de doze substâncias químicas podem ser usadas sob diversas
condições operacionais, na coagulação, para produzir uma água de qualidade
final satisfatória.
Os coagulantes metálicos comumente usados no tratamento da água são:
(1) aqueles cujo alumínio é a base, como o sulfato de alumínio, aluminato de
sódio e outros; (2) aqueles cuja base é o ferro, como o sulfato férrico, sulfato
ferroso e cloreto férrico. A descrição que se segue fornece algumas das
propriedades relevantes e as reações químicas dessas substâncias na
coagulação da água. Estas últimas são apresentada na forma de equações
hipotéticas, com a consciência de que elas não representam exatamente o que
acontece na água. Estudos têm mostrado que a hidrólise dos sais de alumínio e
ferro é bem mais complicada do que indicam estas fórmulas, entretanto, elas são
de utilidade na obtenção aproximada dos produtos das reações e das relações
quantitativas.
25
O sulfato de alumínio, Al2(SO4)3 14,3H2O, é, de longe, o mais utilizado
entre os coagulantes. O sulfato de alumínio é um sólido cristalizado de cor
branca-acinzentada, contendo, aproximadamente, 17% de Al2O3 solúvel em água,
e é disponível em pedras ou em pó, bem como em soluções concentradas.
O sulfato de alumínio em pedra é, geralmente, medido em aparelhos
gravimétricos, enviado para um tanque de solução do qual é transmitido ao ponto
de aplicação por meio de uma bomba. O sulfato de alumínio líquido, em cor de
âmbar, contém cerca de 8% de Al2O3 disponível.
A hidrólise do íon de sulfato de alumínio em solução é complexa e não é
completamente definida. Em água pura, com pH baixo, a maior parte do alumínio
aparece em forma de Al+++ , enquanto que nas soluções alcalinas, os complexos
aparecem como Al(OH)-4 e Al(OH)-5 , principalmente. Nas equações hipotéticas
de coagulação, o floco de alumínio é representado por Al(OH)3. Esta é forma
predominante encontrada numa solução diluída com pH perto da neutralidade, na
ausência de íons complexos, com exceção do hidróxido. A reação entre o
alumínio e a alcalinidade natural é dada na equação abaixo:
Al2(SO4)3 14,3H2O+3Ca(HCO3)2 2Al(OH)2+3CaSO4+14,3H2O)+6CO2
Se cal ou carbonato de sódio são adicionados à água com os coagulantes,
as reações teóricas são as mostradas a seguir:
Al2(SO4)3 14,3H2O+3Ca(OH)2 2Al(OH)3+3CaSO4+14,3H2O
Al2(SO4)3 14,3H2O+3Na2CO3+3H2O 2Al(OH)3+3Na2SO4+3CO2+14,3H2O
Com base nessas reações, 1,0 mg/l de sulfato de alumínio, com peso
molecular 600, reage com: 0,50 mg/l de alcalinidade natural, expressa como
CaCo3; 0,39 mg/l de cal hidratada como Ca(OH)2 com 95% de pureza ou 0,33
mg/l de cal virgem como CaO, 85% pura; ou 0,53 mg/l de carbonato de sódio
como Na2CO3 . Quando a cal ou o carbonato de sódio reagem com o sulfato de
alumínio, a alcalinidade natural da água não se modifica. Os íons de sulfato,
adicionados juntamente com o sulfato de alumínio, permanecem na água tratada.
No caso de alcalinidade natural e carbonato de sódio, dióxido de carbono é
produzido. As dosagens de sulfato de alumínio usadas no tratamento de água
estão na faixa de 5 a 50 mg/l, sendo as concentrações maiores as necessárias
26
para clarificar águas superficiais turvas. A coagulação com sulfato de alumínio é,
geralmente efetiva na faixa de pH entre 5,5 e 8,0.
O aluminato de sódio, NaAlO2 pode ser usado com coagulante em casos
especiais. A forma comercial tem uma pureza de aproximadamente, 80% e pode
ser obtida na forma sólida ou em solução. Devido ao seu alto custo, o alumínio de
sódio é, geralmente usado como auxiliar de coagulação secundária de águas
superficiais com alto teor de cor, e com coagulante no processo de abrandamento
com cal e carbonato de sódio, para aumentar a decantabilidade do precipitado.
O sulfato ferroso, FeSO4 7H2O, é um sólido cristalino de cor branca-
esverdeada, que é obtida como subproduto de outros processos químicos,
principalmente na decapagem do aço. Embora disponível em forma líquida na
solução gasta do processo de decapagem, é encontrado, comercialmente, na
forma granular. O ferro ferroso adicionado à água precipita na forma oxidada de
hidróxido de ferro; assim, a adição de cal ou cloro é geralmente, necessária para
prover uma coagulação efetiva. A coagulação com sulfato ferroso e cal, mostrada
a seguir, é efetiva na clarificação de águas turvas e outras reações conduzidas
com alto valor de pH, por exemplo no abrandamento com cal.
2FeSO4 7H2O+2Ca(OH)2+1/2 O2 2Fe(OH)2+2CaSO4+13H2O
A caparrosa clorada é preparada adicionando-se cloro para oxidar o sulfato
ferroso. A vantagem desse método, com relação à adição de cal, é que a
coagulação pode se obtida numa extensa faixa de pH, entre 4,8 e 11,0.
Teoricamente, de acordo com a equação:
3FeSO4 7H2O+1,5Cl2 Fe(SO4)3 = FeCl3+21H2O, cada mg/l de sulfato ferroso
requer 0,13mg/l de cloro, embora cloro adicional seja, geralmente, adicionado
para assegurar a reação completa.
O sulfato férrico, Fe2(SO4)3 , é disponível, comercialmente, na forma de um
material granular marron-avermelhado, que é rapidamente solúvel na água.
Reage com alcalinidade natural da água, de acordo com a equação:
Fe2(SO4)3+3Ca(HCO2)2 2Fe(OH)3+3CaSO4+6CO2 ,
No caso de alcalinidade adicionada, como a cal ou carbonato de sódio, de
acordo com a equação: Fe2(SO4)3+3Ca(OH)2 2Fe(OH)3+3CaSO4
27
Em geral, os coagulantes férricos são efetivos numa extensa faixa de pH.
O sulfato férrico é particularmente, efetivo quando usado para remover cor em pH
baixo; a pH alto, pode ser usado para a remoção de ferro e manganês, ou como
coagulante no abrandamento por precipitação.
