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Josué Tadeu Leite França 06/11/2012
REMOÇÃO DE LODO DE LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO E ACONDICIONAMENTO
EM CONTENTORES GEOTÊXTEIS.
INTRODUÇÃO
A Cia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo é responsável pela operação de água e esgoto em 363 municípios do Estado de São Paulo. A Diretoria de Sistemas Regionais atua em 325 municípios, os quais estão sob responsabilidade de 10 Unidade de Negócio – UN, divididas conforme a sua localização nas bacias hidrográficas do Estado de São Paulo. Estes municípios, com populações que podem variar de 700 a 700.000 habitantes. Nestes municípios a maioria dos sistemas de tratamento de esgotos são constituídos por Lagoas de Estabilização que operam há anos sem remoção do lodo, algumas com comprometimento da sua eficiência. Na Unidade de Negócio do Alto Paranapanema - RA, considerando-se os critérios de eficiência e o tempo de operação das estações, foi constatada uma grande demanda para remoção de lodo em unidades com idade de operação superior a 15 anos.
Tipo de tratamento – Alto Paranapanema Quantidades
Sistema australiano 21
Sistema australiano + lagoa de maturação 3
Lagoa facultativa 25
Lagoa anaeróbia 1
Lagoa aerada + Sedimentação 3
Filtro biológico aerado submerso 1
Fossa Filtro 8
Vala de infiltração 1
Total de sistemas 63
Fonte: Sabesp 2012
EFICIÊNCIA E PADRÕES DE LANÇAMENTO DAS LAGOAS
As lagoas devem cumprir dois objetivos principais: Proteção ambiental remoção da DBO Proteção da saúde pública remoção de organismos patogênicos
Além disso o efluente deve satisfazer o CONAMA 357/2005 e o Decreto Estadual 8468/1976
UN Alto Paranapanema - SABESP Lagoa de estabilização: sistema de tratamento de esgoto predominante Instalação: grande maioria nas décadas de 80 e 90 Operação: muitos anos sem remoção de lodo comprometimento da eficiência exalação de odores indesejáveis demandas ambientais e jurídicas
Necessidade de recuperação dos sistemas: Remoção do lodo das lagoas e adequação do
tratamento.
Processos de desaguamento de lodo
• Leito de secagem • Filtros esteiras ou prensas desaguadoras • Filtro Prensa • Centrífugas • Contentores Geotêxteis • Secagem em estufa • Secagem complementar natural • Secagem térmica
O desaguamento do lodo pode ser realizado por processo naturais – os leitos de secagem – ou por processos mecânicos
Fonte: ABNT NBR 12209/2011
ESTUDO DE ALTERNATIVAS TÉCNICAS E AMBIENTAIS
ALTERNATIVA 1
LAGOA DRAGAGEM DO LODO
CENTRÍFUG.
MISTURA
CONDICIONAM.
TRANSPORTE ATERRO SANITÁRIO
ALTERNATIVA 1: Dificuldades : Montagem de estrutura complexa Necessidade de pré condicionamento do lodo antes de alimentar a centrífuga ( gradeamento) Grandes distâncias para transporte até aterro licenciado na região Teor elevado de umidade, geração de chorume em aterros (restrição para umidade > 70%)
ESTUDO DE ALTERNATIVAS TÉCNICAS E AMBIENTAIS
ALTERNATIVA 2
LAGOA DRAGAGEM DO LODO
MISTURA
CONDICIONAM.
CONTENTORES GEOTÊXTEIS
ATERRO SANITÁRIO
USO AGRÍCOLA
OU
PROCEDIMENTO ADOTADO
Montagem de estrutura simples para condicionamento e acondicionamento do lodo ( fácil manejo e operação). Estabilização (química, física e biológica) do lodo no próprio local da geração. Baixa manutenção além de adicionar ao processo “capacidade de armazenamento” Desaguamento em condições ambientalmente correta até atingir teor de sólidos totais desejado, antes da disposição final.
