Tecnologias de Tratamento de Esgoto. Um Breve Comparativo 44ª Assembleia Nacional da ASSEMAE...
Transcript of Tecnologias de Tratamento de Esgoto. Um Breve Comparativo 44ª Assembleia Nacional da ASSEMAE...
Tecnologias de Tratamento de Esgoto. Um Breve Comparativo
44ª Assembleia Nacional da ASSEMAEUberlândia MG 04 a 09 de maio 2014
ETEs NO MUNICÍPIO DE CAMPINAS/SP
100% (junho 2016)Capacidade Instalada de Tratamento de Esgoto
88%
TANQUE SÉPTICO + FILTRO ANAERÓBIO
ETEs Vazões (L/s)Nova Bandeirante 7,0 / 4,1
Bosque das Palmeiras 6,0 / 2,4
Vila Reggio 5,6 / 5,6
Eldorado 5,6 / 3,5
Icaraí 4,0 / 4,0
ETE Bosque das Palmeiras
ETE Eldorado
Operação e manutenção simples; Ausência de equipamentos eletromecânicos; Baixíssima produção de lodo (remoção anual com
caminhão esgota-fossa para outra ETE); Não requer operador fixo; Baixo impacto visual.
Efluente com aspecto desagradável, presença de sulfeto e fonte de maus odores;
Dificuldade para alcançar remoção de DBO ≥ 80%; Remoção nula de N e P; Dificuldades para desativação da ETE; Aplicável para ETEs de pequeno porte.
CEPT + REATOR BIOLÓGICO COM LEITO MÓVEL/FIXO
ETEs Vazões (L/s)Porto Seguro 4,6 / 2,9
Campo Florido 2,9 / 2,9
Casas do Parque 2,2 / 2,5
Santa Lúcia 1,4 / 1,7
Reator Biológico com Leito Móvel/Fixo e Decantador
ETE Casas do Parque
Tanques de Equalização e Sedimentação (dosagem PAC)
Soprador e Painel Elétrico
Mídia Livre 13 x 9mm500m2/m3
Mídia Fixa56x54x56cm
300m2/m3
ETE MÓVEL: tanques e contêineres removíveis; facilidades para implantação, desativação e aproveitamento da ETE em outro local;
Boa eficiência de remoção de DBO; Minimização de maus odores; Não requer operador fixo.
Custos elevados de operação; Alta produção de lodo, com remoção
semanal através de caminhão esgota-fossa para outra ETE.
CEPT - Tratamento Primário Quimicamente Assistido, ou Tratamento Primário Avançado
UASB + FILTRO AERADO SUBMERSO (FAS)
ETEs Vazões (L/s)Nova América 70 / (em construção)
São José 7,0 / 4,1
São Luís 5,0 / 3,6
ETE São José ETE Nova América
UASB e FAS com meio suporte de 12 x 25mm
área<250m2/m3
Decantador Lamelar
ETE COMPACTA: área reduzida devido unidades conjugadas no mesmo tanque;
Boa eficiência de remoção de DBO; Baixa produção de lodo, com remoção
semanal através de caminhão esgota-fossa; Não requer operador fixo.
Maus odores com impacto na vizinhança;
Aplicação de neutralizadores químicos; Queima incompleta de biogás; Restrições para adequações no processo.
LODOS ATIVADOS batelada/aeração prolongada
ETE Alphaville: aeradores submersos e desidratação de lodo com centrífuga
ETEs Vazões (L/s)Alphaville 23 / 19
San Martin 19 / (em construção)
Arboreto 12 / 5,5
Terras do Barão 6 / 2
ETE Arboreto: aeradores superficiais e leitos de secagem de lodo
ETE Terras do Barão: aeradores superficiais e remoção de lodo para desidratação em outra ETE
Elevada eficiência de remoção DBO; Possibilidade de remoção biológica de N e P; Fluxograma simplificado; Flexibilidade operacional; Reduzidas possibilidades de maus odores.
Elevada potência instalada e consumo relativamente alto de energia;
Alta produção de lodo, exigindo adensamento e difícil desidratação;
Impacto de aerossóis (aeradores superficiais); Requer operador fixo no período diurno.
LODOS ATIVADOS contínuo/aeração prolongada
ETEs Vazões (L/s)Samambaia 151 / 54
Mirassol 8 / 2,7
Ouro Verde 1,2 / 1,6
ETE Samambaia: tanques de aeração construídos no solo; aeradores superficiais; decantadores lamelares com remoção hidráulica de lodo; digestão aeróbia de lodo, adensamento e
centrífuga
DBO entrada/saída: 276 ± 64 / 9 ± 7 (mg/L) Remoção DBO = 97%
ETE Mirassol: tanque de aeração e decantador
ETE Ouro Verde: efluentes hospitalares
Elevada eficiência de remoção DBO; Remoção de amônia (nitrificação); Flexibilidade operacional; Resistência a cargas de choque; Reduzidas possibilidades de maus odores.