O cloreto férrico, FeCl3 6H2O, é usado primariamente, na coagulação de
esgotos sanitários e industriais, e encontra aplicações limitada no tratamento
d’água. Normalmente, é produzido clorando-se aparas de ferro, e é disponível
comercialmente, nas formas sólida e líquida. Sendo altamente corrosivo, o líquido
deve ser armazenado e manuseado em tanques e dosadores resistentes à
corrosão. As reações do cloreto férrico com a alcalinidade natural ou adicionada
são similares às do sulfato férrico.
3.2.4 - Auxiliares de Coagulação
Dificuldades com a coagulação, freqüentemente, ocorrem devido aos
precipitados de baixa decantabilidade, ou flocos frágeis que são facilmente
fragmentados sob forças hidráulica, nos decantadores e filtros de areia. Os
auxiliares de coagulação beneficiam a floculação, aumentando a decantabilidade
e o enrijecimento dos flocos. Os matérias mais usados são os polieletrólitos, a
sílica ativada, agentes absorventes de peso e oxidantes.
Os polímeros sintéticos são substâncias químicas orgânicas de cadeia
longa e alto peso molecular, disponíveis numa variedade de nomes comerciais.Os
polímeros são classificados de acordo com a carga elétrica na cadeia do
polímero. Os que possuem carga negativa são chamado aniônicos, os carregados
positivamente são chamado de catiônicos, e os que não possuem carga elétrica
são os não-iônicos. Os aniônicos ou não-iônicos são freqüentemente usados com
coagulantes metálicos para promoverem a ligação entre os colóides, afim de
desenvolver flocos maiores e mais resistentes. A dosagem requerida de um
auxiliar de coagulação é, geralmente, da ordem de 0,1 a 1,0 mg/l. Na coagulação
de algumas águas, os polímeros podem promover floculação satisfatória, com
significativa redução das dosagens de sulfato de alumínio. As vantagens
potenciais do uso de polímeros são a redução da quantidade de lodo e a sua
maior amenidade à desidratação.
28
Os polímeros catiônicos têm sido usados com sucesso, em alguns casos,
como coagulantes primários. Embora o custo unitário dos polímeros catiônicos
seja cerca de 10 a 15 vezes maior que o custo do sulfato de alumínio, as
reduzidas dosagens requeridas podem igualar o custo final com substâncias
químicas para os dois casos. Adicionalmente, ao contrário do lodo gelatinoso e
volumoso oriundo do uso do sulfato de alumínio, o lodo formado pelo uso de
polímeros é relativamente mais denso e fácil para ser desidratado, facilitando o
manuseio e disposição. Algumas vezes, polímeros catiônicos e não-iônicos
podem ser usados conjuntamente para formar um floco adequado, o primeiro
sendo o coagulante primário e o segundo um auxiliar de coagulação. Embora
significativos progressos tenham sido feitos na aplicação de polieletrólitos, no
tratamento d’água, sua principal aplicação ainda é como auxiliar de coagulação.
Diversas águas não podem ser tratadas usando-se apenas polímeros. Testes de
floculação devem ser feitos para determinar a eficiência de um determinado
polieletrólito na floculação de uma determinada água.
A sílica ativada é o silicato de sódio tratado com ácido sulfúrico, sulfato de
alumínio, dióxido de carbono, ou cloro. Uma solução diluída é parcialmente
neutralizadas por um ácido e, depois, deixada amadurecer por um, certo período
de até 2 horas; o amadurecimento em excesso, corre o risco da solidificação de
toda a solução. A solução de sílica amadurecida é, em geral, novamente diluída
antes da sua aplicação à água. Como um auxiliar de coagulação, oferece as
seguintes vantagens: aumenta a taxa de reação química, reduz a dosagem de
coagulante, aumenta a faixa de pH ótimo e produz um floco com melhores
propriedades de decantação e resistência. Uma das desvantagens em relação
aos polieletrólitos é a necessidade de um controle preciso de preparo e dosagem.
A sílica é, normalmente, usada com coagulantes à base de alumínio, com
dosagens entre 7 e 11% da dosagem do coagulante primário, expresso em mg/l
de SiO2.
Argilas bentoníticas podem ser usadas no tratamento de águas contendo
alto teor de cor, baixa turbidez e baixo conteúdo mineral. O floco de ferro ou
alumínio, produzido nessas condições, é em geral, demasiado leve para decantar
rapidamente. A adição de argila resulta num aumento do peso do floco,
melhorando a decantabilidade. As partículas de argila podem, também, adsorver
29
compostos orgânicos, melhorando o tratamento. Embora a dosagem exata deva
ser determinada por meio de testes, 10 a 15 mg/l geralmente resulta na formação
de bons flocos. Outros agentes usados para aumentar o peso dos flocos são a
sílica em pó, calcário e carvão ativado; sendo que o último tem a vantagem
adicional de possuir alta capacidade de adsorção.
Problemas na clarificação de águas superficiais e remoção de cor,
freqüentemente, podem ser minimizados, aplicando-se oxidantes. A prática mais
comum é a cloração breakpoint da água bruta. Nesse caso, suficiente quantidade
de cloro é adicionada para oxidar compostos orgânicos que causam interferência.
Outros oxidantes menos usados são o permanganato de potássio, o ozônio e o
dióxido de cloro.
3.2.5 - Controle de gosto e de odor
Um dos objetivos do tratamento da água é atingir um produto agradável ao
paladar. A repetida presença de gostos, odores ou cores objetáveis na água pode
fazer com que o público questione a sua adequação para o consumo. O gosto
pode ser afetado por sais inorgânicos ou íons metálicos, por uma variedade de
compostos orgânicos encontrados na natureza resultantes de descargas
industriais ou por produtos de desenvolvimentos biológicos. As algas são a causa
mais comum dos problemas de gosto e odor nos mananciais de superfície. Suas
atividades metabólicas geram compostos que produzem odores desagradáveis.
Os problemas relacionados com a potabilidade de água são geralmente,
particulares de cada sistema, e devem ser estudados individualmente para
determinar a melhor solução para a sua prevenção e cura. No tratamento de
águas subterrâneas, a aeração é, freqüentemente, efetiva, pois os compostos que
causam odor são, em geral, gases dissolvidos que podem ser removidos da
solução. Entretanto, a aeração é raramente efetiva no processamento de águas
superficiais, onde as substâncias produtoras de odores são geralmente, não
voláteis.