Justificativa para aplicação da tecnologia
OBJETIVO GERAL
Avaliar a técnica de remoção de lodo proveniente de lagoas de estabilização e desague através de acondicionamento em contentor geotêxtil. Sua disposição quanto aos aspectos operacionais, econômicos e de remoção de patogenicidade.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS Caracterização do resíduo sólido conforme a ABNT 10004 e CONAMA 375 (lodo) Avaliação quantitativa e qualitativa de helmintos no lodo (interior da lagoa e acondicionado no contentor geotêxtil); Patogenicidade do lodo quanto aos coliformes termotolerantes e salmonellas em função do tempo de armazenamento e desague Concentração média de sólidos do lodo no interior da lagoa e após acondicionamento e desaguamento em Contentor geotêxtil. (ABNT NBR 12.209/2011)
MAPA DE LOCALIZAÇÃO
Localização do experimento
Unidade de Negócio do Alto Paranapanema
CORONEL MACEDO
• Município de Coronel Macedo • Região Administrativa de Sorocaba • Lagoa facultativa: Início de operação em1990 • Vazão de projeto: 8,0 L/s • Trata atualmente: 8,1 L/s • Área total cadastrada de 17357,56 m² • Área ocupada pela ETE de 6312,75 m² • Localizada: acesso para rodovia SP-255, Rua Presidente Castelo Branco s/n. • Nº ligações de esgoto = 1285 un. (Sabesp - out. 2008) • Nº de habitantes = 4.626 (Sabesp- 2008) • Período da remoção de lodo: 01/10/08 a 22/12/08
LOCAL DO EXPERIMENTO – ETE CORONEL MACEDO
Área média ha 0,6642
Profundidade m 1,5
Volume m3 9.599
DADOS OPERACIONAIS
O efluente bruto e o efluente tratado apresentaram DBO média de, 450mg.L-1 e 168mg.L-1, respectivamente, dando assim uma eficiência de remoção com relação a carga orgânica de 62,6%. A quantidade de sólidos em suspensão total (SST) do efluente bruto e do efluente tratado apresentaram em média 843mg.L-1 e 555mg.L-1. O nitrogênio amoniacal na saída do tratamento em média de 21,3 mg.L-1 em N –NH3, (Sabesp, 2008).
BATIMETRIA - QUANTIFICAÇÃO DO LODO
VOLUMES
. Total = 3.000 m³
. Removido = 2.000 m³ MEDIÇÃO
. Batimetria e AUTO CAD CIVIL
Antes de iniciar o serviço de remoção do lodo foram coletadas amostras em vários níveis, ou seja, a 0.00 m 0,20 m, 0,40 m, 0,60 m, 0,80 m, 1,00 m e a 1,20 m do fundo, em onze (11) pontos da lagoa determinados conforme perfil batimétrico, para avaliação preliminar da quantidade de ovos de helmintos acumulados durante o tempo de operação da ETE e do teor de Sólidos Totais, Fixos e Voláteis.
COLETA DE AMOSTRA DE LODO NA LAGOA
COLETA DE AMOSTRA DE LODO
CONDICIONAMENTO DO LODO
Para melhoria do desaguamento do lodo, antes de ir para o Contentor Geotêxtil foi aplicado polímero orgânico sintético catiônico, em emulsão, base de poliacrilamida. O polímero foi diluído na concentração de 0,25% em tanques e aplicado na linha de recalque do lodo dragado. As dosagens adequadas foram determinadas em ensaios laboratoriais. A quantidade de polieletrólito utilizada variou entre 2 a 6Kg.t-1 de MS.
Operação da draga Ponto de aplicação do polímero
Enchimento dos Contentores Geotêxteis
Desaguamento
DESAGUAMENTO DO LODO
Retorno do drenado dos Contentores geotêxteis para ETE
AMOSTRAS DE LODO ACONDICIONADO
