Embed Size (px)
Citation preview
Pesquisa, Desenvolvimento e
Inovação Tecnológica na Sanepar
Projetos APD 2014
Eng. Charles Carneiro, Dr.
Companhia de Saneamento do Paraná – SANEPAR
Instituto Superior de Economia e Administração - ISAE / FGV
Universidade Federal do Paraná - UFPR
Estrutura
APDASSESSORIA DE
PESQUISA E DESENVOLVIMENTO
USGAUNIDADE DE
SERVIÇO GESTÃO
AMBIENTAL
USEAUNIDADE DE
SERVIÇO EDUCAÇÃO AMBIENTAL
USHIUNIDADE DE
SERVIÇO RECURSOS HÍDRICOS
APDAASSESSORIA DE
PLANEJAMENTO E DESENVOLVIMENTO
AMBIENTAL
DMADIRETORIA DE
MEIO AMBIENTE E AÇÃO SOCIAL
UGRSUNIDADE DE GESTÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS
Assessoria / Qualidade
SANEPAR in numbers….
water supply and sewage treatment services in the Paraná State
+- 7200 employees
345 cities
Sanepar Revenue 2013 = +- U$ 1,000,000,000
R&D Department budget 2013 = U$ 2,000,000 (0.2%)
Water Supply = 100% service cover – 15,000 L/s
Wastewater= 63% cover (99.7% treated) – 227 anaerobic reactors
Solid waste = 3 landfills (starting on core business)
R&D Department
15 TECHNICIANS
(5 PhD, 5 MSc, 5 Grad)
15 trainees
Total 30 people
R&D Performance
•CETS – Sanepar Sustainable Technologies Center
•Several applicable solutions to operational division;
•15 books
•Over than 300 scientific contributions
OBJETIVOOferecer soluções tecnológicas inovadoras e sustentáveis para a companhia.
Sala de reuniões
Biblioteca
Unidades Piloto – ETE e ETA
Auditório – vídeo conferência
Laboratório de Protótipos
Sala dos Continentes
CETSCentro de Tecnologias Sustentáveis Sanepar
ROOM OF CONTINENTS
Place assigned to international partners institutions to carry out R&D in fellowship
“SANEPAR 100 FRONTEIRAS”Technological Interchange Program of Sanepar
Objeto stabilish R&D cooperation agreements
with universities and research centers
WTP PILOT
OFFICE ROOM OF CONTINENTS
PROTOTYPES LABORATORY
MEETING ROOM
Jackeline
Cleverson
Bárbara
Maurício Alexandre
JuremaGustavo
Karina
Equipe APD 15 PROFISSIONAIS + 15 TRAINEES = 30 PESSOAS
Bruna
Mariana
Charles 14 ESTAGIÁRIOSRonaldJanaína Giancarlo
PROCESSO ÁGUA
Reservatórios Sanepar:
5 reservatórios em operação hoje
1 reservatório com operação estimada para 2014 (rio Verde)
CURITIBAPiraquara I 30 km
Alagados Lake130km from Curitiba
ÁREA QUALIDADE DA ÁGUA
CAPTAÇÃO SUBSUPERFICIAL COM PREFILTRAÇÃO Produto Em Execução
Dreno Tradicional: Tubulação perfurada
transversal
DHLVR
Drenos tradicionais x DHLVR
Sistema de Filtração Natural com Drenos Horizontais Longitudinais de Velocidade Regulada (DHLVR)
ÁREA QUALIDADE DA ÁGUA
Filtração Natural com Drenos Horizontais Longitudinais Produto Em Execução
Filtração Natural com Drenos Horizontais Longitudinais de Velocidade Regulada (DHLVR)
Eutrofização de Reservatórios
Lago IraíLago Iraí Lago Iraí
Área Eutrofização Produto Concluído
Plano de Ação Preventiva da bacia do Rio Verde
GUIDELINE ACTIVITIES GOALS RESPONSIBLE
KNOWLEDGE AND
INFORMATION
1. Development of Research Program
Production of consistent technical information Research Group (11 institutions)*
2. Technical subsidizing of the Catchment Zoning
Adequate Catchment Zoning Government, Municipalities, Research Group (11
institutions)*
3. Access to information: local residents, citizens and decision makers
Knowledge about possible and adequate activities (Catchment Zoning). General information with
emphasis on protected areas
Government (all the representatives) and municipalities (city councils), Schools
4. Lectures to farmers
Lectures about: present and future market, techniques of production, sale techniques, potentialities and limitations of land
use, legislations, importance of ecosystem and water quality, care with environment, financing, new technologies
Government (Technical Agricultural Assistance Institute - EMATER), Municipalities, Schools,
Researchers
POLICIES
5. Regulation of Catchment Zoning
Regulation of zoning legislation to permit development of activities without any problem
Government (Environmental Institute, Environmental Secretary, Metropolitan Region Coord.), Municipalities, Council Committees
6. Following the legislation of zoning
Integrally follow the legislation and practice the correct use of soil and respective conservation methods
Government (Environmental Institute - IAP and Board of Agriculture - SEAB) and Municipalities
7. Promoting programs to encourage farmers to stay in the land
Facilitate farmers’ lives and the lives of their families Government (Technical Agricultural Assistance
Institute - EMATER), Municipalities, Schools
TECHNOLOGY
8. Improvement of technical assistance to farmers
Knowledge about better and cleaner techniques of production. Application of adequate techniques of soil
conservation
Municipalities, Government (Technical Agricultural Assistance Institute - EMATER)
9. Improvement of technical operation of reservoir
Improvement of conditions of the reservoir PETROBRAS
PARTICIPATION
10. Communication free way Exchange of information between decision makers,
citizens and local residents, meetings to discuss Local residents, Citizens, Government,
Municipalities
11. Environmental education Development of environmental thinking (residents and
industries), especially in schools Municipalities, NGO’s, Schools
12. Native reforestation Recovery of the watershed vegetation and of the
riparian areas of lakes and reservoirs.