Primeiramente, consideração deve ser dada as medidas preventivas nas
águas superficiais. Se a interferência puder ser atribuída a uma descarga
industrial, a mesma deve ser cessada. Num lago ou reservatório eutrofisado,
aplicações regulares de sulfato de cobre à água são efetiva na supressão de
30
desenvolvimento de algas, que causam gosto e odor, além de colmatarem os
filtros.
A oxidação pela cloração breakpoint é a técnica mais comum para a
destruição de odores. Esse processo, como primeira medida no tratamento,
provoca, além do controle de odor, a desinfecção. Ocasionalmente, permaganato
de potássio é mais eficiente que o cloro, com agente oxidante e pode ser usado
em conjunção com a cloração, na destruição de gosto e odores. Embora pouco
comum, o ozônio, um oxidante forte, podes ser utilizado.
FIGURA 1.7 – Sistema de cloração de água
O carvão ativado pode ser aplicado em conjunto com os processos de
coagulação, decantação e filtração, no controle de gosto e odor. O carvão usado
no tratamento d’água é preparado, principalmente, da queima de papel ou
madeira, e são ativados pela combustão controlada para desenvolver
características absorventes. Cada partícula possui milhares de poros se
dimensões moleculares, que adsorvem substâncias causadoras de odores. O
carvão ativado é disponível na forma granular ou em pó. Leitos de adsorção com
carvão granular não têm sido extensivamente usados no tratamento de águas,
devido às considerações econômicas; entretanto, são usados extensivamente
pelas industrias de água engarrafada para a purificação do produto. O carvão, no
tratamento municipal, é um pó fino, insolúvel e preto, podendo ser aplicado por
31
meio de dosadores a seco ou na forma de lama. Pode ser introduzido em
qualquer estágio do tratamento a montante da filtração, onde haja mistura
adequada para dispensar o carvão, ou onde o período de contato seja de 15
minutos ou mais, a montante da decantação e filtração. O ponto ótimo de
aplicação é, geralmente, determinado por tentativas ou experiências similares. O
carvão adsorve o cloro e, portanto, essas duas substâncias não devem ser
aplicadas simultaneamente ou em seqüência, sem um intervalo de tempo
apropriado.
3.3 - Rejeitos
O lodo gerado nas estações de tratamento de água (LETA) é formado
dentro das instalações de clarificação (floculadores, decantadores e filtros).
Apresentam uma composição bastante variada, sendo constituído,
principalmente, do material em suspensão originalmente presente na água bruta e
das substâncias químicas adicionadas a água (coagulantes) para tratá-la.
São produzidos continuamente e descarregados intermitentemente. Os
flocos decantados são acumulados nos decantadores durante períodos
relativamente longos, enquanto que a lavagem dos filtros produz uma grande
vazão por um período de alguns minutos, geralmente uma vez por dia para cada
filtro (Figura 1.8).
Cada uma dessas linhas geradoras de resíduos sólidos apresenta
características distintas em termos de vazão e concentração de sólidos, razão
pela qual diferentes concepções de tratamento devem ser considerada.
Pelo fato do decantador ser a unidade se separação sólido-líquido que
permite a remoção dos sólidos em suspensão presentes na água floculada, este
volume de lodo em seu interior tem de ser eliminado de modo a não comprometer
a sua operação. Deste modo, o volume de água gasto na operação dos
decantadores compreende não apenas o volume de água que corresponde à
descarga de lodo, como também o volume de água gasto em sua limpeza. Em
termos volumétricos a vazão descarregada é bem menor quando comparada com
a vazão de água de lavagem. No entanto, em termos de carga de sólidos esta é a
maior.
32
FIGURA 1.8 - Decantador em fase de drenagem e limpeza
FIGURA 1.9 - Sistema de purga de lama dos decantadores
No Brasil, a grande maioria das ETA’s são do tipo convencionais. Apenas
serão analisados os resíduos líquidos e sólidos gerados nesse tipo de concepção.
33
3.3.1 - Rejeitos da coagulação
O constituinte principal do lodo da coagulação é o alumínio hidratado,
quando se emprega sulfato de alumínio, ou os óxidos de ferro, quando se
empregam coagulante à base de ferro. Pequenas quantidades de carvão ativado
e auxiliares de coagulação, como os polieletrólitos e a sílica ativada, podem ser
incluídas. As partículas entranhadas nos flocos são essencialmente inorgânicas
em natureza, principalmente silte e argila. Como a fração orgânica é pequena, o
lodo não entra em decomposição biológica. O lodo de hidróxido de alumínio é
gelatinoso em consistência, o que o faz difícil desidratação. Os lodos decantados
possuem baixa concentração de sólidos, geralmente entre 0,3 a 2,5%. Os
precipitados de ferro são mais densos que os de sulfato de alumínio. Os sólidos
totais produzidos na coagulação de águas superficiais, com sulfato de alumínio,
podem ser estimados usando-se a seguinte relação:
Sólidos de lodo(mg/l)= dosagem de sulfato (mg/l) + turbidez da água bruta (U.J.) 4
Quando as águas de superfície turvas recebem pré-decantação, os sólidos
acumulados consistem em areia fina, silte, argilas e matéria orgânica. Algumas
vezes, o cloro e outras substâncias químicas são aplicadas à água bruta para
melhorar a decantabilidade, embora, raramente, representem uma quantidade
mensurável de sólidos no total. Os resíduos da pré-decantação podem ser
transportados para aterro sanitário ou, em alguns casos descarregados para o
curso d’água.
3.3.2 - Perdas físicas operacionais
O controle de perdas em ETA não é uma atividade isolada e envolve tanto
a diminuição do volume de água gasta na operação do processo quanto o
tratamento dos resíduos sólidos e líquidos gerados no tratamento.
As perdas consideradas dividem-se basicamente em três segmentos:
- Volumes operacionais gastos no processo de tratamento e lançados no
corpo receptor, sem reaproveitamento;
- Volumes operacionais excedentes àquele estritamente necessário à boa
34
operação da ETA; e
- Volumes devidos a vazamentos.
No primeiro caso, o controle de perdas compreende um processo de
tratamento e reaproveitamento dos volumes utilizados na lavagem dos filtros e na
descarga de lodos dos decantadores.
