Tecnologias de Tratamento de Esgoto. Um Breve Comparativo

44ª Assembleia Nacional da ASSEMAEUberlândia MG 04 a 09 de maio 2014

ETEs NO MUNICÍPIO DE CAMPINAS/SP

100% (junho 2016)Capacidade Instalada de Tratamento de Esgoto 88%

TANQUE SÉPTICO + FILTRO ANAERÓBIO

ETEs Vazões (L/s)Nova Bandeirante 7,0 / 4,1

Bosque das Palmeiras 6,0 / 2,4

Vila Reggio 5,6 / 5,6

Eldorado 5,6 / 3,5

Icaraí 4,0 / 4,0

ETE Bosque das Palmeiras

ETE Eldorado

Operação e manutenção simples; Ausência de equipamentos eletromecânicos; Baixíssima produção de lodo (remoção anual com

caminhão esgota-fossa para outra ETE); Não requer operador fixo; Baixo impacto visual.

Efluente com aspecto desagradável, presença de sulfeto e fonte de maus odores;

Dificuldade para alcançar remoção de DBO ≥ 80%; Remoção nula de N e P; Dificuldades para desativação da ETE; Aplicável para ETEs de pequeno porte.

CEPT + REATOR BIOLÓGICO COM LEITO MÓVEL/FIXO

ETEs Vazões (L/s)Porto Seguro 4,6 / 2,9

Campo Florido 2,9 / 2,9

Casas do Parque 2,2 / 2,5

Santa Lúcia 1,4 / 1,7

Reator Biológico com Leito Móvel/Fixo e Decantador

ETE Casas do Parque

Tanques de Equalização e Sedimentação (dosagem PAC)

Soprador e Painel Elétrico

Mídia Livre 13 x 9mm500m2/m3

Mídia Fixa56x54x56cm

300m2/m3

ETE MÓVEL: tanques e contêineres removíveis; facilidades para implantação, desativação e aproveitamento da ETE em outro local;

Boa eficiência de remoção de DBO; Minimização de maus odores; Não requer operador fixo.

Custos elevados de operação; Alta produção de lodo, com remoção

semanal através de caminhão esgota-fossa para outra ETE.

CEPT - Tratamento Primário Quimicamente Assistido, ou Tratamento Primário Avançado

UASB + FILTRO AERADO SUBMERSO (FAS)

ETEs Vazões (L/s)Nova América 70 / (em construção)

São José 7,0 / 4,1

São Luís 5,0 / 3,6

ETE São José ETE Nova América

UASB e FAS com meio suporte de 12 x 25mm

área<250m2/m3

Decantador Lamelar

ETE COMPACTA: área reduzida devido unidades conjugadas no mesmo tanque;

Boa eficiência de remoção de DBO; Baixa produção de lodo, com remoção

semanal através de caminhão esgota-fossa; Não requer operador fixo.

Maus odores com impacto na vizinhança;

Aplicação de neutralizadores químicos; Queima incompleta de biogás; Restrições para adequações no processo.

LODOS ATIVADOS batelada/aeração prolongada

ETE Alphaville: aeradores submersos e desidratação de lodo com centrífuga

ETEs Vazões (L/s)Alphaville 23 / 19

San Martin 19 / (em construção)

Arboreto 12 / 5,5

Terras do Barão 6 / 2

ETE Arboreto: aeradores superficiais e leitos de secagem de lodo

ETE Terras do Barão: aeradores superficiais e remoção de lodo para desidratação em outra ETE

Elevada eficiência de remoção DBO; Possibilidade de remoção biológica de N e P; Fluxograma simplificado; Flexibilidade operacional; Reduzidas possibilidades de maus odores.

Elevada potência instalada e consumo relativamente alto de energia;

Alta produção de lodo, exigindo adensamento e difícil desidratação;

Impacto de aerossóis (aeradores superficiais); Requer operador fixo no período diurno.

LODOS ATIVADOS contínuo/aeração prolongada

ETEs Vazões (L/s)Samambaia 151 / 54

Mirassol 8 / 2,7

Ouro Verde 1,2 / 1,6

ETE Samambaia: tanques de aeração construídos no solo; aeradores superficiais; decantadores lamelares com remoção hidráulica de lodo; digestão aeróbia de lodo, adensamento e

centrífugaDBO entrada/saída: 276 ± 64 / 9 ± 7 (mg/L) Remoção DBO = 97%

ETE Mirassol: tanque de aeração e decantador

ETE Ouro Verde: efluentes hospitalares

Elevada eficiência de remoção DBO; Remoção de amônia (nitrificação); Flexibilidade operacional; Resistência a cargas de choque; Reduzidas possibilidades de maus odores.

