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ETE CAPIVARI I E EPAR CAPIVARI II ASPECTOS OPERACIONAIS

PROGRAMA BOAS PRÁTICAS EM SERVIÇOS DE SANEAMENTO

1º ENCONTRO: TRATAMENTO DE ESGOTO SANITÁRIO

ARES PCJ – Agência Reguladora

AMERICANA, 04 DE MARÇO DE 2020

ETE Piçarrão – 556 L/sUASB + lodo ativado

ETE Anhumas – 1200 L/sUASB + físico químico + flotação

ETE Samambaia – 150 L/slagoas aeradas + decantador lamelar

ETE Capivari I – 86 L/sUASB + Filtro biológico aerado + decantador + desinfecção

ETE Barão Geraldo 240 L/sUASB + Filtro biológico percolador + decantador secundário

ETE Vó Pureza – 85 L/sUASB + lodo ativado + decantador + desinfecção

ETE Sousas – 90 L/sUASB + físico químico + flotação+desinfecção

ETE SAN MARTIN – 20 L/SLodo Ativado batelada +

desinfecção

INFRAESTRUTURA – TRATAMENTO DE ESGOTO

ETE CAPIVARI I

Reatores Anaeróbios de Fluxo Ascendente (UASB) + MBBR/IFAS + Decantador Secundário + Desinfecção

ETE CAPIVARI I – DADOS DE PROJETO

Parâmetro Unidade Projeto Atual (média 2019)

Vazão L/s 86 82,7

DBO mg/L 300 532

SST mg/L 300 394

Carga orgânica KgDBO/dia 2.229 4.917

Nitrogênio (NTK) mg/L 40 54,8 (amoniacal)

Fósforo mg/L 10 6,6

Teor de sólidos lodo anaeróbio (UASB) % 3,5 1,2

Teor de sólidos do lodo aeróbio (decantador) % 1,0 0,97

Tabela de comparação Projeto/ Atual

ETE CAPIVARI I – HISTÓRICO Carga X Vazão

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100,00

110,00ja

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2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019

DBO

(mg/

L);

Carg

a or

gâni

ca (K

g D

BO/d

)

Vazã

o M

édia

men

sal (

l/s)

HISTÓRICO DE CARGA AFLUENTE - ETE CAPIVARI I

Vazão média afluente (L/s) Vazão limite DBO Esgoto Bruto (mg/L) Carga Orgânica (Kg DBO/d) Carga orgânica limite

DBO Projeto: 300mg/L Carga orgânica projeto: 2.229Kg DBO média 2019: 532 mg/L

Qmafluente (L/s) Q limite DBO esgoto bruto (mg/L) Carga orgânica (kg DBO/d) Carga orgânica limite

ETE CAPIVARI I – FLUXOGRAMA DE PROCESSOProjeto:

Atual:

Taxa de recirculação interna: 200%

Taxa de retorno de lodo: 100%

200% 100%

ETE CAPIVARI I – TRATAMENTO PRELIMINAR

ETE CAPIVARI I – TRATAMENTO PRELIMINAR

Grade automática:

espaçamento 15mm

Peneira escalar:

espaçamento: 3mm

ETE CAPIVARI I - REATOR UASB

Dimensão Reator

Anaeróbio

Largura unit. (m) 14,0

Comprimento (m) 14,0

Altura útil (m) 5,0

Altura total (m) 5,5

Área unit. (m²) 196

Volume unit. (m³) 980

TDH (Qméd.): 8,22 hTDH (Qmáx.): 5,02 hTaxa superficial (Qméd.): 0,61 m/hTaxa superficial (Qmáx): 1,00 m/h

ETE CAPIVARI I – REATOR UASB

Dificuldade de remoção de escuma

Corrosão de estrutura;

ETE CAPIVARI I - Queimador de Gás

Vazão unitária: 95 Nm³/hProblema de operação do combustor enclausurado de biogás:Concentração na faixa de explosividade (5 a 15%), devido a ligação da linha de ar contaminado com a linha de biogás.

Queimador aberto.Eficiência metano 90%

Combustor enclausurado.Eficiência metano 99,9%

metano. Retorno da

risco de

térmico

ETE CAPIVARI I - Queimador de Gás

Solução adotada inicialmente: instalada válvulas corta-chamas e regulagem das

vazões de ar contaminado e biogás.