Local residents, landowners, Government (Environmental Institute, Environmental
Secretary, Technical Agric. Assistance Institute)
FINANCE 13. Possibilities of financing Governmental and local programs of financing, others
possibilities Government (Technical Agricultural Assistance
Institute - EMATER), Municipalities
INSTITUTIONS
14. Improvement of organizational structure and development of institutional function
Define exactly the roles of each institution in the integrated basin management plan. Each institution should efficiently develop
their official responsibilities (roads, sewage, security, supervision, legislation, planning)
Government (all the representatives), Municipalities
MACRÓFITAS AQUÁTICAS – Produto em execução
-Métodos de controle (manuais e mecânicos);
-Rendimentos operacionais e impactos na qualidade da água;
-Avaliação da exportação de N e P;
Barco Ceifador
ÁREA QUALIDADE DA ÁGUA
MACRÓFITAS AQUÁTICAS e RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS
Iraí
Escavadeira de lança longa
RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS – RAD – Produto Concluído
ANTES DEPOIS
0,9%
53,0
8,3%
2,4%
6,8%
2,7%
26,0%
Disposição do Lodo de ETA (%) por quantidade teórica gerada (118.368 L/dia)
Aterro municipal
Corpo receptor
Descarte em ETE
Descarte na água de
lavagem de filtros
Galeria pluvial
Outros
Recuperação de área
degradada
0,6%
73,3%
2,3%
8,7%
9,3%
1,7%4,1%
Disposição do Lodo de ETA (%) por número de ETAs (total de 172)
Aterro municipal
Corpo receptor
Descarte em ETE
Descarte na água de
lavagem de filtros
Galeria pluvial
Outros
Recuperação de área
degradada
(126)
(4)
(15)
(16)
(3) (7) (1)
Quadro atual
ÁREA Lodo de Água
2 linhas de pesquisa
Secagem
Destino Final
- Caracterização do lodo de 44 ETAs
panorama do estado
- APD Informe Técnico 03/2012 – Curva de turbidez x Sólidos e Massa de Lodo Produzido;
- APD Informe Técnico 02/2013 –Caracterização do lodo de ETA.
- Especificação de Geoforma tipo BAG paradesidratação de lodos de ETAs PequenoPorte – EB/APD/000045-v1
-Aplicação de lodo de ETA em ETE:
- efeito do lançamento (ETA Cafezal)
- proporção máxima de mistura
- efeito de diferentes coagulantes
-Desidratação:
- viabilidade do diferentes alternativas
- uso de bags
- redução de volume de lodo
ÁREA Lodo de Água PRODUTOS
CONCLUÍDO EM EXECUÇÃO
RIPLA
PROCESSO ESGOTO
COM SEM
AVALIAÇÃO DE DESINFECCAO NATURAL DO LODO DE ESGOTO POR ESTOCAGEM
PROLONGADA
Produto CONCLUÍDO
Produto EM EXECUÇÃO
Curitiba e
ApucaranaInúmeras pesquisas (20 anos) Reciclagem agrícola em no estado do PR e outros estados
* Curvas de aplicação de lodo para todas as URs
ÁREA LODO DE ESGOTO
Destino dado à escuma
31,43%
18,57% 16,43%
15,00%
12,14%
3,57%
2,86%misturada ao lodo
aterro sanitário
particular
bag
outra ETE
aterro sanitário
municipal
vala na ETE
leito de secagem
ÁREA ESCUMA PRODUTO CONCLUÍDO
•Diagnostico de todas as ETEs do estado (Relatório Técnico)
•Avaliação de Gordura de Rede
Coletora de Esgotos da Região Central
de Curitiba – INF. TÉC nº 02/2013
ÁREA ESCUMA
PRODUTOS
Retirada de escuma de UASB’s
• avaliação e proposição de técnicas
alternativas para retirada de escuma dos
reatores (contrato SANEPAR/UFMG)
Redução de volume de escuma para
destinação
•Avaliação de novos tipos de peneiras finas
• Desenvolvimento de bioaumentadores
(parceria Novozimes) – fase II
Destinação: avaliação de possibilidade
de aproveitamento
•Mistura: lodo + escuma (URGA)
•Incineração (USEG - ETE Sta Quitéria)
Amostra PCS (kJ/kg) PCI (kJ/kg)
ETE Atuba Sul 2.470 1.884
ETE Padilha Sul 2.522 1.700
GRCE 2.671 2.029
ÁREA ESCUMA Em execução
• 1. Sistematização das atuais diretrizes de projeto e rotinas operacionais;
• 2. Visita técnica às ETEs de Umuarama e de Cascavel;
• 3. Consolidação de experiências e proposição de alternativas;
• 4. Reunião: apresentação e discussão das alternativas;
• 5. Adequação → ETEs Cambuí e Contenda;
• 6. Projeto;
• 7. Obras;
• 8. Monitoramento;
• 9. Apresentação e discussão final de pesquisa.
