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PROJETOS DE LODOS DE ESTAES DE TRATAMENTO DE
GUA E DE ESGOTO
CD Superintendncia de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnolgico Amrico de Oliveira Sampaio
O QUE LODO de ETA ?
Res.gua
TratadaCoagulaoFloculao
Filtrao
Distribuio
gua bruta Decantao
Cal Coagulantes (cloreto frrico,
sulfato de alumnio, polmeros, sulfato frrico, etc...)
CalCloroFlor
Mistura rpida
Recirculao
Torta de Lodo
Adensamento
de lodoDesidratao
LODO DE ETA
Ponte removedora de lodos
ETA Rio Grande
Ponte removedora de lodosPonte removedora de lodos
ETA Rio GrandeETA Rio Grande
Descarga de lodo do decantador
ETA Rio Grande
99,5 a 97 % - gua
0,5 a 3 % - slidosprodutos qumicos do
tratamento
slidos suspensos (silte; argila; areia)
partculas coloidaismatria orgnica
O QUE LODO de ETE?
Tanques de AeraoTanques de Aerao
DecantadoresDecantadoresPrimriosPrimrios
DecantadoresDecantadoresSecundriosSecundrios
EEE BrutoEEE Bruto
AdensadoresAdensadores
EE RecirculaoEE Recirculaode Lodode Lodo
DigestoresDigestores
DesidrataoDesidrataodo lododo lodogua de Utilidadesgua de Utilidades
Tanque de Tanque de MisturaMistura LodoLodo
DesidratadoDesidratado
Fase LquidaFase Lquida
Lodo Lodo -- excessoexcessoRecirculao de LodoRecirculao de Lodo
Quantidade de lodos gerada pela Sabesp
RMSP
Interior
Litoral
2002
Produo Diria (ton/dia)
TOTAL
base
seca
78
80
25
183
2010
ETA2002
base
seca
69
30
6
105
base
seca
711
78
45
834
base mida
2370
258
150
2778
2010
ETE
Acrscimo
de acordo
com o
aumento da
produo
base
mida
230
100
19
349
Teor de slidos: 30%
Umidade: 70% Teor de slidos: 30%
Umidade: 70%
base
mida
260
267
647
120
ETA Taiaupeba
61,1 t/dia (TS 30%)
ETA Cubato
70 t/dia (TS 20%)
NO GERAR (eliminar resduo)
MINIMIZAR GERAO (reduo na fonte)
RECICLAGEM NO PROCESSO (reuso)
RECICLAGEM FORA DO PROCESSO
TRATAMENTO (fim de tubo)
DISPOSIO FINAL
PREVENODA
POLUIO
CONTROLEDA
POLUIO
ALTA
BAIXA
VANTAGEMAMBIENTALRELATIVA
HIERARQUIA NO GERENCIAMENTO DE RESDUOS
PREVENO DA POLUIO / PRODUO + LIMPAO QUE ?
Usar menos matrias primas e insumos (recursos naturais, gua, energia)
Gerar menos resduos
Reduzir a toxicidade dos produtos usados
Estratgias para Definies das Solues para Processamento e Destino Final de Lodo de ETAs e ETEs
MTODO TRADICIONAL MTODO PROPOSTO
Produo + limpa
Nova quantificao e qualificao
Estudo de Alternativas (avaliao de aspectos tcnicos,
econmicos e ambientais)
Escolha das solues
Quantificao e Qualificao do lodo
produzido
Quantificao e Qualificao do lodo
produzido
Estudo de Alternativas (avaliao de aspectos tcnicos,
econmicos e ambientais)
Escolha das solues
PRODUO + LIMPAS PARA LODO DE ETAs Recuperao de Produtos Qumicos
Lodo de ETAProcesso de recuperao de sulfato
de alumnio Recuperao de 60 a 90% do sulfato
Diminuio de at 80% do volume de lodo
PRODUO + LIMPAS PARA LODO DE ETAsOtimizao do Processamento do Lodo
(adensamento e desidratao)
FiltroFiltro PrensaPrensa
Mesa desaguadoraMesa desaguadora
Mesa desaguadora: 4 a 6%
Flotao: 7%
Adensadores por gravidade: 3%
Adensamento
Centrfugas: 20 a 22%
Filtro prensa: 30%
Desidratao
PRODUO + LIMPAS PARA LODO DE ETEsOtimizao do Processamento do Lodo
(adensamento e desidratao)
Filtro Prensa de Esteira
ETE Franca
Filtro Prensa - ETE Barueri
Desidratao-Centrfuga
ETE SJCampos
Secador TrmicoETE So Miguel
Secador TrmicoSecador TrmicoETE So MiguelETE So Miguel