Solução final: desativação do combustor enclausurado devido ao risco de explosão

da linha de biogás e do gasômetro de biogás (100 m³) e falta de válvulas de

regulagem adequada para controle das porcentagens de biogás e ar atmosférico na

mistura.

Necessário maior grau de automação: sensores online, válvulas automatizadas, etc.

ETE CAPIVARI I – DADOS DE PROJETO CÂMARA ANÓXICA

Dimensão Câmara anóxica

Largura (m) 4,20


Profundidade (m) 6,50

Volume (m³) 560

Projeto SSTA: 2.700 mg/LTDH Câmara anóxica: 1,79 hPotencia do misturador: 4 CV

ETE CAPIVARI I – DADOS DE PROJETO MBBR/IFAS

Dimensão REATOR BIOLOGICO

AERADO (IFAS/MBBR)

Largura (m) 12,50


Profundidade (m) 6,00

Volume (m³) 1.537,50

TDH projeto (h) 4,88

SSTA (mg/L) 2.700 / 4.770 (média 2019)

Carga aplicada

(kgDBO/m³.d) - COV

0,22

Carga aplicada

(KgDBO/m².d) - COS

0,63

Relação A/M

(KgDBO/KgSSvta.d)

0,32

Potência instalada: 500 cv (02 sopradores)

Difusores de aço inox com bolhas grossas

Volume biomidias: 20% do volume do tanque

Preço da biomidia (2016): R$ 4.150,00/m³

Área específica: 687 m²/m³

Quantidade: 55.000 peças/m³

ETE CAPIVARI I - IFAS/MBBR

ETE CAPIVARI I – OBSTRUÇÃO DA PENEIRA MBBR/IFAS

Problema de entupimento.

Necessidade de parada do tanque e limpeza uma vez

por semana.

ETE CAPIVARI I - PENEIRA MBBR/IFASSolução1: troca das telas de contenção das

biomídias do tanque de aeração

Tela inicial

Tela com corte

Tela final com abertura oblongo

ETE CAPIVARI I - PENEIRAS DE CONTENÇÃO DAS BIOMIDIAS

Solução 2: instalação de aeração abaixo da telas de retenção de biomídias e

instalação de peneira móvel à montante do IFAS/MBBR, na caixa divisora de vazão 2,

peneirando o tratado dos reatores anaeróbios.

Instalação de pontos de ar abaixo das

peneiras, para causar agitação.

Material fibroso

removido das

peneiras.

A limpeza é realizada duas vezes por dia, e são retirados 15 sacos de 15 kg ao mês.

ETE CAPIVARI I – DECANTADOR SECUNDÁRIO

Dimensão Decantador

Diâmetro (m) 20,0

Prof. média (m) 4,0

Área (m²) 314,0

Volume (m³) 1.100

TDH Qméd. (h) 3,52

Tx. superficial (m/d) 24,0 SST no Tanque de Aeração

(projeto): 2.700 mg/L;

Atual: >3.500 mg/L;

Remoção de escuma

ineficiente.

ETE CAPIVARI I – PRODUÇÃO DE LODO

Qtde. lodo desidratado destinado ao aterro (ton)

ton lodo SECO

(torta com 20% sólidos)

Kg DBO/AnoKg lodo seco/

Kg DBO aplicada

2012 1.017 203 343.440 0,59

2013 2.094 419 645.120 0,65

2014 3.003 601 992.880 0,60

2015 2.072 414 921.240 0,45

2016 2.215 443 874.440 0,51

2017 2.767 553 1.129.320 0,49

2018 3.077 615 1.468.080 0,42

2019 2.400 480 1.770.120 0,27

ETE CAPIVARI I - DESINFECÇÃO

Aplicação de hipoclorito de sódio 8 ppm a 12%;02 bombas dosadoras;

ETE CAPIVARI I – ETA DE SERVIÇO

ETE CAPIVARI I - DESEMPENHO DE REMOÇÃO DE DBO E DQO

ETE CAPIVARI I – EFICIÊNCIA DE TRATAMENTO

Eficiência de

remoção

2017 2018 2019

DBO (%) 92,15 95,2 94,2

DQO (%) 89,5 89,5 87,1

N amoniacal (%) 68,1 57,4 86,8

Fósforo - P (%) 59,8 72,7 23,3

SST (%) 92,8 91,3 84,1

AnoQuantidade de lodo

desidratado destinado ao aterro (ton)