ETE Santa Quitéria
ÁREA ODOR
Distância entre a ETE e População do Entorno
18%
32%
28%
22%
< 100 M 100 - 500 M 500 - 1000 M > 1000 M
% Estações com Tratamento de Odor
87%
13%
NÃO SIM
Parceiros de pesquisa?
Programa de Pesquisas emControle e Monitoramento de Odor em ETE’s
Diagnostico realizado em todo estado
Avaliação dos principais produtos químicos:
•Hipoclorito de Cálcio;
•Hipoclorito de Sódio
•Cloro Orgânico;
•Gás Cloro;
•Cloreto Férrico;
•Peróxido de Hidrogênio** ( segurança, eficiencia e custo)
Com H2O2Sem H2O2
Peróxido
Cloreto Férrico
ComSem
ÁREA ODOR PRODUTO CONCLUÍDO
(Recomendação atual em substituição ao cloro gasoso)
23
Biofiltro
Ressalto - cascateamento
ÁREA ODOR PRODUTO CONCLUÍDO
1 - MN/OPE0035 (SNS) Métodos de Controle de Odores nas ETEs (ABRIL)
3 - Uso e dimensionamento de
biofiltros;
2 - Desprendimentos de sulfeto em ressaltos hidráulicos
4 - Torres
de adsorção
5 - Fotocatálise
no ar – ainda
não se mostrou
promissor
Nitratos para redução de H2S no efluente do RALF
Eletroxidação no efluente
Ampliar eficiência de biofiltros - Fase II
Flutuação do pH
Manual SaneAr: 2014
emissão atual de odores nas ETE´s; resultados já consolidados; proposição de alternativas
ÁREA ODOR Em execução
Injeção de oxigênio (URPG)
Fotocatálise no efluente
Cloreto férrico
Aspersão com neutralizadores (USEG) - aprimorar
PRIORIDADES
odores
segurança
ornamentação
legislação
ÁREA ODOR PRODUTO CONCLUÍDO
Cortinas Verdes
Pós-tratamento ANAERÓBIO com MBR (micro e ultrafiltração)
4 módulos de membrana submersíveis:
- Um módulo de membrana de placas planas – Alfa Laval
- Um módulo de membrana fibra oca – Koch
- Um módulo de membrana fibra oca – PAM
- Um módulo de membrana tubular – C-MEM
Parede plana – Alfa Laval
Fibra oca – PAMFibra oca – KOCH
Tubular – C-MEM
ÁREA TRATAMENTO DE ESGOTO Em execução
Partner
Problemas Estruturais em Redes
-Avaliação detubulações
- Avaliação de PV's
-Avaliação de Infiltração em Redes& Tecnologias de reparo
MODELO DE
GESTÃO DE
REDES
Grupo:
APD
USEG
USPOCT
USES
QUANTIBIO - Medição de biogás em tempo real: guiamento passivo
• Vazao Biogas
• Metano
• Temperatura
• Pressao
ÁREA Biogás PRODUTO CONCLUÍDO
PROBIOGÁS: Medições de biogás
10 ETEs
SISTEMA DE INFORMAÇÕES SOBRE POTENCIAL DE PRODUÇÃO DE BIOGÁS
ÁREA Biogás PRODUTO EM EXECUÇÃO
OUTRAS AÇÕES NO ÂMBITO DO PROBIOGÁS
TRADUÇÃO DE GUIAS TÉCNICOS NORMATIZAÇÃO
1. DWA 216: Análise energética – metodologia para otimização energética de ETEs
2. DWA-M 363: Origem, condicionamento e aproveitamento de biogás
3. DWA-M 361: Tratamento de biogás
4. DWA M 212: Equipamentos e acessórios de sistemas de biogás em ETEs
VISITAS TÉCNICAS E EVENTOS
ÁREA Biogás PRODUTO EM EXECUÇÃO
GERAÇÃO DISTRIBUÍDA DE ENERGIA ELÉTRICA A PARTIR DO BIOGÁS(ETE OURO VERDE – FOZ DO IGUAÇU)
ENERGIA GERADA: 200 – 250 kWh / mês
COMPENSAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