Disposio Final de Lodos de ETAs nos Estados Unidos
Fonte: AWWARF (1999)
Outros 7%
Agricultura25%
Descarga em corpo hdrico
11%
Aterro exclusivo
13%
Disposio em rede de esgoto
24%
Aterro municipal
20%
LODO DE ETAs - Linhas de Pesquisa
Utilizao na indstria cermica
Lanamento em ETEs (Franca - ETE ABC)
Controle de Odores
Cobertura de aterros sanitrios
Recuperao de reas degradadas
Pesquisa - Disposio em ETEsSimulao em escala piloto da
viabilidade do lanamento de lodos das ETAs em ETEs da RMSP
Projeto Tiet - Fase II
Incio: Jan / 2003
Durao: 1 ano
Custo da Pesquisa: R$ 650.000,00
(financiamento BID)
Estudo em escala real do lanamento de lodo da ETA em ETE para a cidade de Franca
Pesquisa - Controle de Odores em Sistemas de Esgoto Sanitrio
CONTROLE DE SULFETOS
Soluo atual:
Aplicao de nitrato de amnia
Pesquisar
Uso de lodos de ETA com cloreto frrico
Gerao de Odor pela produo de sulfeto
Pesquisa - Cobertura de Aterros Sanitrios
Objetivo: Testar e avaliar a incorporao de lodo de ETA como material de cobertura de aterro sanitrio para selagem diria
Resultados Esperados : Dosagem de mistura argila / lodo que atendam os requisitos operacionais do aterro sanitrio
Lodo de ETA
+ Argila
Resduos
Aplicao do lodo de ETA para recuperao de reas degradadas
rea degradadarea degradadaPesquisa em
desenvolvimento na UNESP / Jaboticabal
MucunaMucuna--pretapreta CaruruCaruru CrotalriaCrotalria
Incorporao do lodo da ETA Cubato na indstria de bloco
cermico
Incorporao do lodo Incorporao do lodo da ETA Cubato na da ETA Cubato na indstria de bloco indstria de bloco
cermicocermico
LODO DE ETA > CERMICALODO DE ETA > CERMICA
Estado de So Paulo - 55%da produo nacionalProduo de
cermica vermelha 30 % - Regio de Tatu
60 fabricantes 12 municpios
2 fabricantes
Regularizao ambiental
LODO DE ETA > CERMICALODO DE ETA > CERMICASMA - Cetesb
Negociao de conflitos e Gerenciamento ambiental
Aplicado onde tcnicas tradicionais no funcionam
Convnio entre Estadode So Paulo
e Canad
Indicao:Cermica Mnaco
Lanamento delodo de ETA
Em crregos e reservatrios
LODO DE ETA > CERMICALODO DE ETA > CERMICA
Presso dos rgosambientais
Estimativa de Produo de lodo de ETA na RMSP
ETA prod. m3/s base seca base mida TS = 30%Guara 33,0 36,3 120,9Taiaupeba 10,0 18,3 61,1ABV 11,0 10,9 36,2Rio Grande 5,0 4,9 16,4Casa Grande 4,0 3,7 12,4Baixo Cotia 0,7 2,9 9,8Alto Cotia 0,9 1,0 3,4
Total 78 260
LODO DE ETA > CERMICALODO DE ETA > CERMICA
1 ETA da SABESP c/fase slida de tratamentoETA Cubato
QQmdiamdia = 4 m3/s Desaguamento mecnicoFiltro prensa de esteira
Produo atual de lodo :25 ton/dia
(20% teor de slidos)
Objetivo
Avaliar a incorporao mxima do lodo da
ETA Cubato na argila normalmente
utilizada na cermica Mnaco, de modo a
atender aos requisitos bsicos de produto
e do mtodo de fabricao
Critrios para a avaliao da incorporao de lodo de ETA na fabricao de blocos cermicos
Mudanas: nos moldes de extruso na composio de argilas procedimento de queima tempo de secagem em estufa
No interferncia no processo de
fabricao do bloco cermico
Atendimento s especificaes
tcnicas de blocos cermicos - NBR
7171
Retrao Absoro de gua Resistncia mecnica
compresso
LODO DE ETA > CERMICALODO DE ETA > CERMICA
OU SEJACermica Mnaco
ETA Cubato
XX
Capacidade; Fase Slida.
Capacidade; Regularizao
Ambiental
LODO DE ETA > CERMICALODO DE ETA > CERMICA
Cermica
s/ reg. Amb.== LIXOLIXO
Lodo de ETA
Cermica
C/ reg. Amb.
