Tecnologia paraTratamento de Esgotos de

Pequenas Comunidades

Engº Edson de AlmeidaEngº Edson de AlmeidaEngº Erivelton Bortoli dos SantosEngº Erivelton Bortoli dos SantosGestor Ivo Nicolielo Antunes JuniorGestor Ivo Nicolielo Antunes Junior

Junho / 2005Junho / 2005

.Resíduos Líquidos..Resíduos Líquidos.

O que são?O que são?– Lixiviados, lavagem, solventes, ácidos, escumas,

despejos de águas pluviais de áreas urbanas e esgotos esgotos domésticosdomésticos.

Fonte geradora:Fonte geradora:– Residencial: vaso sanitário, chuveiro, cozinha.– Comercial: hotéis, bares, restaurantes.– Institucionais: hospitais, presídios, repartições públicas.– Industrial: sobras do processo, do resfriamento, da

lavagem

.Resíduo Líquido Doméstico..Resíduo Líquido Doméstico.

Quantidade: Quantidade:

– 130 L/hab./dia

– Retorno 80%

– água de infiltração

– água de chuvas – ligações clandestinas de águas

pluviais

Água Sólidos

70% Orgânicos 30% Inorgânicos

65% Proteínas

25% Carboidratos

10% Gorduras

Detritos Minerais pesados

Sais

Metais

Esgoto Doméstico

99,9% 0,1%

Composição dos Esgotos DomésticosComposição dos Esgotos Domésticos

= Sistema de Tratamento == Sistema de Tratamento = Tratamento preliminar:Tratamento preliminar: sólidos suspensos (trapos,

tocos de cigarro, absorventes, preservativos, areia e outros)

L

H

B

V sedimentaçãoQ

V

Tratamento primário:Tratamento primário: sólidos em suspensão

(que decantam)

Tratamento secundário:Tratamento secundário: transformar em sais

minerais ou novos microrganismos

Tratamento terciário:Tratamento terciário: nutrientes e organismos

patogênicos

Tabela 3. Eficiência de remoção de poluentes por tipo de tratamento.

Eficiência da remoção

Tipo de tratamento

Matéria orgânica (% remoção DBO)

Sólidos em suspensão (% remoção SS)

Nutrientes (% remoção nutrientes)

Bactérias (% remoção)

Preliminar 5 - 10 5 - 20 Não remove 10 - 20

Primária 25 - 50 40 - 70 Não remove 25 - 75

Secundária 80 - 95 65 - 95 Não remove 70 - 99

Terciária 40 - 99 80 - 99 Até 99 Até 99,999

Fonte: Manual de Opções para Tratamento de esgotos de pequenas comunidades, CETESB, 1988.

.Disposição final..Disposição final.

Cursos d’águaCursos d’água

Classe 1: Classe 1: – proibido lançamento de efluentes mesmo tratados

Classe 2:Classe 2: – NMP coliformes 5.000, sendo 1.000 origem fecal/100 mL em

80% em pelo menos 5 amostras– DBO: 5 mg/L– OD: não inferior a 5 mg/L em qualquer amostra

Classe 3:Classe 3:– NMP coliformes - 20.000, sendo 4.000 origem fecal/100 mL

em 80% em pelo menos 5 amostras – DBO: 10 mg/L – OD: 4 mg/L

Classe 4: Classe 4: – OD: superior 0,5 mg/L

.Disposição final..Disposição final.

Disposição do solo: Disposição do solo:

– Classe 1: corpo receptor muito afastado ou

– vazão muito pequena

Exemplos - Nova Canaã PaulistaExemplos - Nova Canaã Paulista

.Lay out básico da E.T.E..Lay out básico da E.T.E.

.Disposição final - Reuso..Disposição final - Reuso.

Vantagens: Vantagens: – Disponibilização de água e nutrientes para agricultura– Mantém inalterada a qualidade da manancial– Disponibiliza águas superficiais para fins mais nobres.