2012 1.0172013 2.0942014 3.0032015 2.0722016 2.2152017 2.7672018 3.0772019 2.400*2400 TON/ANO = 6,5 TON/DIA

AnoVolume esgoto tratado

(m³)

Energia ElétricaKWH/m³ esgoto tratado

KWH Custo (R$)

2012 1.129.299 1.572.711 R$ 445.720,07 1,392013 1.907.929 1.819.668 R$ 483.195,14 0,952014 2.249.680 2.038.130 R$ 633.377,56 0,912015 2.163.446 2.000.380 R$ 954.354,32 0,922016 2.258.593 2.106.326 R$ 910.534,06 0,932017 2.783.549 2.398.699 R$ 1.004.502,26 0,862018 2.782.378 2.279.187 R$ 1.104.835,16 0,822019 2.606.767 2.088.709 R$ 1.027.536,71 0,80

CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA

ETE CAPIVARI I - CUSTO MÉDIO DOS ANOS 2018-2019

32%

13%

4%

51%

Resíduos

Produtos Químicos

Água

Energia

Obs.: Soprador dimensionado para 2 módulos de tratamento.

R$ 175.000,00 / mês

EPAR CAPIVARI II

Reatores biológicos c/ Membranas de Ultrafiltração, com Remoção de Nitrogênio e Fósforo• População Atendida: 175.000 habitantes

• Vazão Média de Projeto: 365 L/s ( segunda fase)

EPAR CAPIVARI II - FLUXOGRAMA

RECEBIMENTO DE EFLUENTE NÃO

DOMÉSTICO

ULTRAFILTRAÇÃO

EPAR CAPIVARI II – DADOS DE PROJETO

Parâmetros Unidade Valor

Tempo de detenção hidráulica h 1,0

Dimensões m 14,0 x 10,4 x 5,0

Volume m3 728

Tanque de Desoxigenação


Vazão afluente L/s 181

Concentração de fósforo no afluente mg/L 7,0


Dimensões m 14,0 x 24,1 x 5,0

Volume m3 1687

Tanque Anaeróbio



Nitrogênio Kjeldahl Total mg/L 40

Eficiência esperada na remoção de Nitrogênio % 99.8

Temperatura média °C 20

Taxa específica de desnitrificação gNOx/gSSV.d 0.04

Velocidade de desnitrificação gNOx/gSSV.d 0.036


Dimensões m 24.1x14x5.0

Volume m³ 1.566

Tanque Anóxico




Concentração de SSVTA mg/L 8.000

Idade do lodo d 18

Kd gVSS/gSSVd 0,08

Y gVSS/gDBO₅ 0,7


F/M gDBO₅/gSSV.d 0,15

Carga orgânica volumétrica kgDBO₅/m³.d 1,14

Dimensões m 14,5x59x5

Volume m³ 4.277

Potência do motor do soprador do tq. de aeração hp 450 (x2)

Difusores de membrana un. 3.456



Vazão média afluente L/s 181

Fluxo para vazão médiaL/m2h 19

Vazão máxima L/s 294

Fluxo vazão máximaL/m2h 30

Concentração de SSV mg/L 12.000

Área requerida de membranas m2 36.000

Nº de tanques de membrana por módulo un 3

Nº de cassetes por tanque un 8

Nº de cassetes em stand-by por tanque un 2

Dimensões m 10 x 6,4 x 3,8

Potência do motor do soprador hp 150 (x6)

Pressão mca 4,33

Vazão bombas de permeado m3/h. 117 a 518

EPAR CAPIVARI II – DADOS DE PROJETOSistema de Ultrafiltração por Membranas – Principais Características

Caixa de AreiaGrade

Corrente

Peneira

RotativaCalha

Parshall

EPAR CAPIVARI II – TRATAMENTO PRELIMINAR


1.1 1.2

1.1 – Grade corrente abertura 15 mm

1.2 - Detalhe do espaçamento entre barras


1.3 – Peneira rotativa

1.4 – Detalhe da malha da peneira (2 mm)

1.3 1.4


Caixa de areia vazia (5 x 5 m)