AterroAterrosanitriosanitrio==
Descritivo do Projeto
Ensaio de incorporao de lodo de ETA na fabricao de blocos cermicos em escala real
ArgilaArgilaLodo de
ETADiferentes Diferentes dosagensdosagens
Fabricao deblocos cermicos
MisturaMistura
LODO DE ETA > CERMICALODO DE ETA > CERMICA
MetodologiaMetodologia
CaracterizaoTeor de slidos
Lodo ETA Cubato Teor de matria orgnica
por infra-vermelho
Composio mineralgica
Composio granulomtrica
Labs. USP
Inst. Qum,Eng Minas,
Mecnica Solos
LODO DE ETA > CERMICALODO DE ETA > CERMICA
Incorporaodo lodo de ETAna fabricao dobloco cermico
Dosagem volumtrica
Diferentes proporesde lodo de ETA/argila1:4 - 1:5 - 1:8 - 1:10
Ptio Lodo Mistura
Fluxograma do Processode fabricao do bloco cermico
Argila
Coque
Mistura Laminao Extruso Corte
Estufa48 horas a
100C
Queima30 horas a
900C
Resfriamento24 horas
Estoque
Recortes
T
i
j
o
l
o
s
Tempo de ciclototal = 7 dias
+ lodo de ETA
Processo de fabricao do bloco cermico
Extruso Corte Empilhamento
QueimaEstufa Bloco
Especificaes de blocos cermicos NBR 7171
Ensaios dos blocos
cermicos
LaboratrioACERVIR
Absoro de gua - NBR 8947 Compresso - NBR 6461
LODO DE ETA > CERMICALODO DE ETA > CERMICA
Resultados da caracterizaodo lodo de ETA
Mica
GoethitaPresena
dos compostos
Quartzo
Calcita
Caolinita
Resultados da caracterizaodo bloco cermico
Trincas na estufaRetrao excessiva
aps a queimaTrincas aps queima
Dosagem 1 lodo ETA : 4 argila1 lodo ETA : 5 argila
Lodo c/ 7 dias de repouso e secagem
LODO DE ETA > CERMICALODO DE ETA > CERMICA
Dosagem 1 lodo ETA : 10 argila
Lodo c/ 7 dias de repouso e secagem
Critrios EspecificaoNBR 7171Dosagem
1: 10Dosagem
s/ lodoCompresso 1 MPa 0,4 MPa 0,8 MPaAbs. de gua (%) 8 a 25 20,9 18,4Dimenses (mm)
ComprimentoLarguraAltura
240 3 242,1 242,0115 3 114,7 116,0140 3 138,8 139,0
Blocos com reentrncias nas paredes
LODO DE ETA > CERMICALODO DE ETA > CERMICA
Dosagem 1 lodo ETA : 8 argila
Lodo c/ 7 dias de repouso e secagem
Critrios EspecificaoNBR 7171Dosagem
1: 8Dosagem
s/ lodoCompresso 1 MPa 2,3 MPa 2,3 MPaAbs. de gua (%) 8 a 25 19,1 19,1Dimenses (mm)
ComprimentoLarguraAltura
240 3 239,3 239,2115 3 112,1 110,7140 3 137,7 135,4
Blocos com paredes retas
LODO DE ETA > CERMICALODO DE ETA > CERMICA
Discusso dos Resultados
Para cada combinaode ETA e cermica
Resultados especficos
Caractersticas dolodo de ETA Cubato mineralgica tamanho de partculas
Similares argila daCermica Mnaco
No deve interferirno processo
LODO DE ETA > CERMICALODO DE ETA > CERMICA
Dosagem 1 lodo : 8 argila
Atendeu aoscritrios
Molde c/ paredes retas
Baixa resistncia compresso
Dosagem 1 lodo : 10 argila
Problema de ajustede processo
Molde c/ paredes arredondadas
LODO DE ETA > CERMICALODO DE ETA > CERMICA
Bloco com paredes retasEnsaio de resistncia compresso
Reentrncias nas paredes
LODO DE ETA > CERMICALODO DE ETA > CERMICA
Concluses e recomendaes
Caractersticas materiais do lodo (ETA Cubato) so similares s da argila (Cermica Mnaco) -Permitem sua incorporao no bloco cermico.