Coletas semanais Amostras coletadas em várias profundidade dos Contentores Geotêxteis Homogeneização e retirada de alíquotas com aproximadamente 1000g Análise qualitativa e quantitativa de ovos de helmintos, para avaliação durante desaguamento (conforme procedimento recomendado no ANEXO IV da Resolução Conama Nº 375) Coletas Mensais Análise do teor de sólidos, Avaliação de coliformes termotolerantes e salmonella
RESULTADOS
Massa Bruta: Os parâmetros analisados apresentaram valores adequados aos indicados na norma ABNT NBR 10004:2004. Lixiviado: Os parâmetros analisados apresentaram concentrações adequadas ás indicadas no Anexo F da norma ABNT NBR 10004:2004. Solubilizado: os parâmetros analisados Alumínio, Ferro, Surfactantes apresentaram concentrações superiores ás indicadas no Anexo G da norma ABNT NBR 10004:2004. Baseado nos resultados obtidos para a amostra, a classificação foi: Classe II A – Resíduo não perigoso e não inerte
CLASSIFICAÇÃO DO LODO
EFICIÊNCIA DA ETE COM RELAÇÃO A REMOÇÃO DA CARGA ORGÂNICA
Remoção da DBO antes da intervenção e remoção de lodo da ETE de Coronel Data Horário da
coleta ( h ) DBO
Afluente Efluente Eficiência %
22.06.2005 12:00 841 251 70,15 17.08.2005 13:00 682 384 43,70 01.02.2006 13:00 467 153 67,24 27.06.2006 17:00 388 343 11,60 01.08.2006 13:00 1306 286 78,10 18.04.2007 13:00 541 198 63,40 07.08.2007 12:00 849 172 79,70 11.03.2008 13:40 502 70 86,06 18.11.2008 12:20 150 644
Média aparada
76,71 68,42
Laboratório: Divisão de Controle Sanitário Alto Paranapanema, SABESP/RAOC
EFICIÊNCIA DA ETE COM RELAÇÃO A REMOÇÃO DA CARGA ORGÂNICA
Laboratório: Divisão de Controle Sanitário Alto Paranapanema, SABESP/RAOC
Após a intervenção na lagoa de ETE de Coronel Macedo, SABESP
Datas da coleta
DBO afluente
DBO efluente
Remoção DBO
mg.L-1 % 16.02.2009 464 88 81,0 23.03.2009 508 56 88,9 04.05.2009 384 63
83,5
84,47
VARIAÇÃO DO TEOR DE SÓLIDOS TOTAIS, VOLÁTEIS E FIXOS NO PERFIL DO LODO NO INTERIOR DA LAGOA ANTES DE INICIAR A REMOÇÃO
Ponto P1 distante 10 m da entrada do afluente
Ponto P4 distante 10 m da entrada do afluente
Ponto P5 distante 10 m da entrada do afluente
TEOR DE SÓLIDOS TOTAIS EM CADA PONTO AMOSTRAL E EM CADA EXTRATO DO PERFIL DE
LODO
TEOR DE SÓLIDOS FIXOS EM CADA PONTO AMOSTRAL E EM CADA EXTRATO DO PERFIL DE
LODO
TEOR DE SÓLIDOS VOLÁTEIS EM CADA
PONTO AMOSTRAL E EM CADA EXTRATO DO
PERFIL DE LODO
OVOS DE HELMINTOS ENCONTRADOS NO LODO DO INTERIOR DA LAGOA (Ascaris lumbricóides)
OVOS DE HELMINTOS ENCONTRADOS NO LODO DO INTERIOR DA LAGOA (Trichiura trichuris)
OVOS DE HELMINTOS ENCONTRADOS NO LODO DO INTERIOR DA LAGOA Toxocara canis
OVOS DE HELMINTOS ENCONTRADOS NO LODO ACONDICIONADO NO SACO GEOTÊXTIL
Data coleta Al All Toxocara Tt Tt -larvado Hd Hn
22.01.09 61 0 4 20 1 0 2
29.01.09 2 1 0 4 0 0 0
05.02.09 15 0 0 4 0 0 1
12.02.09 8 0 0 4 0 0 2
16.02.09 5 0 0 2 0 0 0
26.02.09 26 0 4 2 0 0 0
03.03.09 9 0 0 4 0 0 2
13.03.09 0 0 0 0 0 0 0
23.03.09 1 0 0 4 0 0 0
01.04.09 11 0 1 3 0 0 0
16.04.09 5 0 2 5 0 0 0
Continuação
Data Coleta Al All Toxocara Tt Tt -larvado Hd Hn
23.04.09 9 0 2 2 0 0 0
04.05.09 16 0 2 3 0 0 3
14.05.09 82 0 0 10 0 0 3
21.05.09 6 0 0 0 0 0 0
25.05.09 38 0 3 8 0 0 0
05.06.09 60 0 4 8 0 0 0
17.05.09 33 0 0 2 0 0 0
06.07.09 65 0 4 6 0 0 0
22.07.09 2 0 0 0 0 0 0
29.07.09 25 0 2 6 0 0 3
Laboratório: Labreuso/Unicamp Legenda: Al – Ascaris lumbricóides (Ascaris sui), All – A. lumbricoides larvado; Toxo. – Toxocara canis (T. cati, T. leoni); Tt – Trichuris trichiura (T. muris,T. vulpis); HD – Hymenolepis diminuta; Hn – Hyminolepis nana.