ÁREA Biogás PRODUTO CONCLUÍDO
Instrumentação ETE Ouro Verde
Curitiba
ÁREA Biogás PRODUTO EM EXECUÇÃO
ÁREA Biogás PRODUTO EM EXECUÇÃO
STHILSISTEMA TÉRMICO DE HIGIENIZAÇÃO DE LODODE ESGOTO DA SANEPAR (ETEs pequeno porte)
ÁREA Biogás PRODUTO EM EXECUÇÃO
LODO ÚMIDO
(ST ~ 18 %) LODO SECO
(ST ~ 85 %)
SECAGEM E COMBUSTÃO DE LODOS E ESCUMAS
ETE SANTA QUITÉRIA – CURITIBA
SECAGEM COMBUSTÃO
Combustão
PROJETOS SOBRE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
ÁREA Eficiência Energética PRODUTO EM EXECUÇÃO
ÁREA Eficiência Energética PRODUTO CONCLUÍDO
16 aeradores
(2400 CV)
ETE BELÉM: motores
ATUAL: ~ 12,75 GWh/ano
( > R$ 3,5 milhões/ano)
ECONOMIA ESPERADA: 4,24 % (aeradores)
~ R$ 120 mil / ano
Payback 5,1 anos
ATUAL: ~ 1,96 GWh/ano
( > R$ 780 mil/ano)
Payback – 10 anos
SEDE: ar e iluminação
ÁREA Eficiência Energética PRODUTO EM EXECUÇÃO
Diagnósticos hidráulicos em SAA e SES;
Rendimento de motores em campo;
Cavitação em bombas;
Pressão x vazão de vazamento;
Treinamento (TURMA 1 - CONCLUÍDO).
FOCO: aspectos hidráulicos
PROJETO TÉCNICO-CIENTÍFICO
convenio UFPR/LENHS
ÁREA Eficiência Energética PRODUTO CONCLUÍDO
FOCO: no processo
Medição: Elétrica + Hidráulica + Mecânica
PROJETO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA: ELEVATÓRIA CAJURU
PROCESSO RESÍDUOS
SÓLIDOS
ÁREA RESÍDUOS SÓLIDOS PRODUTO CONCLUÍDO
Estudos para aproveitamento energético do biogás gerado em aterro sanitário.
Amostras RS Camada de cobertura Drenos(Ensaios BMP) (Flux Chamber) (Ensaios de extração ativa e passiva)
ÁREA RESÍDUOS SÓLIDOS PRODUTO EM APROVAÇÃO
Alternativas tecnológicas para redução da carga orgânica em aterros sanitários.
Cooperação Técnica Sanepar - Universidade de Stuttgart - ALEMANHA
- UFPR / LENHS - eficientização energética - viés hidráulico e cursos
- LACTEC – 9 projetos em água, esgoto e tecnologia da informação
- UNAM / Mexico – AMPLO plano 1: MBR - membranas para pós-tratamento
- Albrecht Ltda - Secador/Combustor de lodo - biogás e biomassa
- UFMG / UFPR - Retirada de escuma de reatores
- Stuttgart University / Alemanha – AMPLO plano 1: remoção de nutrientes e
plano 2: pré-tratamento de resíduos em aterros sanitários
- UNESCO-IHE / Holanda – AMPLO plano 1: tecnologias para tratamento de odor e
plano 2: modelagem em recursos hídricos
COOPERACOES TÉCNICAS
PRIORITY 1 PRIORITY 2
WATER
Water sludge
Water treatment
Eutrophication
Pollutants removal
Macrophytes
Energetic efficiency
Water Quality
Lake basin management
Water loss control
SEWAGE
Odour
Scum
Pipes management
Biogas use
Membrane – anaerobic treatment
Reuse
Sewage sludge
Aerobic treatment
Energetic efficiency
Finalizando….Prioridades de Pesquisa hoje!
OBRIGADO!!!
Charles CarneiroAssessoria de Pesquisa e Desenvolvimento – SANEPAR
Instituto Superior de Economia e Administração – ISAE / FGV
Universidade Federal do Paraná - UFPR
E-mail: [email protected]