Desvantagens:Desvantagens:– Salinidade - devem ser observados todos cuidados

inerentes à prática (teores de sódio e cloreto)– Metais pesados - preocupação menor quando da

ocorrência de esgotos domésticos– Micro organismos - grande preocupação patogênicos

...Reuso de Lins/SP......Reuso de Lins/SP...

.Legislação Pertinente..Legislação Pertinente.

Legislação aplicável ao licenciamento Legislação aplicável ao licenciamento ambiental no estado de São Paulo ambiental no estado de São Paulo

- Lei 997 de 31/05/76- Lei 997 de 31/05/76

- Decreto Nº 8468/76Decreto Nº 8468/76

- Decreto Nº 47.397/2002:Decreto Nº 47.397/2002: LP / LI / LO - CETESB Dá nova redação ao Título V e ao Anexo 5 e acrescenta os Anexos

9 e 10, ao Regulamento da Lei n° 997, de 31 de maio de 1976, aprovado pelo Decreto n° 8.468, de 8 de setembro de 1976, que dispõe sobre a prevenção e o controle da poluição do meio ambiente.

-- Resolução CONAMA Nº 001/86 Resolução CONAMA Nº 001/86

Licença prévia – SMA

Licenças de Instalação e de Operação – CETESB

Resolução 54 de 30/11/2004Resolução 54 de 30/11/2004– Dispõe sobre procedimentos para o licenciamento ambiental no

âmbito da Secretaria do Meio Ambiente

Portaria nº 230 de 17/02/2002 do IPHANPortaria nº 230 de 17/02/2002 do IPHAN– Dispõe sobre os monumentos arqueológicos e pré-históricos

nacional

Resolução Conjunta SMA-SERHS N. 1, de Resolução Conjunta SMA-SERHS N. 1, de 23/02/200523/02/2005– Regula o Procedimento para o Licenciamento Ambiental Integrado

às Outorgas de Recursos Hídricos

Decreto 49.566 de 25/04/2005Decreto 49.566 de 25/04/2005– Dispõe sobre a intervenção de baixo impacto ambiental em áreas

consideradas de preservação permanente pelo Código Florestal

Lei 9605/98Lei 9605/98 de 12/02/98de 12/02/98- - Lei dos crimes ambientais – – Instrumento de agilidade e eficácia na

punição dos infratores do meio ambiente

Tipos de Tratamento Tipos de Tratamento Sistema Individual por lote - Tanque Séptico - NBR 7229/93

Locais sem rede coletora, como pré-tratamento anterior ao lançamento na rede ou com redes de pequena declividade

Distanciamento: 1,50 m de construções, limites de terrenos, valas de infiltração, sumidouros, ramais prediais de água; 3,0 m de árvores e ponto da rede de água; 15,0 m poço freático ou corpos de água.

Parâmetros para dimensionamento Parâmetros para dimensionamento O volume útil deve ser calculado pela seguinte fórmulaV = 1000 + N(C*T + K*Lf)Onde:V = volume útil em litrosN = no de pessoas ou un. contribC = Contribuição de despejosT = período de detençãoK = taxa acum. Lodo digeridoLf = contrib. Lodo fresco

Tabela 1 - Contrib. Diária de esgotos (C) e de lodo fresco (Lf)Tabela 1 - Contrib. Diária de esgotos (C) e de lodo fresco (Lf)

Tratamento complementar dos efluentes do Tanque Séptico Filtro Anaeróbio Tratamento complementar dos efluentes do Tanque Séptico Filtro Anaeróbio de leito fixo c/ fluxo ascendente - NBR 13969/97 de leito fixo c/ fluxo ascendente - NBR 13969/97

Volume útil do leito filtrante:

V = 1,6*N*C*T

V>= 1000 litros

Disposição Final tipo Sumidouro - NBR 13969/97 Disposição Final tipo Sumidouro - NBR 13969/97

Teste para cálculo da taxa de aplicação e dimensionamento do sumidouro na NBR 13969/97

Tipos de Tratamento – Lagoa de Estabilização Tipos de Tratamento – Lagoa de Estabilização