No segundo caso, a redução dos desperdícios se dá pela revisão do
processo de tratamento, por meio de adequação de suas instalações e /ou dos
métodos operacionais, de forma a utilizar o volume mínimo de água necessário.
Segundo a AWWA (1987) em média, uma ETA gasta de 2% a 5% do
volume de água produzido no processo de lavagem dos filtros. Sem sombra de
dúvida, é o maior volume de água gasto no processo de tratamento.
35
4 - TRATAMENTO E DISPOSIÇÃO DOS REJEITOS DA CLARIFICAÇÃO
Referências sobre sistemas de tratamento de resíduos sólidos e líquidos
Na prática, duas diferentes situações são comumente encontradas. A
primeira delas é quando o sistema de tratamento do lodo é dimensionado
conjuntamente com o tratamento da água. Neste caso, a principal vantagem é a
compatibilização dos tratamentos da fase líquida e da fase sólida. No entanto,
como desvantagem, uma vez que a ETA está em fase de projeto, a produção de
lodo e suas características não são conhecidas a priori, o que impõe dificuldades
na obtenção dos parâmetros de projeto das unidades para o tratamento da fase
sólida e sua conseqüente recuperação de água.
A segunda situação é para ETA já existentes, onde o projeto e construção
do tratamento da fase sólida são efetuados a posteriori. Ao contrário do primeiro
caso, o fato da ETA já esta em funcionamento possibilita a utilização da fase
sólida gerada durante o processo de tratamento pra fins de ensaios piloto visando
à determinação da sua concepção mais adequada, bem como de seus
parâmetros de projeto. Por outro lado, pelo fato da ETA já estar fisicamente
construída, pode haver uma limitação do ponto de vista construtivo na adequação
do sistema de tratamento da fase líquida visando um projeto econômico do
tratamento da fase sólida.
Tratamento e recuperação da água de lavagem dos filtros
Uma das etapas mais importantes do processo de filtração é a limpeza do
leito filtrante, uma vez que encerrada a carreira de filtração.
Os problemas oriundos das lavagens inadequadas de meios filtrantes no
que se refere a qualidade do efluente produzido por uma unidade de filtração
após sua lavagem, bem como aqueles crônicos que porventura podem resultar da
ineficácia do processo de lavagem utilizado, têm sido bem documentados na
literatura. Além disso, a ineficácia de um sistema de lavagem não apenas
compromete o processo de tratamento de água como também pode exigir uma
maior volume de água de lavagem, o que, sem dúvida, traz prejuízos
consideráveis no que diz respeito ao reaproveitamento da água de lavagem dos
filtros.
36
Os principais métodos de lavagem de meios filtrantes podem ser
classificados em quatro grandes categorias, a saber: a) lavagem exclusivamente
com água; b)lavagem com água e sistema de lavagem superficial com auxiliar; c)
lavagem com ar unicamente seguido de água; d)lavagem com ar e água,
simultaneamente.
Cada método apresenta suas vantagens e desvantagens e, justamente em
função destas, aliadas, às características da água decantada, do arranjo físico e
da concepção da ETA, é que uma determinada metodologia de lavagem deve ser
selecionada.
A concepção do sistema de recuperação de água de lavagem é
profundamente dependente das características da água bruta, dos sistemas de
filtração e de lavagem, do tipo de pré-tratamento ao qual a água afluente aos
filtros é submetida e das características exigidas para a água recuperada.
Podem ser utilizadas duas diferentes concepções no tocante à recuperação
da água de lavagem. A primeira delas é a imposição, por motivos de ordem
sanitária, da reciclagem da água de lavagem com um menor teor de sólidos e
microrganismos possível.
O principal motivo para a sua imposição é que, no caso a água de lavagem
apresente uma qualidade microbiológica não satisfatória ou presença de ferro e
manganês, pelo fato do processo de filtração ser uma operação de pré-
concentração de sólidos e microrganismos, quando de sua reciclagem integral a
água de lavagem pode prejudicar o processo de tratamento da fase líquida.
Uma vez que seja necessário a separação de parte dos sólidos presentes
na água de lavagem antes do seu retorno, devido à fragilidade do floco formado
pelo hidróxido de alumínio ou férrico, a operação do sistema de recuperação de
água deverá ser preferencialmente em batelada, pois a ocorrência de correntes
de velocidades no interior do tanque de separação pode fazer com que haja
ressuspensão dos flocos sedimentados, retornado-os para a fase líquida.
Uma preocupação importante relativa a recirculação de águas diz respeito
a possibilidade, ainda que pequena, do aumento da concentração de organismos
patogênicos, tais como cistos de protozoários (por exemplo, Giárdia sp., Criptos
poriduim sp.) quando associados às águas afluentes aos filtros oriundos de
37
decantadores ou de unidades de coagulação-floculação.
De maneira análoga, há uma preocupação com a possibilidade de
amplificação de vírus e outros microrganismos. Existe ainda a possibilidade de
que certos problemas estéticos (gosto, sabor) e problemas da produção de
compostos organoclorado (por exemplo, THM) dentre outros, possam ser
amplificados pelo tipo de prática de recuperação de águas de lavagem
empregada. No entanto, de acordo com a AWWA (1987), na prática, nenhuma
demonstração quantitativa foi apresentada que substanciasse tais preocupações.
Na realidade, as práticas de reaproveitamento das águas de lavagem já
existentes, devidamente monitoradas, deverão fornecer elementos para a sua
utilização crescente nos casos em que for possível controlar com segurança os
riscos envolvidos.
A segunda hipótese de concepção ocorre nos caso em que a água de
lavagem passa ser reciclada integralmente para início do processo de tratamento
sem a necessidade de remoção de sólidos em suspensão presentes. Passaria a
trabalhar apenas como um tanque de equalização. Caso a água proveniente da
lavagem de filtros seja retornada de forma integral para o início do processo, é
recomendável uma homogeneização neste tanque.
Uma recomendação usual é que o retorno da água de lavagem não
ultrapasse a 10% da vazão da água bruta afluente a ETA de modo a permitir que
não haja nenhum prejuízo no processo de coagulação-floculação, dosagem de
coagulante e sobrecarga hidráulica nas unidades de tratamento.
Três ETA’s que realizam com sucesso a recuperação integral de suas
águas de lavagem são as do Guaraú e Alto da Boa Vista, ambas operadas pela
SABESP, e a do Rio Descoberto, operada pela CAESB. As duas primeiras
operam os seus sistemas de água de lavagem em sistema semi-contínuo e a ETA
do Rio Descoberto opera em sistema contínuo após clarificação em adensadores
providos de raspadores mecanizados, sendo que a desidratação do lodo gerado é
efetuada em “decanters” centrífugos.