Lodo ETA Cubato - dosagem 1:8 - Bom resultado
Bloco paredes retas => proporciona melhor resistncia resistncia compresso que o bloco de paredes curvas
LODO DE ETA > CERMICALODO DE ETA > CERMICA
Mxima dosagem de lodo da ETA CubatoNovos ensaios
Produo diriada Cermica MnacoOtimizar
Contrato pilotoFase atual
Transporte e disposio na Cermica Mnaco
= R$ 35/tonVS
Disposio em aterro sanitrio
= R$ 70/ton
LODO DE ETEs - Linhas de Pesquisa
Aplicao em Culturas Agrcolas
milho caf pupunha banana florestas
Converso do condicionamento qumico do
lodo da ETE Barueri
Remoo e disposio final do lodo de lagoas de
estabilizao
Registro no Ministrio da Agricultura
Caracterizao geotcnica
Registro do Biosslido no Ministrio da Agricultura
LODO
RESDUOBIOSSLIDO
PRODUTO AGRCOLAXViabilidade do Uso na Agricultura :
reduo das despesas com transporte e disposio do lodo
economia pelo prolongamento da vida til de aterros exclusivos para a disposio do lodo
reciclagem de macro e micro nutrientes
SABESFRTIL ETE Franca
SABESFRTIL SABESFRTIL ETE FrancaETE Franca
CONDICIONADOR DE SOLOS
Pesquisa - Uso do Biosslido nas Culturas de Milho e Caf
Instituio: UNESP/Jaboticabal
Incio: 1997
Trmino: 2003
Custo da Pesquisa: R$ 295.000,00Caf Caf -- FrancaFranca
Milho Milho -- UNESP/JaboticabalUNESP/Jaboticabal
Pesquisa - Uso do Biosslido em Plantaes Florestais
Eucalipto Eucalipto -- ItatingaItatinga
Instituio: IPEF / ESALQ-USP
Incio: 1998
Trmino: 2006
Custo da Pesquisa:
1 Etapa - R$ 322.000,002 Etapa - R$ 455.000,00
Total - R$ 777.000,00
Pesquisa - Uso do Biosslido nas Culturas de Banana e Pupunha
Instituio: Instituto Agronmico de Campinas IAC
Incio: 2001
Trmino: 2003
Custo da Pesquisa: 1 Etapa - R$ 90.000,00
2 Etapa - R$ 87.000,00
Total - R$ 177.000,00
Banana Banana --PariqueraPariquera--AuAu
Pupunha Pupunha --UbatubaUbatuba
Com biosslidoCom biosslido Sem biosslidoSem biosslido
Converso do Condicionamento qumico do lodo da ETE Barueri com a utilizao de polmeros para desidratao
nos filtros prensa
Reduo do custo de produtos qumicos e de transporte de torta de lodo em torno de R$ 115.000,00 / ms
Utilizao de polmeros no Utilizao de polmeros no condicionamento do lodo para condicionamento do lodo para
desidratao em filtro prensa de placasdesidratao em filtro prensa de placas
Reduo de 22% do volume de lodo gerado
Cal + cloreto frrico
xpolmeros
Lodos de Lagoas de Estabilizao -Remoo e Disposio Final
LAGOAS OPERADAS PELA SABESP
Tipo de lagoa Quantidade Vazonominal (L/s)
Sistema Australiano 100 3.592,00
Lagoa Facultativa 114 1.101,00
Lagoa aerada 19 839,23
Outros 3 33,20
Total 236 5.565,43Fonte: Dados fornecidos pelas reas operacionais. (2000)
Tempo de Operao das Lagoas da Sabesp
17
2123
16
22
0
5
10
15
20
25
(%)
(0 - 5) (5 - 10) (10 - 15) (15 - 20) (>20)Tempo de operao (anos)
(%) das lagoas em funo do tempo de operao
61 %operam a mais de
10 anos
Lagoas de Estabilizao
CONSEQUNCIAS DO ACMULO DE LODO
Diminuio da eficincia da lagoa;
Liberao de maus odores.
QUANDO REMOVER O LODO?
Quando o volume de lodo ultrapassar 50% do volume til da lagoa (CETESB, Mara, Yanes)
Objetivo da pesquisaRecuperar a eficincia das lagoas de estabilizao com o emprego de equipamentos que otimizem as diversas etapas envolvidas na remoo e disposio final.
Remoo com teores de slidos maiores otimizao dos equipamentos de desidratao reduo de rea para disposio em vala reduo do volume transportado para disposio
lquida na agricultura
Preservao da camada impermeabilizante da lagoaRemoo com a lagoa em operao
FORMAS DE REMOO DO LODO de LAGOAS
DesativaoTemporria
Em Operao
Necessidade de mais de uma lagoa
Estgio atual:- Identificao dos melhores equipamentos para
remoo;
- Negociao com os fornecedores de equipamentos para estudo em escala real.
Prxima etapa:- Viabilizar a limpeza de uma lagoa para demonstrao
para as diversas UNs.