Elevado consumo de energia; Alta produção de lodo, exigindo
adensamento e difícil desidratação; Impacto de aerossóis (aeradores superficiais) Decantadores lamelares exigem melhorias; Requer operador fixo.
BIORREATOR COM MEMBRANAS (MBR)
ETE Vazões (L/s)EPAR Capivari II 182 (360) / 40
Boa Vista 180 / (em projeto)
Reator Biológico com câmaras de desoxigenação, anaeróbia, anóxica e aeróbia com sistema de ar difuso (3.456 difusores de bolha fina com membranas em EPDM)
EPAR Capivari II Soprador Rotativo 238m3/min 450CV
BIORREATOR COM MEMBRANAS (MBR)
Cassete de Membranas de Ultrafiltração (UF): GE ZeeWeed 500D; submersa; fibra oca; poro nominal 0,04µm; PVDF (Fluoreto de Polivilideno)
Soprador Rot. 80m3/min150 CV
Efluente Tratado FinalÁgua de Reúso
Trem de Membranas
Tanques de Membranas (3 Tq. x 8 cassetes x 48 módulos = 36.400 m2 )
BIORREATOR COM MEMBRANAS (MBR)
Parâmetro (mg/L)
Esgoto Bruto Permeado Remoção Média (%)Faixa Média Faixa Média
DQO 480 – 750 636 6 – 28 16 97,5
DBO 233 – 476 326 0,11 – 1,2 0,6 99,8
NTK 41 – 111 77,6 0,95 – 2 1,37 98,1
NH3 – N 35 – 77 54,4 0,01 – 0,32 0,11 99,8
NO3 – N 0,63 – 5,2 2,4 0,8 – 6,96 4,6 -
PO4 – P 4,8 – 8,57 6,67 0,1 – 6,5 2,57 61,6
SST 252 – 428 313 0,2 – 3,0 1,62 99,5
Turbidez(NTU) - - 0,20 – 0,33 0,26 -
CF(NMP/100mL) - - < 2,0 < 2,0 -
BIORREATOR COM MEMBRANAS (MBR)
Efluente de alta qualidade com consistência e confiabilidade, permitindo a remoção de matéria orgânica, sólidos em suspensão, colóides, nutrientes (N e P) com uso de seletores; e organismos patogênicos (bactérias, vírus, cistos de protozoários, ovos e larvas de helmintos) sem adição de produtos químicos, e sem geração de subprodutos tóxicos;
Fluxograma simplificado com baixos requisitos de área; Não gera maus odores, nem problemas graves de corrosão; Possibilita o recebimento de grande diversidade de efluentes; Produz água de reúso necessária para a RMC e Bacia PCJ; Promove maiores benefícios e ganhos ambientais.
Maiores custos de implantação e operação (custo das membranas está em queda e a vida útil mais extensa);
Elevado nível de automação e instrumentação.
UASB + LODOS ATIVADOS
ETE Santa Mônica (Vó Pureza):UASB, lodos ativados com aeradores superficiais, e decantadores lamelares
ETE Piçarrão: UASB, lodos ativados com ar difuso e flotaçãoRecebimento de chorume + lodo: 180+705 = 885m3/dia (2,4% Qmed)DBO ent./saída: 247 ± 34 / 25 ± 5 (mg/L) Rem. DBO = 90%
ETEs Vazões (L/s)Piçarrão 556 / 422
Santa Mônica 85 / 69
UASB: distribuição interna e separadores trifásicos, com câmaras de biogás cobertas em PRFV, e compartimentos de decantação abertos
Queimadores de biogás5.500Nm3/dia
(630NL/kgDBOaplicada)
UASB + REATOR BIOLÓGICO COM LEITO MÓVEL
ETE Vazões (L/s)Capivari I 86 / 60
ETE Capivari I: UASB, Reator MBBR/IFAS, e decantadorRecebimento de lodo de outras unidades: 170 m3/dia (3,3% Qmed)
DBO ent./saída: 337 ± 80 / 14 ± 9 (mg/L) Rem. DBO = 96%
UASB com câmaras de biogás e de decantação interligadas e cobertas
Meio Suporte 25 x 25mmSuperfície Específica = 687m2/m3
Reator com câmaras anóxica/aeróbia e peneira para retenção de meio suporte
Decantador Secundário
UASB + (LODOS ATIVADOS OU RBLM)
Custos de implantação e operação menores que lodos ativados;
Menor consumo de energia; Menor produção de lodo; Efluente de boa qualidade: remoção de DBO e amônia
(nitrificação), e de nitrito/nitrato (desnitrificação) no caso de previsão de câmaras anóxicas (seletores).
Sensível a cargas de choque, mas possibilita o recebimento de lodos de fossas sépticas domésticas e chorume, com equalização das vazões e cargas;
Estabilidade afetada com o descarte de lodo aeróbio para o UASB visando adensamento e digestão;
Sistemas de clarificação com flotadores ou decantadores lamelares necessitam de melhorias.