As duas primeiras são responsáveis pelo abastecimento de parte da
Região Metropolitana de São Paulo, e possuem capacidade de 33,0 m3 /s e 110,0
m3/s, respectivamente. A ETA do Rio Descoberto, responsável pelo
38
abastecimento de cerca de 60% da população do Distrito Federal, tem
capacidade de 6,0 m3/s.
Os resultados operacionais obtidos nestas ETA’s têm mostrado que o
impacto da reciclagem dos sólidos em suspensão presentes na água de lavagem
no processo de coagulação-floculação e no aumento da turbidez da água bruta
tem sido desprezível. Acredita-se que, pelo fato da água bruta das três ETA’s
apresentarem durante a maior parte do ano valores de turbidez inferiores a 10 UT,
a presença de sólidos em suspensão em algumas situações tem-se mostrado
extremamente positiva por acrescentar partículas na água bruta que servirão
como núcleos responsáveis pela melhoria do processo de floculação, permitindo
uma maior probabilidade choques entre as partículas primárias presentes
originalmente na água bruta, os flocos do coagulante metálico introduzido e os
sólidos em suspensão introduzidos pela reciclagem da água de lavagem.
Historicamente, no Brasil, o tratamento dos resíduos sólidos gerados
durante o processo de lavagem de filtros e posterior reaproveitamento da água é
o que tem recebido maior atenção.
O reaproveitamento das águas de lavagem dos filtros das três ETA’s é
significativo, representando cerca de 880 L/s nas operadas pela SABESP e de
170 L/s para a da CAESB, suficientes para o abastecimento de aproximadamente
450.000 habitantes com um per capta de 200 L/hab/dia.
Portanto, além de se evitar um dano ambiental, a recuperação de água de
lavagem constitui-se em uma alternativa para o aumento da produção de água
tratada, o que é especialmente importante em regiões cujo aumento na
capacidade de produção é muito oneroso devido à escassez de mananciais
próximos ao centro consumidor e nos casos em que a disponibilidade de recursos
humanos e tecnológicos é capaz de assegurar a higidez da operação com a
minimização dos riscos. Uma simples comparação econômica entre os custos de
implantação e operação de um sistema de recuperação de águas de lavagem e o
de captação e adução de idêntica vazão indicará a solução a adotar, devendo-se
considerar, evidentemente, os benefícios ambientais resultantes do tratamento e
da disposição adequada dos resíduos liquido e sólidos gerados na ETA.
Um aspecto de grande importância no sucesso de um sistema de
39
recuperação da água de lavagem é a conscientização da equipe de operação da
ETA. Em muitos casos, devido a concepção do sistema de tratamento, os filtros
são muitas vezes lavados seqüencialmente sem o devido controle operacional, o
que é especialmente comum em ETA de grande porte que apresentam um grande
número de unidades filtrantes.
Desta forma, o que muitas vezes representa uma otimização do processo
de filtração é, na verdade, um complicador do processo de recuperação de água
de lavagem, pois caso o sistema de recuperação não apresente condições de
receber todo o volume de água de lavagem produzido na unidade de tempo, a
sua recuperação será apenas parcial.
Fica evidente o fato de que quanto melhores forem as condições de pré-
tratamento da água bruta, mais eficiente será o processo de filtração e mais longo
serão as carreiras de filtração e, sendo estas mais longas, mais facilmente o
sistema de recuperação de água de lavagem poderá ser otimizado visando seu
reaproveitamento integral.
Tratabilidade dos resíduos sólidos gerados em sistemas de separação sólido-líquido
No tratamento de águas de abastecimento são comumente utilizados
decantadores convencionais ou decantadores de alta taxa com unidades de
separação sólido-líquido. Em alguns poucos casos é utilizada a flotação com ar
dissolvido a montante da filtração.
Cada uma destas operações unitárias apresenta significativas implicações
no tratamento da fase sólida.
Em decantadores convencionais, o processo de remoção de lodo pode ser
mecanizado ou hidráulico, caso este possua tubulações e demais acessórios que
permitam a descarga de lodo em intervalos regulares de tempo sem que seja
necessária a sua interrupção.
A remoção de lodo em sistemas com descarga mecanizada ou hidráulica é
semi-contínua e todas as operações unitárias envolvidas no tratamento da fase
sólida deverão ser dimensionadas para trabalharem da mesma forma.
Infelizmente, a grande maioria das ETA no Brasil não possui sistemas de
40
remoção de lodo por via mecanizada ou hidráulica e, em geral, a sua remoção é
efetuada por batelada. Assim sendo, após um período de operação do
decantador, em geral da ordem de 20 a 40 dias, este é colocado fora de
operação, sendo efetuada a sua descarga. Esta descarga, evidentemente, implica
em perda de um volume de água significativo. Neste caso, não apenas água, mas
também todos os sólidos acumulados em seu interior durante o seu período de
operação.
Normalmente, em sistemas desta natureza, o lodo é descarregado em
corpos d’água sem nenhum tratamento e a concepção de sistemas de tratamento
da fase sólida é, em geral, a mais difícil, isto porque, em muitos decantadores
convencionais, é difícil a instalação de sistemas de remoção semi-contínuo de
lodo, seja pelo preço dos equipamentos e tubulações, como também por
problemas de ordem construtiva ou operacional.
Evidentemente, decantadores convencionais com remoção semi-contínua
de lodo apresentam grande superioridade com relação a sistemas sem remoção
de lodo (casos em que o lodo é retirado por meio de descarga do decantador, por
permitirem a sua operação ininterrupta sem trazer prejuízo ao processo de
tratamento de água, evitando-se, assim, sobrecarga hidráulica nas unidades de
decantação).
Como é de esperar, as características dos lodos gerados em decantadores
com sistemas de remoção semi-contínua e descarga em batelada são bastante
distintas.
Lodos gerados de forma semi-contínua com sistema de bombeamento
automatizado são, em geral, programados para remoção de lodo em intervalos de
2 a 4 horas, com duração da ordem de 5 minutos, sendo que os teores de sólidos
variam temporalmente da ordem de 0,3% a 2,5%.