Q = 180 L/s – Anaeróbia 55x95 m – Facultativa 75x402 m

CRITÉRIOS E PARÂMETROS DE CRITÉRIOS E PARÂMETROS DE PROJETO - Lagoa AnaeróbiaPROJETO - Lagoa Anaeróbia

Período de detenção (Td): 3 – 6 diasProfundidade (h): 3 – 5 mEficiência média de remoção de DBO (E): 50 – 60%Taxa de aplicação volumétrica (Tv): 0,05 – 0,4 kg/m3.dTaxa de aplicação superficial (Ts): 2000 – 4000 kg/ha.d DBO5 afluente (So): 280 mg/l

Taxa anual de acumulação de lodo: 0,03 – 0,04 m3/hab.ano

CORTEATERRO

VOLUME DE CORTE = 1,4 x VOLUME DE ATERRO

Td = V / Q

CRITÉRIOS E PARÂMETROS DE CRITÉRIOS E PARÂMETROS DE PROJETO - Lagoa FacultativaPROJETO - Lagoa Facultativa

Período de detenção (Td): 10 – 20 diasProfundidade (H): 1,5 – 2,5 mEficiência média de remoção de DBO (E): 80 – 90 %Taxa de aplicação superficial (Ls) = 150 – 350 kg/ha.d (Método das cargas superficiais)DBO suspensa no efluente : 1 mgSS/l = 0,3 – 0,4 mg/l de DBO5SS do efluente: SS 125 mg/lDBO afluente : 140 mg/l (com 50% de eficiência de remoção nas lagoas anaeróbias)Coeficiente de remoção de DBO (K): 0,30 – 0,35 d-1 (a 20 ºC) ??Razão largura / comprimento: 1:2 a 1:4

Estimativa da Eficiência na remoção Estimativa da Eficiência na remoção de DBO – Fluxo disperso de DBO – Fluxo disperso

)2/(2)2/(2)2/(10 )1()1(/4 dadad eaeaeaSS

K = 0,132 x Log Ls – 0,146

d = (L/B) / (-0,261 + 0,254x(L/B) + 1,014x(L/B)2)

DTdKa 41

So – Concentração de DBO afluente à Lagoa (entrada)

S – Concentração de DBO efluente da Lagoa (saída)

E = 100x(S0-S)/S0 - Eficiência na remoção de DBO

Deve-se procurar ter o comprimento (L) maior que a largura (B) - quanto maior a relação L/B maior tende a ser a eficiência da lagoa

Entretanto não é recomendável valores exagerados da relação L/B devido à possibilidade de sobrecarga na entrada da lagoa, que pode gerar maus odores

CRITÉRIOS E PARÂMETROS DE CRITÉRIOS E PARÂMETROS DE PROJETO - Lagoa de MaturaçãoPROJETO - Lagoa de Maturação

Profundidade (h): 0,8 – 1,5 m Período de detenção : t > 3 dias Número de coliformes fecais (CF) no esgoto bruto (No) : NMP = 106 – 108/100 ml Redução de bactérias considerando uma lagoa com mistura completa (Ne):

Ne = No / (1+Kb x t), sendo: Ne – número de bactérias após o tempo tNo – número de bactérias inicial afluenteKb – constante de decaimento das bactérias (Kb = 2,6 d-1, a 26ºC)Redução de bactérias considerando n lagoas com mistura completa em série:Ne = No / [( 1+ Kb .t1) (1+ Kb . t2) ... (1 + Kb . tn)Sendo t1, o período de detenção da primeira lagoa, t2 da segunda lagoa e tn da enésima lagoaVariação de Kb com a temperatura: Kb(TºC) = Kb(20ºC) x (1,1)T-20

Número de coliformes fecais no afluente final (Ne): CF = 103/100ml

1 2 3No Ne

Lagoas de Maturação em série

CRITÉRIOS E PARÂMETROS DE CRITÉRIOS E PARÂMETROS DE PROJETO - Lagoa de MaturaçãoPROJETO - Lagoa de Maturação