UASB + TRATAMENTO FÍSICO - QUÍMICO
Pós-tratamento físico-químico: coagulação/floculação Peróxido de Hidrogênio + Cloreto Férrico + Cloreto de
Polialumínio (PAC) + Polímero + Antiespumante
ETEs Vazões (L/s)Anhumas 1.200 / 605
Sousas 99 / 23
Flotação com Ar Dissolvido (FAD) para clarificação do efluente
Bombas de Recirculação, Compressores e
Saturadores
UASB com câmaras de biogás e de decantação interligadas e cobertas, e queimadores de biogás
(próximos de área densamente urbanizada)Biogás = 1.700Nm3/dia (165NL/kgDBOaplicada)
ETE Anhumas: UASB, floculadores e flotadoresDBO entrada/saída: 188 ± 27 / 25 ± 5 (mg/L)
Rem. DBO = 87%
UASB + TRATAMENTO FÍSICO - QUÍMICO
Baixo custo de implantação; Baixos requisitos de energia e área; Efluente de qualidade satisfatória para padrões não
restritivos: remoção de DBO; remoção de fósforo proporcional a dosagem de coagulantes; incremento de oxigênio dissolvido no efluente (flotação).
Remoção nula de amônia e surfactantes; Presença de cor e espuma no efluente tratado; Consumo elevado de produtos químicos; Interferência do sulfeto dissolvido no efluente, com
desprendimento de maus odores nos floculadores; Baixa flexibilidade operacional e instabilidade; Elevado nível de monitoramento e manutenção; Sistema de flotação necessita de melhorias.
UASB + FILTRO BIOLÓGICO PERCOLADOR (FBP)
ETE Vazões (L/s)
Barão Geraldo 240 / 78
Filtro Biológico Percolador com Distribuidor RotativoAnéis plásticos 90 x 90mm área = 102m2/m3 índice vazios = 92%
ETE Barão Geraldo: UASB, filtros biológicos percoladores e decantadores secundários
DBO entrada/saída: 213 ± 37 / 20 ± 3 (mg/L) Remoção DBO = 91%
UASB com câmaras de biogás e de decantação interligadas e cobertasBiogás = 302Nm3/dia
(214NL/kgDBOaplicada)
Decantador Secundário
UASB + FILTRO BIOLÓGICO PERCOLADOR (FBP)
Baixo custo de operação; Baixo consumo de energia; Baixo consumo de produtos químicos; Simplicidade e facilidade operacional; Efluente de boa qualidade para padrões não restritivos:
remoção de DBO; remoção parcial de amônia e surfactantes quando operado em baixa carga;
Boa adaptação e desempenho para baixas vazões iniciais;
Compatibilidade para expansões futuras.
Desprendimento de maus odores nos distribuidores rotativos do filtro biológico.
CUSTOS DE OPERAÇÃO - COMPARATIVO
EPAR CAPIVARI II SAMAMBAIA CAPIVARI I BARÃO GERALDO PIÇARRÃO ANHUMAS0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Custo de Operação por m³
ENERGIA QUÍMICOS
LODO
Valo
r R$/
m³
CUSTOS DE OPERAÇÃO - COMPARATIVO
EPAR CAPIVARI II SAMAMBAIA CAPIVARI I BARÃO GERALDO PIÇARRÃO ANHUMAS0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Custo de Operação por Kg DBO removida
Valo
r R$/
Kg D
BO re
mov
ida
CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
(UASB + PÓS-TRATAMENTO) x LODOS ATIVADOS
Menor custo de implantação e operação; Menor consumo de energia e produção de lodo; Menor capacitação para remoção de poluentes; Maiores limitações para o recebimento de efluentes; Há necessidade de melhorias nos sistemas de:
descarte e tratamento de escuma; proteção contra corrosão das estruturas; tratamento e controle de maus odores; captação total e queima completa do biogás;aproveitamento do biogás nas ETEs de maior porte; segurança das instalações com gases (CH4; H2S).
UMA ANÁLISE COMPARATIVA MAIS ABRANGENTE DE TECNOLOGIAS DEVE CONSIDERAR, ALÉM DE ASPECTOS ECONÔMICOS, REQUISITOS AMBIENTAIS LOCAIS E REGIONAIS.
____________________________________________________________
DIRETORIA EXECUTIVA DA SANASA
Diretor Presidente – Arly de Lara Romêo
Chefe de Gabinete – Fernando Ribeiro Rossilho
Procuradora Jurídica – Maria P. P. A. Balesteros Silva
Diretor Administrativo – Lúcio Esteves Júnior
Diretor Comercial – Luiz Carlos de Souza
Diretor Financeiro e de Relações com Investidores – Pedro Cláudio da Silva
Diretor Técnico – Marco Antônio dos Santos
www.sanasa.com.br 0800 77 21 195
Sérgio Raimundo GrandinCoordenador de Tratamento de Esgoto
(19) 3256-3039 – [email protected]