Embora seja possível aumentar a concentração de sólidos do lodo
aumentando-se o tempo entre as remoções, tal prática não é recomendável, pois,
para que o decantador funcione adequadamente não é conveniente que o mesmo
trabalhe como reservatório de acumulação de lodo. Além disso, esse acúmulo de
lodo nos decantadores com remoção mecanizada é altamente indesejável por
trazer prejuízo ao funcionamento dos raspadores de lodo. Também deve ser
41
considerado o fato de que lodos com altos teores de sólidos podem causar
entupimento nas tubulações, além de trazer prejuízos a seu escoamento.
Consideração de caráter econômico-financeiro
A construção de sistemas de tratamento dos resíduos sólidos e líquidos
gerados em uma ETA é, evidentemente, onerosa. No entanto, deve ser
considerado o benefício do reaproveitamento de um determinado volume de
água. “No exemplo anteriormente citado da ETA do Rio Descoberto no Distrito Federal, o custo de implantação do Sistema de Recuperação da Água de Lavagem (SRAL) foi de R$ 2.200.000,00 (dois milhões e duzentos mil reais) e representou cerca de 11% (onze por cento) do custo total das obras de ampliação da ETA, o que comprova a afirmação acima de que representa uma instalação onerosa. A ETA do Rio Descoberto trata atualmente uma vazão média de 3,4 m3/s recuperando-se uma média de 170 L/s, ou seja, exatamente 5%, suficiente para o abastecimento de uma população de cerca de 73.000 habitantes com um per capta de 200 L/hab/dia. Numa análise expedita, sem considerar-se os custos operacionais e adotando-se o mesmo valor estimado de R$ 0,25 por metro cúbico, o investimento realizado na implantação do SRAL é recuperado em cerca de 20 meses. Se considerada apenas a economia de energia elétrica para recalque de água bruta desde o ponto de captação à entrada da ETA, o retorno deverá ocorrer em um prazo de 4 a 5 anos, conforme estudo realizado pela CAESB, o que comprova que neste caso, o investimento apresenta ter bom nível de retorno.” Ferreira Filho & Laje Filho (1999)
Face às exigências cada vez maiores da sociedade no que tange ás
questões ambientais, a decisão da necessidade de implantação de sistemas de
recuperação de águas de processo e de tratamento e disposição final dos
resíduos da ETA não passa obrigatoriamente pela viabilidade econômica do
empreendimento, mas também pelo aspecto de preservação ambiental.
4.1- Disposição em Lagoas de Lodo
A disposição de lodos em lagoas é comum no EUA. Essas lagoas podem
ser naturais ou construídas através de diques ou escavações. Esse método
poderá ser viável para locais que possuam áreas próximas as ETA’s, com
condições topográficas e geofísicas adequadas.
42
A desidratação de lodos em lagoas ocorre em três fases: drenagem,
evaporação e transpiração. Algumas experiências têm mostrado que a drenagem
é independente da profundidade da lagoa, ressaltando-se que a evaporação é um
dos principais fatores para a "desidratação".
O projeto de lagoas de lodo deve incluir: sistema de tubulações de entrada
de lodo e saída do decantado, sistema de bombeamento (se necessário), sistema
de coleta do drenado (opcional) e equipamentos de remoção mecânica do lodo. O
sobrenadante decantado poderá retornar ao sistema de tratamento.
O tempo para "desidratação" pode variar bastante, principalmente quanto
às variações climáticas ocorridas.
Vários são os fatores que devem ser avaliados nos critérios de projeto,
podendo ser citados: clima, permeabilidade do subsolo, características do lodo,
profundidade da lagoa, área superficial, etc. Quanto ao clima, devem ser
conhecidas: precipitação (índices pluviométricos, distribuição anual e sazonal);
temperaturas extremas; taxas de evaporação (média anual e flutuações anuais e
sazonais), intensidade de ventos, etc. As principais características do lodo que
devem ser analisadas são: tamanho e distribuição das partículas, resistência
específica, filtrabilidade e compressibilidade.
4.2 - Leitos de Secagem
Os leitos de secagem utilizados na remoção de água dos LETA’s
obedecem basicamente os mesmos critérios de projetos destinados à secagem
de lodos de estações de tratamento de águas residuárias industriais e sanitárias.
Constituem-se no método mais utilizado para "desidratação" de lodos de
esgotos sanitários nos EUA. Praticamente dois terços (2/3) das estações de
tratamento utilizam esse método. Pesquisas para remoção de água dos lodos em
leitos de secagem têm sido efetuadas desde 1900, quando se verificou que lodos
digeridos "desidratavam-se" mais rapidamente do que os lodos brutos. Os dados
de projeto, no entanto, são muito empíricos e somente há pouco tempo é que a
preocupação com os parâmetros envolvidos no projeto tem sido mais efetiva.
43
Os leitos de secagem caracterizam-se por serem um sistema multifásico,
envolvendo algumas etapas de funcionamento. A Figura 4.1 mostra o esquema
do leito de secagem típico, com as etapas envolvidas.
Os leitos são tanques rasos, com duas ou três camadas de areia, com
granulometrias diferentes e cerca de 30cm de espessura. O sistema completo é
composto por camada suporte, meio filtrante e sistema drenante. A camada
suporte tem por finalidade:
- manter a espessura do lodo uniforme;
- facilitar a remoção manual do lodo;
- evitar a formação de buracos devido à movimentação de funcionários
sobre o leito.
A camada filtrante possui a espessura de 0,3 m de areia, com tamanho
efetivo de 0,3 a 0,5 mm e coeficiente de não uniformidade menor que 5,0. A
camada suporte é constituída por britas graduadas de 1/8 a 1/4, com espessura
da camada de 0,15 a 0,3 m. O sistema drenante é constituído por tubos de 150 a
200 mm de diâmetro.
LODO MEIO POROSO - ESTRUTURA SUPORTE
EVAPORAÇÃO DEVIDO À RADIAÇÃO E CONVECÇÃO
PRECIPITAÇÃO SOBRE LEITO
DESCOBERTO
FIGURA 2 - Etapas de Desidratação de LETA’s em Leito de Secagem
DRENAGEM DE ÁGUA ATRAVÉS DO MEIO POROSO
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O fundo do leito é geralmente o próprio solo, podendo algumas vezes,
receber uma camada de concreto simples.
O lodo é espelhado em camadas de 20 a 30 cm, e uma nova camada
somente deve ser lançada após a secagem total da primeira.
