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A experiência da Estação de Tratamento de
Esgoto de Itabira e sua contribuição em
pesquisa e monitoramento e aprimoramento em
parceria com UFMG
J.M. Borges - SAAE - Itabira
UFMG/DESA - Universidade Federal de Minas Gerais
- Departamento Engenharia Sanitária
Instituição fundada em Itabira, no dia 20 de Maio de 1955, com a finalidade de operar os sistemas de abastecimentos de água
e esgotamento sanitário do município. O SAAE é uma Autarquia Municipal com autonomia administrativa e financeira,
cumprindo seu objetivo primário, ou seja, captar, tratar e distribuir água (420 l/s ) a praticamente 100% da população urbana e
mais dois distritos (Senhora do Carmo e Ipoema), como também recolher 98% do esgoto doméstico, (tratando 70%)
Itabira, Capital da Poesia, terra natal de Carlos Drummond de Andrade, cidade do Circuito do Ouro e da Estrada
Real, localizada no coração de Minas Gerais, na região Sudeste do Brasil, tem como vias de acesso as rodovias BR
381/262 MG 120/129, atualmente possui 110.000 habitantes e sua região contem no total 1254,49 Km² em
abrangência, e tem como atividade principal, a extração de minério de ferro, extraído pela maior empresa de
mineração diversificada das Américas, a Vale do Rio Doce.
SAAE ITABIRA
(Autarquia Municipal – 58 anos)
O Município de Itabira:
INTRODUÇÃO
•Valho-me da presente para informar que o SAAE de Itabira vem
desenvolvendo trabalhos de pesquisa em parceria com a UFMG desde o
primeiro Edital do PROSAB, no final da década de 90, ocasião em que
apoiou ativamente a implantação e a operação de unidades
experimentais junto à ETE Nova Vista, em Itabira. Os resultados das
pesquisas desenvolvidas em parceria com a UFMG têm possibilitado
impulsionar a questão do tratamento de esgoto em nosso município e
dando contribuições para meio científico
•Temos utilizados os reatores UASB para o tratamento de esgotos
domésticos no município de Itabira desde 1995 sabendo que:
•Tecnologia consolidada principalmente para regiões de clima
quente
Entretanto temos convicção que:
•Aprimoramentos: no monitoramentos e nos projetos e na operação são
ainda necessários
Tratamento preliminar
Reatores UASB
Filtros Biológicos Percoladores
Decantadores Secundários
Desaguamento de lodo
Laboratório
Caracteristicas
ETE Laboreaux
Reatores
UASBFiltros percoladores*
Popualção Equivalente (hab) 70.000 (123.000)
Vazão (m³.s-1) 0,170 (0,313)
TDH (h) 8,0 -
COV (kgDBO.m-³.d-1) 0,80 0,60 – 0,70
Carga hidráulica (m³.m-².d-1) - 14,0
Número de reatores 8 (16) 2 (4)
Configuração Retangular Circular
Dimensões (m) 21,70 × 6,20 D = 22,50
Altura útil (m) 4,50 2,50
Volume útil (m3) 1.210,9 56,25
Desaguamento do lodo Filtro prensa
METODOLOGIA
OBJETIVOS
•Apresentar os aprimoramentos que foram desenvolvidos e os que estão
em estudos juntos com SAAE de Itabira e a UFMG/DESA, associados a
reatores UASB aplicados ao tratamento de esgotos domésticos,
• Demonstrar que estamos conseguindo com essa parceria,
contribuições para o aprimoramentos de projetos e as operações de
reatores UASB baseados na literatura científica e em experiência
práticas obtidas.
Foto da ETE de Ipatinga
(COPASA)
Pop. 400.000 habitantes
Corrosão na Laje de Cobertura
Quando é necessário mudar? Antes que seja necessário
Aplicação de revestimento protetivo de
poliuretano elastomérico flexível na
superfície de concreto. “Polibrid”
Unidades Reatores Aprimoramentos - Fases
“CASE 1” – Gradeamento fino instalado • Antes de operação
“CASE 2” – Teste de vazamento biogás
na partida do reator. • Antes partida operacional ETE
“Case” 3: Gerenciamento do lodo • Partida unidade desidratação
(Filtro Prensa).