COLIFORMES TERMOTOLERANTES NO LODO ACONDICIONADO NO CONTENTOR GEOTÊXTIL
Coleta/data Resultados (NMP/ g ST) Classificação do Lodo* Laboratório
29.01.2009 <106 Classe B RAOC
16.02.2009 <106 Classe B RAOC
23.03.2009 <106 Classe B RAOC
04.05.2009 980 Classe A RAOC
18.05.2009 1503 Classe B BIOAGRI
30.06.2009 93 Classe A UFPR
10.08.2009 50 Classe A RAOC
30.09.2009 99 Classe A UFPR
30.09.2009 <100 Classe A RAOC
20.10.2009 <100 Classe A RAOC
9.11.2009 72 Classe A RAOC
17.11.2009 32 Classe A RAOC
* CONAMA 375/06
LODO APÓS ACONDICIONADO EM CONTENTOR GEOTÊXTIL - ANÁLISE AGRONÔMICA
Nitrogênio total 14,2 g/Kg
Alumínio* 12175 mg/kg
Arsênio* 3,3 mg/kg
Bário* 260 mg/kg
Boro* <1,0 mg/kg
Cádmio* 0,60 mg/kg
Cálcio* 6,1 g/kg
Chumbo* 37,5 mg/kg
Cobre* 84,4 mg/kg
Cromo* 26,4 mg/kg
Enxofre* 10,3 g/kg
Ferro* 19407 mg/kg
Fósforo* 3,7 g/kg
Magnésio* 0,86 g/kg
Manganês* 180 mg/kg
*teores totais – Laboratório IAC
SALMONELLA sp NO LODO ACONDICIONADO NO CONTENTOR GEOTÊXTIL
*=CONAMA 375/06
Data da coleta Salmonella sp/10 g ST Classificação do Lodo*
Laboratório
18.05.2009 Ausência Classe A BIOAGRI
30.06.2009 Ausência Classe A CEPPA - UFPR
30.09.2009 Ausência Classe A CEPPA - UFPR
ATENDIMENTO COM RELAÇÃO A METAIS PESADOS SEGUNDO CONAMA 375/2006, IN 27/2006 MAPA e
NORMA CETESB P.4230 Concentração Máxima Permitida no lodo de esgoto ou produto derivado
(mg.Kg-1, base seca)
Substâncias inorgânicas
CONAMA 375/2006
Norma IN 27/2006 MAPA*
Resultados Cetesb P.4230
Arsênio 41 75 <0,2 *<LQ 3,3 Bário 1300 519 294 260
Cádmio 39 85 8 <0,2 **<LQ 0,6 Chumbo 300 840 375 63 28,6 37,5 Cobre 1500 4300 109 94,6 84,4 Cromo 1000 500 21 27,4 26,4
Mercúrio 17 57 <0,004 1,5 <1,0 Molibdênio 50 75 24 3,97 0,8
Níquel 420 420 175 7,5 16,5 6,1 Selênio 100 100 <2 ***<LQ <1,0 Zinco 2800 7500 585 363 316 %TS 16,3 24,4 29,1
Laboratório BIOAGRI TASQA IAC
Data coleta 18.05.09 20.10.09 28.12.09
TEOR DE SÓLIDOS TOTAIS APÓS ACONDICIONAMENTO DO LODO NO CONTENTOR GEOTÊXTIL EM FUNÇÃO DO TEMPO (início deságue – 22.12.08)
Mês/2009 Teor de sólidos (%)
Janeiro 15,44
Fevereiro 17,23
Março 19,04
Abril 20,31
Maio 21,34
Junho 23,14
Julho 23,69
Agosto 27,02
Setembro 29,86
Outubro 31,93
Novembro 33,93
Dezembro 34,10 Laboratório: Divisão de Controle Sanitário Alto Paranapanema, SABESP/RAOC
QUADRO COMPARATIVO COM RELAÇÃO AO TEOR DE SÓLIDOS PARA OUTRAS LAGOAS APÓS ACONDICIONAMENTO DO LODO EM
CONTENTORES GEOTÊXTEIS
Localidade
Data da coleta
Teor de Sólidos % Tempo (anos)
Totais Fixos Voláteis
Itaporanga 27.09.12 28,04 15,79 12,25 1,0 Arandú 26.09.12 34,36 23,68 10,67 1,0 Sarutaiá 30.08.12 41,66 29,93 11,73 2,6
B.Campos Sul 18.09.12 49,16 36,04 13,12 3,0 Cel. Macedo* 30.08.12 43,36 34,41 8,95 3,6
Fartura 30.08.12 43,62 26,97 16,64 3,6 Itaberá 30.08.12 53,05 38,98 14,08 5,5 Gália* 17.09.12 48,68 40,62 8,06 7,0
Lupércio 10.10.12 39,28 25,83 13,45 3,0 Ribeirão do Sul 10.10.12 32,47 18,07 14,41 3,0 Lucianópolis* 10.10.12 69,36 44,66 24,70 5,8
* Lagoa facultativa primária
DISPOSIÇÃO DO LODO ALTERNATIVAS
