Tratamento de Lodos Em Estações de Tratamento de Efluentes Industriais - Eng. Ademar César...

Tratamento de Lodos em

Estações de Tratamento de

Efluentes Industriais

Palestrantes: Ademar Cesar Ferreira

Introdução

Efluente

Bruto

Gases

Lodo

Efluente

Tratado

Lodos:

O que são lodos?

Por que desaguar os lodos gerados na ETE?

Tipos de Lodo

Lodos:

Tipos de Lodo Origem

Lodo Químico • Tratamento físico-químico

• Decantador primário

Lodo Biológico • Lodos ativados

• Reatores aeróbios

• Lagoas de estabilização

• Reatores anaeróbios

Classificação e Destino de Lodos:

A caracterização de um lodo é fundamental para

a escolha do método de tratamento que será

aplicável a ele e para a previsão da performance

do sistema escolhido.

Apresentamos a seguir uma classificação dos

lodos conforme sua origem e o seu conteúdo em

materiais coloidais hidrófilos, que são muito

importantes no estudo do comportamento dos

lodos durante o desaguamento.

Lodos Orgânicos Hidrófilos:

É uma das maiores classes de lodo;

caracterizam-se por apresentar grande

dificuldade de desaguamento devido à presença

de grande quantidade de colóides hidrófilos.

Encontram-se nesta categoria os lodos

resultantes de ETE’s biológicas, lodos cujo teor

de materiais voláteis seja alto em relação ao

material seco total e lodos oriundos de ETA’s

onde são usados reagentes químicos tais como:

sulfato de alumínio e/ou cloreto férrico.

Lodos Minerais Hidrófilos:

Estes lodos contém hidróxidos metálicos

formados ao longo dos processos físico-

químicos, por precipitação de íons metálicos

presentes no efluente a tratar ou devido ao

emprego de sais metálicos: de alumínio ou de

ferro.

Lodos Oleosos:

Estes lodos são caracterizados pela presença,

mesmo pequena, de óleos e/ou graxas minerais

ou vegetais que são adsorvidos pelo lodo

hidrófilo ou hidrófobo que se forma como

conseqüência do tratamento aplicado. Como se

pode constatar, este lodo pode ter uma ou outra

característica: hidrofilia ou hidrofobia.

Lodos Minerais Hidrófobos:

Estes lodos são caracterizados pela presença

de grande quantidade de materiais que não

possuem, ou possuem em proporção muito

baixa, água de ligação; como exemplo, temos:

areia, argila, escória, etc. No processo de

desaguamento destes lodos, relativamente fácil,

pode haver perturbação do processo devido a

presença de coagulantes minerais ou produtos

com características de hidrofilia.

Lodos Fibrosos:

Estes lodos são, em geral, fáceis de serem

desaguados, a não ser que haja a presença de

compostos químicos que prejudiquem este

processo de separação.

Fatores que Caracterizam a Natureza dos

Lodos

Concentração em sólidos secos;

Teor em materiais voláteis;

Composição elementar ponderal;

Composição da água intersticial.

Fatores que Caracterizam a Natureza dos

Lodos

Concentração em sólidos secos;

Expressa geralmente em % ou em g/l e que é

determinada por secagem a 105°C, até o peso

constante.

Fatores que Caracterizam a Natureza dos

Lodos

Teor em materiais voláteis;

Expressa em % em peso de materiais sólidos e que é

determinada em forno a 550-600°C.

Fatores que Caracterizam a Natureza dos

Lodos

Composição elementar ponderal;

C e H para avaliar o grau de estabilização ou calcular

o poder calorífico; N e P para avaliar o valor agrícola e

outros elementos.

Fatores que Caracterizam a Natureza dos

Lodos

Composição da água intersticial.

Substâncias dissolvidas, alcalinidade total e parcial,

DQO, DBO, pH, etc.

Condicionamento do Lodo

Condicionamento

consiste em:

Coagulação no caso:

polímeros catiônicos;

cloreto férrico;

Floculação;

Uma grande diminuição da resistência específica do

lodo;

Uma pequena influência sobre a característica de

hidrofilia do lodo.