EPAR CAPIVARI II – SISTEMA MBR

Capacidade: 365 l/seg(com 2 módulos em operação)FLUXO DO EFLUENTE

RETORNO DE LODO

PERMEADO

TANQUE DE AERAÇÃO

TANQUES ANÓXICO E ANAERÓBIO

ESGOTOBRUTO

TANQUES DE MEMBRANAS

TANQUE DE DESOXIGENAÇÃO

CÂMARA ANÓXICA E MISTURADOR PARA HOMOGENEIZAÇÃO

Difusores

EPAR CAPIVARI II – TANQUE DE AERAÇÃO

EPAR CAPIVARI II – TANQUES DE MEMBRANAS

Esgoto/lodo em aeração

AR

PERMEADO

Fibra da Membrana Filtrante

Módulo da Membrana

FiltranteAERAÇÃO

Princípio das Membranas Filtrantes Submersas

Imagem microscópica

da superfície da membrana

Licor misto

Permeado

EPAR CAPIVARI II – RANGE DE ATUAÇÃO DAS MEMBRANAS

Visível a olho nuMicroscópio Padrão

Microscópio de Varredura de Elétrons

Microscópio Óptico

Faixa Iônica Faixa MolecularFaixa Macro Molecular

Faixa Micro Partícula

Faixa Macro Partícula

0,001µm

0,01µm 0,1µm 10µm 100µm 1000µm

Sais Dissolvidos Colóides

Vírus

Cistos de Giardia Cabelo Humano

Sólidos Suspensos Areia

Bactérias

Floco

OSMOSE REVERSA(HIPERFILTRAÇÃO)

ULTRAFILTRAÇÃO

Parasitas

MICROFILTRAÇÃONANOFILTRAÇÃO

MÉDIA GRANULAR

0,04µm Pré-Tratamento Convencional

Tam

anh

o R

elat

ivo

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Mat

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un

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roce

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par

ação

Membranas: Terminologia

Membrana Módulo Cassete Trem de processo(Fibra)

Bomba de Lóbulos e Vaso de Permeado

Sopradores rotativos

EPAR CAPIVARI II – SOPRADORES, BOMBAS E VASO DE PERMEADO

Arranjo Pump-TO

Bombas de transferência 6 x 800 a 1300 m³/h

Misturadores nas zonas não aeradas 10 (2 DesOx. 4 Anaeróbia, 4 Anóxica)

Soprador de processo 2 x 238 m³/min

Sopradores de membranas 6 x 80 m³/min

Bombas de lóbulos 6 x 515 m³/h

EPAR CAPIVARI II VISTA AÉREA

AR

PERMEADO

AR

RelaxamentoProdução

AR

PERMEADO

AR

PERMEADO

RetrolavagemProdução

12 minutos

10 Relaxamentos

1 Retrolavagem

30 seg11,5 min

30 seg11,5 min

EPAR CAPIVARI II – OPERAÇÃO MBR - CICLO DE PRODUÇÃO

Limpeza de Recuperação

Produto Dosagem (ppm)

Frequência

Hipoclorito de sódio

200 2x por semana

ÁcidoCítrico

2.000 Semanal

Produto Dosagem (ppm)

Frequência

Hipoclorito de sódio

1.100 Semestral

Ácido Cítrico2.200 Semestral

AR

PERMEADO

AR

PERMEADO

EPAR CAPIVARI II – OPERAÇÃO MBR – LIMPEZAS QUÍMICAS

- Emaranhado de resíduos na parte superior entre os módulos

- Cassete antes da limpeza

Limpezas de Recuperação

Cassete após as limpezas de recuperação com hipoclorito de sódio e ácido cítrico e limpeza física com mangueira:

Resíduo removido


O teste de bolhas é utilizado para localizareventuais pontos de vazamentos nas fibrasdas membranas que necessitem de reparo.

Resumidamente o teste consiste naaplicação de uma pressão controlada de arcomprido na conexão de permeado decada cassete, com o cassete submerso emágua. Caso haja vazamentos, haverádesprendimento de bolhas. Dependendodo tipo e tamanho das bolhas é possívelinferir o grau de severidade do vazamentoe identificar quais necessitam serreparados.

Ajustar a pressão do ar para o valor doteste (3 psi), esperar a pressão estabilizar erealizar o mapeamento dos vazamentos

Com o tanque cheio com permeado até nível 2,70m, é realizado o teste de bolhas.Instalar a mangueira de saída do kit na conexão do ejetor de vácuo.