“CASE 4” - Avaliação da biomassa nos
reatores • Operacional
“CASE 5” – Acumulação de escuma em
separadores trifásicos • Operacional
Exemplos de aprimoramentos proposto (SAAE-UFMG/DESA)
Gradeamento fino
(limpeza manual)
Tratamento preliminar
Gradeamento fino instalado após a etapa de desarenação
(abertura 15 mm)
“CASE 1” – Gradeamento fino instalado
Aprimoramento Uso de peneiras e gradeamentos médios e grosseiros
• Peneiras manual (15 mm abertura)
• Mantendo o gradeamento grosseiro e médio à jusante dos desarenadores
• Possíveis pontos de vazamento de gás: (Pressão de trabalho 0,170mca)
(i) Fissuras nas câmaras de gás;
(ii) Vazamentos nas linhas de gás;
(iii)Válvulas de alívio.
“CASE 2” – Teste de vazamento biogás na partida do reator
Teste de vazamento de biogás: ETE Laboreaux
Antes dos reparos Após os reparos
Protocolo implementado para teste das câmaras de coleta gás
(i) Encher os reatores com água;
(ii) Pressurizar os reatores com água;
(iii) Monitorar o decaimento de pressão nos compartimentos e biogás;
(iv) Verificar a perda de pressão.
“CASE 2” – Teste de vazamento biogás na partida do reator
“CASE 4” - AVALIAÇÃO DA BIOMASSA NOS REATORES
C1
C3
C4
C2
efluente
afluente
0,5 m
1,5 m
2,0 m
1,0 m
H4 = 0,75 m e V4 = 100,9 m3
H2 = 0,50 m e V3 = 67,3 m3
H4 = 0,80 m e V1 = 107,6 m3
H3 = 0,50 m e V2 = 67,3 m3
Altura e Volume de
influência dos pontos
de amostragem
Determinação da quantidade de biomassa em um reator
•Volumes correspondentes a cada
zona amostrada: V1; V2; V3; V4.
•Concentrações de lodo em cada
zona amostrada: C1; C2; C3; C4.
•Cálculo da quantidade de
biomassa (M) em cada zona do
reator:
•Zona 1: M1 = C1 x V1
•Zona 2: M2 = C2 x V2
•Zona 3: M3 = C3 x V3
•Zona 4: M4 = C4 x V4
•Cálculo da quantidade total de
biomassa:
MT = M1 + M2 + M3 + M4
AVALIAÇÃO DA BIOMASSA NOS REATORES
Reator 1
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
1 20 51 76 90 107 125 136 153 167 178 195
SS
T (m
g/L
)
Mas
sa S
T (
kg)
Dias operacionais
ST
SST
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
209 235 262 287 318 342 365 392 415 440 468 493 520
SS
T (m
g/L
)
Mas
sa S
T (
kg)
Dias operacionais
ST
SST
• Dificuldades de ajustes de dosagens de condicionantes
químicos
• Má homogenização antes do desaguamento
• Resultado: frequentes interrupções das unidades de
desidratação do lodo e deterioração da qualidade do efluente
Aprimoramento: Uso de tanques de homogenização com misturadores
“Case” 3: Gerenciamento do lodo
Possivelmente é hoje principal problema operacional em reatores UASB
Aprimoramento proposto: Remoção hidrostática da escuma
Princípio básico:
• Redução ou aumento da pressão de biogás no interior dos
separadores trifásicos
• Escoamento da escuma por canaletas instalados no interior
do compartimento de biogás
“CASE 5”
Acumulação de escuma em separadores trifásicos
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Escuma (retirada do separador)
Compartimento
de biogás
Canaletas de
retirada de
escuma
Aproveitamento energético de uma ETE !!!
Deve ser considerado para:
• Geração de energia
• Secador térmico do lodo
• Higienização do lodo
Aprimoramentos operacionais continuação
Descarte de escuma
CONCLUSÕES
• Aprimoramentos operacionais e de projeto de reatores
UASB tem sido propostos com o objetivo de promover
adequações e tornar o sistema mais eficiente
• Algumas limitações remanescentes devem ser melhor
esclarecidas e pesquisadas com o estabelecimento de
protocolos para projeto, construção e operação de
reatores UASB
• A parceria com meio científico e acadêmico e de suma
importância para o aprimoramento operacionais nas
atividades de saneamento.
"O conhecimento é o processo de
acumular dados; a sabedoria reside na
sua simplificação."
(Martin H. Fischer)