CUSTOS ESTIMADOS PARA REMOÇÃO DE 2.000 m³ DE LODO
DA LAGOA DE CORONEL MACEDO, SABESP, COM TEOR DE
SÓLIDOS TOTAIS MÉDIO DE 12% NO INTERIOR DA LAGOA
DRAGAGEM E CENTRIFUGAÇÃO ATERRO SANITÁRIO 400 KM DISPOSIÇÃO NO
ATERRO TOTAL R$ t-1
R$ 240.380,00 R$ 40.320,00 R$ 54.432,00 R$ 335.132,00 167,56
DRAGAGEM E BAG ATERRO SANITÁRIO 400 KM DISPOSIÇÃO NO ATERRO TOTAL R$ t-1
R$ 249.500,00 R$ 29.640,00 R$ 40.014,00 R$ 319.154,00 159,57
DRAGAGEM E BAG SOLO AGRÍCOLA 50 KM TOTAL R$ t-1
R$ 249.500,00 R$ 18.895,50 R$ 268.395,50 134,20
DRAGAGEM E BAG INDÚSTRIA CIMENTEIRA 300 KM CO-PROCESSAMENTO TOTAL R$ t-1
R$ 249.500,00 R$ 22.230,00 R$ 207.480,00 R$ 479.210,00 239,60 Fonte: SIFREGA - Sistemas de Informações de Frete para Cargas Agrícolas – Dez/2009 R$ t-1 km-1 varia entre R$ 0,04 e R$ 0,27 para distâncias de 3500 a 150 Km respectivamente ( adotou-se R$ 0,10 t-1Km-1 para 400 Km) Fonte: Disposição em aterro sanitário ( R$ 54,00 t-1 ( Fundag, 2007 ) Fonte: Custo de remoção por meio de dragagem e centrífuga = R$ 97,40. m-3 ( preço Sabesp, 2008) Fonte: Custo dragagem e BAG = R$ 124,75 m-3 ( contrato Sabesp – 2008) Fonte: Disposição solo agrícola 50 Km ( R$ 0,51 t-1 Km-1 – Referência Sabesp Franca – contrato 2009.)
Fonte: Co-processamento na indústria cimenteira R$ 280,00 t-1 ( Monitore- Engenharia e Planejamento Ambiental e Andrade Paulista –Consultoria ambienta -2009)
Custos: processos de remoção e algumas opções para disposição
Mais que a pobreza e o subdesenvolvimento, a degradação ambiental é a principal determinante da ocorrência e disseminação de parasitoses intestinais. A dinâmica da ocupação humana dos espaços urbanos das periferias das grandes cidades, aliados a alta vulnerabilidade social e as condições inadequadas de moradia vem causando grande impacto na dinâmica de várias doenças emergentes e reemergentes no estado brasileiro.
Acredita-se que uma boa caracterização do esgoto das cidades brasileiras podem ser um importante instrumento de subsídio para orientação de políticas relacionadas à saúde pública, e para adequação/reuso de águas residuárias.
CONSIDERAÇÕES
CONCLUSÕES
• A técnica para desaguamento de lodo em contentor geotêxtil, mostrou-
se como opção viável técnicamente e ambientalmente correta. Economicamente viável, mesmo para disposição futura em aterro sanitário, quando comparado ao desaguamento por centrífuga, uma vez que o custo de transporte e disposição aumenta, devido a quantidade de água transportada;
• O lodo desaguado em contentor geotêxtil após um determinado
período, apresentou características químicas, físicas e biológicas em conformidades com as legislações ambientais e específicas, de forma a possibilitar uma disposição ambientalmente mais adequada;
• O acondicionamento em contentor geotêxtil possibilita a estabilização (química, física e biológica) do lodo no proprio local onde foi gerado, evitando a contaminação ou acidente ambiental durante transporte;
OBRIGADO!
Fone: (15) 3275-9203 e 81220862