O sistema é afetado por diversos parâmetros, tais como: temperatura,
umidade do ar, viscosidade ao lodo, ventilação, etc.
Na Tabela 2 são apresentadas vantagens e desvantagens da utilização de
leitos de secagem.
TABELA 2 -Vantagens e Desvantagens do Uso de Leitos de Secagem
Vantagens Desvantagens
Baixo custo inicial, quando o custo
da terra é baixo.
Pequena necessidade de
operação.
Baixo consumo de energia.
Pouca ou nenhuma necessidade de
condicionamento químico.
Alta concentração de sólidos.
Necessidade de maior área em
relação a equipamento mecânico.
Necessidade de conheci mento
sobre dados climatológicos.
Trabalho intensivo para remoção
do lodo
Fonte: CRHEA – Companhia de Recursos Hídricos do Estado de Alagoas
4.3 - Espessamento por Gravidade
Espessadores por gravidade podem ser usados como passo inicial no
processamento do lodo, visando a redução do seu volume, quando a
concentração do lodo em bacias de decantação se toma inadequada. Os
polímeros, ou outros auxiliares de coagulação podem ser aplicados para melhorar
a decantabilidade dos sólidos do lodo. Comparado com um tanque de decantação
convencional, apresenta maior profundidade para acomodar um maior volume de
lodo e possui um mecanismo mais pesado. Peças pontiagudas, presas aos
braços do equipamento, provocam cavidades no lodo, liberando a água
entranhada. O lodo entra por trás de um poço de alimentação, no centro do
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tanque, e é direcionado para baixo. O sobrenadante extravasa num vertedouro
periférico, enquanto que o lodo adensado é retirado de um poço no fundo do
tanque. No tratamento de esgotos, o adensamento de lodo é, normalmente,
considerado como um processo contínuo, mas, quando empregado com lodo de
estação de tratamento d’água, geralmente é intermitente. Enquanto efetua a
clarificação, os tanques alimentados intermitentemente podem ser projetados
para permitir o armazenamento do lodo acumulado. Essa função de
armazenamento é, freqüentemente, essencial para as unidades de desidratação
mecânica subseqüentes, como filtros ou centrifugas. Os espessadores são,
geralmente, dimensionados na base de carregamento de sólidos por metro
quadrado de superfície do tanque. Valores na faixa de 2 500 a 5 000 kg/m2-d, são
comuns. Entretanto, diversos lodos podem variar, consideravelmente, nas suas
características de adensamento, e os espessadores devem ser selecionados com
base nas condições locais.
4.4 - Filtros- Prensa
O sistema de filtro-prensa para remoção de água de lodos funciona de
forma intermitente. O lodo é introduzido em câmaras, onde "telas" (mantas)
filtrantes estão alojadas. Através da aplicação de pressões diferenciais, inicia-se a
compressão do material sobre o meio filtrante, fazendo com que o filtrado seja
removido, formando-se na câmara uma mistura com teor elevado de sólidos,
usualmente denominado de "torta".
O sistema de filtro-prensa envolve basicamente duas operações: a primeira
é a aplicação de pressão sobre a massa (lodo) e a segunda é a filtração da água
contida na massa.
Os filtros-prensa de placa são constituídos por uma estrutura metálica que
tem como guia uma viga, onde as placas são colocadas. Essa guia pode ser
superior ou lateral.
Os filtros de placa têm funcionamento batelada, onde as câmaras são
preenchidas com o lodo e parte móvel do filtro provoca a compressão, de tal
maneira, que é formada uma "torta" com a retirada do filtrado através da câmara.
46
A medida em que as tortas de lodo se formam no interior das câmaras, a
pressão de alimentação aumenta, mantendo constante a vazão. Essa pressão
aumenta gradativamente até atingir um valor máximo, a partir da qual, qualquer
aumento torna-se anti-econômico.
Figura 2.1 - Filtro-prensa
A pressão de operação dos filtros varia de 2 a 15 bar (2 a 15 kg/cm2 ou 0,2
a 1,5 MPa) podendo chegar em certos casos até 20 bar (2,0 MPa). Essa pressão
deve ser fixada em função do tipo de lodo e do teor de sólidos que se deseja na
torta. A espessura da torta depende da filtrabilidade do lodo.
As placas utilizadas nos filtros-prensa podem ser construídas com diversos
materiais: ferro fundido cinzento, ferro fundido nodular, alumínio, aço inox e ligas
especiais, poliéster reforçado com fibras sintéticas, polipropileno, madeira,
"nekulit.
Para o meio filtrante podem ser usados tecidos de fibras orgânicas
sintéticas, tais como: nylon e propileno.
A escolha do tipo de tecido é um fato importante no projeto de filtro-prensa,
uma vez que o tecido promove influência direta na eficiência da operação. Assim
a abertura da trama e a espessura do filamento devem ser bem adaptadas ao
tamanho da partícula que se deseja reter.
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A adição de produtos químicos ao lodo bruto visa principalmente melhorar
as condições de filtrabilidade do mesmo e a possibilidade de formação de um
floco forte.
Os produtos químicos utilizados são:
- cloreto férrico + cal;
- sulfato ferroso + cal;
- sulfato férrico + cal;
- polieletrólitos.
Essa técnica foi introduzida para lodos de estações de tratamento de água
- LETA na Inglaterra, segundo Young (1968), utilizando-se condicionadores, com
certo sucesso. Em Armfield, Inglaterra, os lodos resultantes do tratamento da
água com cloreto férrico como coagulante primário, eram "desidratados" em filtro-
prensa, produzindo 80 tortas de 1,2 m2 de área e 25 mm de espessura. Nesse
sistema era utilizado cal como condicionador e o filtrado era bombeado para a
entrada da estação.
4.5 - Centrífugas
A centrifugação de lodos é uma operação que tem como base à
sedimentação pela aplicação de força centrífuga, a qual fornecerá valores para a
aceleração de 500 a 4.000 vezes a aceleração da gravidade. As centrífugas são
equipamentos que, utilizando esse princípio, realizam a separação dos sólidos
presentes no lodo. Esse material é depositado nas paredes do equipamento,
fazendo com que a água seja drenada. Os sólidos são removidos através de um
helicóide que gira concêntrico ao tambor. As centrífugas utilizadas para
"desidratação" dos lodos podem ser de eixo horizontal (centrífugas decantadoras)
que funcionam continuamente e de eixo vertical (centrífugas de cesto), cujo
funcionamento é em batelada.