Elevado consumo de energia; Alta produção de lodo, exigindo

adensamento e difícil desidratação; Impacto de aerossóis (aeradores superficiais) Decantadores lamelares exigem melhorias; Requer operador fixo.

BIORREATOR COM MEMBRANAS (MBR)

ETE Vazões (L/s)EPAR Capivari II 182 (360) / 40

Boa Vista 180 / (em projeto)

Reator Biológico com câmaras de desoxigenação, anaeróbia, anóxica e aeróbia com sistema de ar difuso (3.456 difusores de bolha fina com membranas em EPDM)

EPAR Capivari II Soprador Rotativo 238m3/min 450CV

BIORREATOR COM MEMBRANAS (MBR)

Cassete de Membranas de Ultrafiltração (UF): GE ZeeWeed 500D; submersa; fibra oca; poro nominal 0,04µm; PVDF (Fluoreto de Polivilideno)

Soprador Rot. 80m3/min150 CV

Efluente Tratado FinalÁgua de Reúso

Trem de Membranas

Tanques de Membranas (3 Tq. x 8 cassetes x 48 módulos = 36.400 m2 )

BIORREATOR COM MEMBRANAS (MBR)

Parâmetro (mg/L)

Esgoto Bruto Permeado Remoção Média (%)Faixa Média Faixa Média

DQO 480 – 750 636 6 – 28 16 97,5DBO 233 – 476 326 0,11 – 1,2 0,6 99,8NTK 41 – 111 77,6 0,95 – 2 1,37 98,1NH3 – N 35 – 77 54,4 0,01 – 0,32 0,11 99,8NO3 – N 0,63 – 5,2 2,4 0,8 – 6,96 4,6 -PO4 – P 4,8 – 8,57 6,67 0,1 – 6,5 2,57 61,6SST 252 – 428 313 0,2 – 3,0 1,62 99,5Turbidez(NTU) - - 0,20 – 0,33 0,26 -CF(NMP/100mL) - - < 2,0 < 2,0 -

BIORREATOR COM MEMBRANAS (MBR)

Efluente de alta qualidade com consistência e confiabilidade, permitindo a remoção de matéria orgânica, sólidos em suspensão, colóides, nutrientes (N e P) com uso de seletores; e organismos patogênicos (bactérias, vírus, cistos de protozoários, ovos e larvas de helmintos) sem adição de produtos químicos, e sem geração de subprodutos tóxicos;

Fluxograma simplificado com baixos requisitos de área; Não gera maus odores, nem problemas graves de corrosão; Possibilita o recebimento de grande diversidade de efluentes; Produz água de reúso necessária para a RMC e Bacia PCJ; Promove maiores benefícios e ganhos ambientais.

Maiores custos de implantação e operação (custo das membranas está em queda e a vida útil mais extensa);

Elevado nível de automação e instrumentação.

UASB + LODOS ATIVADOS

ETE Santa Mônica (Vó Pureza):UASB, lodos ativados com aeradores superficiais, e decantadores lamelares

ETE Piçarrão: UASB, lodos ativados com ar difuso e flotaçãoRecebimento de chorume + lodo: 180+705 = 885m3/dia (2,4% Qmed)DBO ent./saída: 247 ± 34 / 25 ± 5 (mg/L) Rem. DBO = 90%

ETEs Vazões (L/s)Piçarrão 556 / 422

Santa Mônica 85 / 69

UASB: distribuição interna e separadores trifásicos, com câmaras de biogás cobertas em PRFV, e compartimentos de decantação abertos

Queimadores de biogás5.500Nm3/dia

(630NL/kgDBOaplicada)

UASB + REATOR BIOLÓGICO COM LEITO MÓVEL

ETE Vazões (L/s)Capivari I 86 / 60

ETE Capivari I: UASB, Reator MBBR/IFAS, e decantadorRecebimento de lodo de outras unidades: 170 m3/dia (3,3% Qmed)

DBO ent./saída: 337 ± 80 / 14 ± 9 (mg/L) Rem. DBO = 96%

UASB com câmaras de biogás e de decantação interligadas e cobertas

Meio Suporte 25 x 25mmSuperfície Específica = 687m2/m3

Reator com câmaras anóxica/aeróbia e peneira para retenção de meio suporte

Decantador Secundário

UASB + (LODOS ATIVADOS OU RBLM)

Custos de implantação e operação menores que lodos ativados;

Menor consumo de energia; Menor produção de lodo; Efluente de boa qualidade: remoção de DBO e amônia

(nitrificação), e de nitrito/nitrato (desnitrificação) no caso de previsão de câmaras anóxicas (seletores).