– Instalação do kit do bubble test

TESTES DE INTEGRIDADE - MEMBRANAS

Cassete de membranas com dispositivo de aplicação de ar comprimido para realização de teste de bolhas - EPAR Capivari II.

Verificação de vazamento nas juntas e conexões com o auxílio de um borrifador contendo água e detergente.


Bolhas observadas durante os testes


EPAR CAPIVARI II – MAPA DE REPAROS

Reparo em Membranas – EPAR Capivari II

Retirada dos cassetes e módulos

EPAR CAPIVARI II - REPAROS MEMBRANAS

Reparo das membranas realizado com módulo retirado do cassete (esquerda) e módulo instalado no cassete (direita).

EPAR CAPIVARI II - REPAROS MEMBRANAS

Cassete de membranas antes (à esquerda) e depois (à direita) do ajuste de folgas

EPAR CAPIVARI II – AJUSTES DE TENSÃO MEMBRANAS

EPAR CAPIVARI II – SISTEMA DE SUPERVISÃO – TANQUES DE MEMBRANAS

EPAR CAPIVARI II – DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO - DBO

EPAR CAPIVARI II – NITROGÊNIO TOTAL

KJELDAHL (NTK)

EPAR CAPIVARI II – FOSFATO

EPAR CAPIVARI II – NITRATO

EPAR CAPIVARI II – TURBIDEZ EFLUENTE TRATADO

EPAR CAPIVARI II – RESULTADOS MICROBIOLÓGICOS DA ÁGUA DE REÚSO

(PERÍODO 2012 A 2019)

Parâmetro Faixa de resultados

Escherichia coli (NMP/100mL) Ausente

Coliformes Termotolerantes (NMP/100mL) Ausente

Giardia spp (cisto/L) Não Detectado

Cryptosporidium spp (oocisto/L) Não Detectado

ESGOTO

BRUTO

ÁGUA DE

REÚSO

PRODUZIDA

COMPARAÇÃO VISUAL

ÁGUA

POTÁVEL

ÁGUA DO

RIO CAPIVARI

EPAR CAPIVARI II – Carga X Vazão

EPAR CAPIVARI II – PRODUÇÃO DE LODO

Qtde. lodo desidratado destinado ao aterro (ton)

ton lodo SECO

(torta com 16% sólidos)

TonDBO/Ano

Kg lodo seco/ Kg DBO aplicada

2015 7.573 1.212 1.485,64 0,82

2016 9.410 1505 1.756,61 0,85

2017 10.166 1627 2.236,79 0,72

2018 16.024 2564 2.643,84 0,97

2019 11.120 1779 2.611,26 0,68

EPAR CAPIVARI II – Custos

Totalizado mensal(R$/mês)

627.627,95

Vazão média (L/s) 251,65

Custo unitário (R$/m³) 0,95

Consumo energético (KWH/m³)

0,93

EPAR CAPIVARI II – ÁGUA PRODUZIDA NA EPAR: REÚSO E

LANÇAMENTO NO CORPO RECEPTOR

Aspectos Legais

Aspectos Legais: Modalidades de Uso

Água de reúso para fins urbanos abrange exclusivamente as modalidades de:

• Irrigação paisagística;

• Lavagem de logradouros,

• Espaços públicos e privados;

• Construção civil;

• Desobstrução de galerias de água pluvial;

• Rede de esgotos; e

• Lavagem de veículos e combate a incêndio.

EQUIPAMENTOS PARA COMPOSTAGEM DE LODO DE ESGOTO

TRITURADOR

COMPOSTADEIRA

PENEIRA

Convênio entre SANASA, PMC e

CEASA para compostar lodo e

resíduos:

• 65 Ton/dia de galhos – Resíduos

de Parques e Jardins

• 95 ton/dia de lodo

• 35 ton/dia de FLV

DIRETORIA EXECUTIVA DA SANASA

Diretor Presidente - Arly de Lara Romêo

Procuradora Geral e Chefe de Gabinete – Maria Paula Balesteros Silva

Diretor Administrativo – Paulo Jorge Zeraik

Diretor Financeiro e de Rel. com Investidores – Pedro Cláudio da Silva

Diretor Comercial – Luciano Soares Traldi

Diretor Técnico – Marco Antônio dos Santos

www.sanasa.com.br 3735 5000

Engª Renata de L. P. de GasperiCoord. de Tratamento de Esgoto

Tel. 019-3735.5590 – [email protected]

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