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FIGURA 2.2 - Centrífuga
As centrífugas foram primeiramente utilizadas para desidratação de lodos
de ETEs nos EUA, durante o ano de 1920 em Milwauker, Wisconsin, e em 1921
em Baltinome, Maryland, mas esses sistemas não estavam adequados para esse
tipo de resíduo o que criou uma série de restrições entre os engenheiros,
decorrentes dos problemas de operação e manutenção, apresentados por esses
equipamentos. A partir de 1960 os fabricantes passaram a projetar e desenvolver
novos projetos com o objetivo de atender ao mercado de lodos de ETE’s e o
sucesso cresceu. Esse desenvolvimento levou a sistemas que em 1979 utilizavam
bem menos energia com menores problemas de manutenção.
Esse equipamento promove um estágio intermediário entre a secagem e o
adensamento do lodo. O lodo é introduzido no tambor, através de um tubo de
alimentação no centro do sistema.
Os sólidos são obrigados a ocupar as paredes da cavidade. Um parafuso
espiral movimenta os sólidos depositados no tambor para a parte posterior, onde
são dispostos. A saída do tambor age como um vertedor para o controle de
descarga do efluente clarificado. A localização dessa saída, com respeito ao eixo,
é ajustada e determinada em relação ao nível da pasta fluida retirada da cavidade
(tambor).
49
4.6 - Utilização de LETAs como Auxiliares de Floculação
A dificuldade de coagular compostos coloidais presentes na água tem sido
controlada com a busca de métodos e produtos químicos que possam resolver
esse problema, que possui várias origens. Uma delas é a formação de flocos
pequenos, com baixa velocidade de sedimentação, decorrente de águas de baixa
turbidez. A melhoria da sedimentabilidade desses flocos tem como conseqüência
vários fatores positivos na produção de água tratada.
A utilização do material sedimentado nos decantadores pode auxiliar o
processo de coagulação - floculação, fornecendo flocos maiores e mais densos.
Cordeiro (1981) trabalhando em laboratório com solução preparada com
Kaolin (R-3 Fisher Scientific Company -USA), realizaram ensaios, utilizando
quatro tipos de água: a primeira com baixa turbidez (12 UT) e alcalinidade igual a
58 mg/1; a segunda com mesma turbidez e 24 mg/l de alcalinidade; a terceira
com turbidez igual a 52 UT e 58 mg/l de alcalinidade; a quarta com turbidez 52 UT
e 24 mq/l de alcalinidade. A metodologia utilizada nos ensaios de floculação foi
apresentada por Campos e Di Bernardo (1975).
A utilização dos LETA’s como auxiliares de floculação mostrou que: pode
alcançar redução de até 60% da dosagem ótima de sulfato de alumínio: o pH do
sobrenadante sofria pouca variação; com a redução da dosagem de sulfato,
também deveria ser reduzida a dosagem de cal, quando esta era adicionada; a
remoção da turbidez inicial era muito maior para águas de baixa turbidez; a
sedimentação dos flocos nas amostras com lodo era praticamente imediata, em
virtude da alta concentração de partículas; os flocos formados nas águas com
baixa turbidez eram grandes e densos; os exames bacteriológicos revelaram que
não houve problema com o sobrenadante em relação ao número de coliformes; a
constante de agregação era maior; a constante de ruptura era menor.
4.7 - Lançamento no Solo
O lançamento de lodos de estações de tratamento de água LETA no solo é
ainda pouco divulgado e os resultados que se dispõem não permitem avaliações
mais profundas.
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A aplicação de LETA’s no solo, apesar do baixo custo envolvido, pode
infringir leis de controle de poluição, pois existe a probabilidade desse material
conter altas concentrações de certos metais, o que exige cuidados especiais no
seu manuseio.
Grabarek e Krug (1987) analisaram a possibilidade de lançamento no solo
de dois tipos de lodos - LETAs, resultantes da coagulação com sulfato de
alumínio. Um dos sistemas utiliza o tratamento tradicional e, o outro, filtração
direta. Os testes realizados envolveram duas partes: a aplicação direta em
plantações e a remoção de ferro e alumínio para estudar o potencial existente
para aderência ao fósforo (principalmente porque o alumínio pode apresentar
toxicidade quando da fixação de P - PO4 pelas plantas).
Segundo os autores o lançamento dos LETA’s no solo não apresentou
inconvenientes tanto no crescimento das plantas quanto na questão de lixiviação
de alumínio. É sugerido que para solos com baixas concentrações de
sesquióxidos de fósforo reativo, a adição de LETA’s poderia ser possível e com
pequeno impacto ambiental. No trabalho é colocada a possibilidade dessa prática
vir se tornar viável e de baixo custo.
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5 – CONCLUSÃO
A partir do estudo efetuado sobre o processo de tratamento d’água da
RLAM, podemos concluir que essa atividade necessita de uma abordagem mais
técnica que aponte para as preocupações do pensamento industrial moderno,
com o propósito de reduzir a geração de resíduos na fonte e contemplando ao
mesmo tempo a sua reutilização no processo de tratamento.
Quando foram analisados o volume de água captada e os descartes na
forma de efluentes, percebemos a importância da atividade e seu potencial de
impacto para o meio ambiente, sobretudo nas alterações da qualidade dos
mananciais, podendo inclusive comprometer em alguma medida a continuidade
do processo da ETA.
Essas preocupações devem ser balizadas em reflexões no sentido de
aprimorar o sistema de tratamento d’água, com destaque para as oportunidades
de reutilização de resíduos nas diversas etapas do tratamento d’água. O estudo
identificou as diversas tecnologias de controle de geração de resíduos, sua
recuperação e destinação final de forma econômica e ambientalmente
adequadas.
Os constituintes químicos do processo e suas variáveis físicas devem ser
melhor avaliados para possibilitar a escolha da tecnologia mais adequada às
particularidades do empreendimento.
O trabalho trouxe também referências de gerenciamento que podem
avalizar medidas locais para atender a redução da utilização de recursos naturais,
bem como ao atendimento das exigências legais, onde estão refletidos os anseios
da sociedade.
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Tendo em vista o crescimento da população e conseqüentemente o
aumento da demanda por recursos hídricos é necessário desde já, atitudes
proativas em busca do desenvolvimento sustentado, onde a produção limpa é um
dos caminhos.
53
6 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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