K = 0,2 d-1 - 20o C

d = (L/B) / (-0,261 + 0,254x(L/B) + 1,014x(L/B)2)

DTdKa 41

No – Concentração de coliformes afluentes à Lagoa (entrada)

N – Concentração de coliformes efluente da Lagoa (saída)

)2/(2)2/(2)2/(10 )1()1(/4 dadad eaeaeaNN

Deve-se procurar ter o comprimento (L) maior que a largura (B) - quanto maior a relação L/B maior tende a ser a eficiência da lagoa

Lagoa de Maturação com Chicanas

= Implicações == Implicações =

• Resíduos sólidos - Lodo

Fonte: Adaptado de Metcalf e Eddy

faixa típico faixa típicosólidos totais % 2-8 5 6-12 10

sólidos voláteis % de ST 60 - 80 65 30-60 40nitogênio % de ST 1,4-4,0 2,5 1,6-6 3fósforo % de ST 0,8-2,8 1,6 1,5-4 2,5

potássio % de ST 0-1 0,4 0-3 1,0Ph 5-8 6 6-7,5 7

alcalinidade mg CaCO3/L 500-1500 600 2500-3500 3000

Lodo Primário Lodo Primário DigeridoUnidadeItem

• Taxa de produção de lodo: Tanque séptico - 57 L / hab / ano

Lagoa Anaeróbia - 10 - 40 L / hab / ano

Lagoa Facultativa - 30 - 80 L / hab / ano

= Conflitos == Conflitos =• Direção dos ventos x Resíduos gasosos

Condições da mistura

Reaeração atmosférica

Sentido do vento

• Exalação de odores

LA LF

1000 m

• Direção dos ventosDireção dos ventos

Direção dos ventos x Resíduos gasososDireção dos ventos x Resíduos gasosos

E.T.E

Vento

CIDADE

• Geotecnia Geotecnia

Alívio

corte

aterro

h corte

Sondagens à percussão (S.P.T.)

Ensaio de peneiramento e sedimentação

Ensaio de permeabilidade do solo – natural e compactado a 95 % Proctor Normal

Limite de liquidez (L.L.)

Limite de plasticidade (L.P.)

Índice de plasticidade (I.P.)

Sobrecarga

corteaterro

h corte

corteaterro

h corte

L/2

L/2

Opções de concepção Opções de concepção L

L/2

Com duas células a eficiência tende a ser maior, tendo uma maior flexibilidade operacional e reduzindo a profundidade de escavações.Porém: maiores gastos com placas de proteção, taludes e tubulações. Movimento de solo?

L/2

Lh corte

corte

aterro

Lei de ZoneamentoLei de ZoneamentoDeve sempre buscar o envolvimento da sociedade

A implantação do E.T.E. pode causar objeções e “ingerência” política

Atentar para a posse da área e servidõesAtentar para a posse da área e servidões Regularização das escrituras das propriedades

Avaliação das áreas utilizadas

Decreto de utilidade pública

• Vazão do corpo receptor Vazão do corpo receptor

• Figuras auto-depuração

Urbanização ao longo da ferrovia

Ocupação desordenada do solo

Uso agrícola

Curva de Depleção do Oxigênio

0

12

34

5

67

8

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25

Tempo (dias)

O.D

. (m

g/l)

O.D

O.D.Sat

Operação Manutenção Operação Manutenção

•CulturaCultura“A água é um bem comum e inesgotável - não tem valor” E os esgotos?

Grande parte dos custos são subsidiados - as tarifas não cobrem os gastos

Não basta obter recursos, é necessário uma tarifa justa

•MonitoramentoMonitoramentoProfissionais com treinamento, capacitação e equipamentos

Não basta atender a legislação - manter um diagnóstico do sistema

OBRIGADO PELA ATENÇÃO!OBRIGADO PELA ATENÇÃO!

ERIVELTON BORTOLI DOS SANTOS eriveltonbs@sabesp.com.br - (14)3522-4933 r. 241

EDSON DE ALMEIDA edsalmeida@sabesp.com.br - (14)3522-4933 r. 332