Os polieletrólitos orgânicos são moléculas

grandes, solúveis em água desenvolvidas a

partir de pequenos elementos construtivos,

denominados monômeros, repetidos numa

longa cadeia.

Os polieletrólitos podem usar um ou mais

métodos de adquirir características

específicas de desempenho.

Floculantes orgânicos são caracterizados

por:

O tipo de carga

A densidade de carga

O peso molecular

A estrutura molecular

O tipo de carga:

É selecionado de acordo com o tipo de

partículas

Aniônico (-) floculante para capturar partículas

minerais.

Catiônico (+) floculante para capturar as

partículas orgânicas.

Não-iônico de uso mais restrito.

A densidade de carga:

A densidade de carga representa a quantidade

de carga + ou - necessária para obter a melhor

floculação na dosagem mais baixa.

Depende do tipo de lodo a tratar. Esta

densidade de carga é principalmente uma

função do teor de matéria orgânica (MO).

A densidade de carga:

O peso molecular:

A escolha do peso molecular, que é o

comprimento da cadeia do polímero, depende do

equipamento utilizado para a desidratação.

Para centrifugação: Um peso molecular de

elevado à muito elevado é mais indicado em

função do cisalhamento elevado aplicado aos

flocos.

Para a filtração: Um peso molecular de baixo

para médio será melhor adaptado para obter

uma boa drenagem.

A estrutura molecular:

Para floculantes catiônicos:

Estruturas lineares: com baixa dosagem e bom

desempenho quando o peso molecular correto é

escolhido.

Estruturas ramificadas: com dosagem média e

excelente desempenho de drenagem.

Estruturas cruzadas: com alta dosagem e

desempenho excepcional de drenagem e de

resistência ao cisalhamento.

Sistemas de Desaguamento

de Lodo

Leitos de Secagem

Leitos de Secagem

calha

entrada

sistema de

drenagem

líquido

filtrado

PLANTA CORTE TRANSVERSAL

soleira drenante

camada suporte lodo

sistema de drenagem

sistema de drenagem

soleira drenante camada suporte

lodo

calha CORTE LONGITUDINAL

Leitos de Secagem

Vantagens Desvantagens

↓ valor de investimento ↑ área requerida

Simplicidade operacional Estabilização prévia do lodo

↓ nível de atenção exigido Influência do clima

↓ consumo de energia elétrica Lenta remoção da torta seca

↓ consumo de produto químico ↑ mão de obra para remoção

Torta com alto teor de sólidos ↑ risco de liberação de odores

Centrífuga - Decanter

Centrífuga - Decanter

Vantagens Desvantagens

Ocupam áreas reduzidas Ruídos e vibrações

Facilidade de instalação Desgaste das lâminas

Alta taxa de carregamento Alto consumo de energia

Operação higiênica Assistência técnica para start up

Fácil operação Manutenção cuidadosa

Usadas para adensamento

Centrífuga

Filtro Prensa

Filtro Prensa

Vantagens Desvantagens

↑ grau de confiabilidade Exige operadores treinados

↑ concentração de sólidos Necessita cal hidratada

Elevada captura de sólidos Elevação do pH a 11,5

Qualidade do efluente líquido Elevado custo operacional

Filtro Prensa

Prensa Desaguadora

Prensa Desaguadora

Vantagens Desvantagens

↓ custo de aquisição Emissão de aerossol

↓ consumo de energia elétrica ↑ consumo de água para

lavagem das telas

Visualização e acessibilidade ao

processo de prensagem

Eventual emissão de odores

↑ número de rolamentos

Prensa Desaguadora

Contipress

Contipress

Vantagens Desvantagens

Totalmente automatizado ↑ Custo de aquisição

Silêncio na operação Necessita dosagem de

polieletrólito

Totalmente fechado (sem

odores)

Necessita de compressor de ar

Desaguamento contínuo Tecnologia nova

Contipress

Filtro Bag

Filtro Bag

Vantagens Desvantagens

Rápida implantação ↑ Custo de disposição do bag

Silêncio na operação Necessita dosagem de

polieletrólito

Totalmente fechado (sem

odores)

Grandes áreas

Desaguamento contínuo

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