Sensível a cargas de choque, mas possibilita o recebimento de lodos de fossas sépticas domésticas e chorume, com equalização das vazões e cargas;

Estabilidade afetada com o descarte de lodo aeróbio para o UASB visando adensamento e digestão;

Sistemas de clarificação com flotadores ou decantadores lamelares necessitam de melhorias.

UASB + TRATAMENTO FÍSICO - QUÍMICO

Pós-tratamento físico-químico: coagulação/floculação Peróxido de Hidrogênio + Cloreto Férrico + Cloreto de

Polialumínio (PAC) + Polímero + Antiespumante

ETEs Vazões (L/s)Anhumas 1.200 / 605

Sousas 99 / 23

Flotação com Ar Dissolvido (FAD) para clarificação do efluente

Bombas de Recirculação, Compressores e

Saturadores

UASB com câmaras de biogás e de decantação interligadas e cobertas, e queimadores de biogás

(próximos de área densamente urbanizada)Biogás = 1.700Nm3/dia (165NL/kgDBOaplicada)

ETE Anhumas: UASB, floculadores e flotadoresDBO entrada/saída: 188 ± 27 / 25 ± 5 (mg/L)

Rem. DBO = 87%

Google

UASB + TRATAMENTO FÍSICO - QUÍMICO

Baixo custo de implantação; Baixos requisitos de energia e área; Efluente de qualidade satisfatória para padrões não

restritivos: remoção de DBO; remoção de fósforo proporcional a dosagem de coagulantes; incremento de oxigênio dissolvido no efluente (flotação).

Remoção nula de amônia e surfactantes; Presença de cor e espuma no efluente tratado; Consumo elevado de produtos químicos; Interferência do sulfeto dissolvido no efluente, com

desprendimento de maus odores nos floculadores; Baixa flexibilidade operacional e instabilidade; Elevado nível de monitoramento e manutenção; Sistema de flotação necessita de melhorias.

UASB + FILTRO BIOLÓGICO PERCOLADOR (FBP)

ETE Vazões (L/s)Barão Geraldo 240 / 78

Filtro Biológico Percolador com Distribuidor RotativoAnéis plásticos 90 x 90mm área = 102m2/m3 índice vazios = 92%

ETE Barão Geraldo: UASB, filtros biológicos percoladores e decantadores secundáriosDBO entrada/saída: 213 ± 37 / 20 ± 3 (mg/L) Remoção DBO = 91%

UASB com câmaras de biogás e de decantação interligadas e cobertasBiogás = 302Nm3/dia

(214NL/kgDBOaplicada)

Decantador Secundário

UASB + FILTRO BIOLÓGICO PERCOLADOR (FBP)

Baixo custo de operação; Baixo consumo de energia; Baixo consumo de produtos químicos; Simplicidade e facilidade operacional; Efluente de boa qualidade para padrões não restritivos:

remoção de DBO; remoção parcial de amônia e surfactantes quando operado em baixa carga;

Boa adaptação e desempenho para baixas vazões iniciais;

Compatibilidade para expansões futuras.

Desprendimento de maus odores nos distribuidores rotativos do filtro biológico.

CUSTOS DE OPERAÇÃO - COMPARATIVO

EPAR CAPIVARI II SAMAMBAIA CAPIVARI I BARÃO GERALDO PIÇARRÃO ANHUMAS0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

Custo de Operação por m³

ENERGIA QUÍMICOS

LODO

Valo

r R$/

m³

CUSTOS DE OPERAÇÃO - COMPARATIVO

EPAR CAPIVARI II SAMAMBAIA CAPIVARI I BARÃO GERALDO PIÇARRÃO ANHUMAS0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

Custo de Operação por Kg DBO removida

Valo

r R$/

Kg D

BO re

mov

ida

CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

(UASB + PÓS-TRATAMENTO) x LODOS ATIVADOS Menor custo de implantação e operação; Menor consumo de energia e produção de lodo; Menor capacitação para remoção de poluentes; Maiores limitações para o recebimento de efluentes; Há necessidade de melhorias nos sistemas de:

descarte e tratamento de escuma; proteção contra corrosão das estruturas; tratamento e controle de maus odores; captação total e queima completa do biogás;aproveitamento do biogás nas ETEs de maior porte; segurança das instalações com gases (CH4; H2S).UMA ANÁLISE COMPARATIVA MAIS ABRANGENTE DE

TECNOLOGIAS DEVE CONSIDERAR, ALÉM DE ASPECTOS ECONÔMICOS, REQUISITOS AMBIENTAIS LOCAIS E REGIONAIS.

____________________________________________________________DIRETORIA EXECUTIVA DA SANASA

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Sérgio Raimundo GrandinCoordenador de Tratamento de Esgoto

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