Trab_114

DESEMPENHO DE UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO PELO PROCESSO DE LODOS ATIVADOS OPERANDO POR BATELADA

Paulo Sergio Scalize (*) Graduado em Ciências Biológicas Modalidade Médica pela Faculdade Barão de Mauá – Rib. Preto. Doutorando em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo. Coordenador do Tratamento de Esgotos do Departamento Autônomo de Água e Esgotos de Araraquara. Wagner Sita Coordenador do Tratamento de Água do Departamento Autônomo de Água e Esgotos de Araraquara. Wellington Cyro de Almeida Leite Superintendente do Departamento Autônomo de Água e Esgotos de Araraquara (DAAEAraraquara/SP). Endereço

(*)

: Rua Domingos Barbieri, 100 – Araraquara – SP – CEP 14802-510 – Brasil – Tel

(16) 224-1555 – Fax: (16) 224-4571 – e-mail [email protected]

RESUMO O presente trabalho relata os resultados obtidos na operação da estação de tratamento de esgoto situada no distrito de Bueno de Andrada (ETE-BUENO) no município de Araraquara – SP, que emprega o processo de lodos ativados, operando em batelada, seguido de um sistema de filtração e de desinfecção. Tal estação possui capacidade para tratar 120m3/dia de esgoto doméstico, sendo atualmente tratados aproximadamente 25m3/dia. As análises realizadas diariamente comprovaram uma remoção de DQO e de DBO acima de 98%. O sistema de desinfecção é realizado com hipoclorito de sódio, eliminando completamente os coliformes totais e a Escherichia coli que é indicativo de contaminação fecal. O efluente da ETE-Bueno atende a quase todos os limites para lançamento em rio classe 2 segundo a Resolução CONAMA no 20 de junho de 1986, divergindo apenas no valor de Nitrato. Palavras-Chave: Estação de tratamento de esgotos, lodos ativado, coliformes, batelada, desinfecção INTRODUÇÃO O esgoto bruto ou despejo líquido é ocasionado pelos despejos domésticos e industriais, que quando lançados num manancial contribuem para sua degradação, afetando sua qualidade. Para preservação dos recursos hídricos e evitar a contaminação da fração de água disponível, é de fundamental importância a construção de estações de tratamento de esgoto (ETE). Atualmente, o Departamento de Água e Esgotos de Araraquara (DAAE) possui 2 estações de tratamento de esgoto: A ETE-Bueno, com capacidade para tratar 120m3/dia de esgoto doméstico, sendo que atualmente trata 25m3/dia e a ETE-Araraquara com capacidade para tratar 400L/s, tratando atualmente 40000m3/dia. A ETE-Bueno, inaugurada em agosto de 1997, situada no distrito de Bueno de Andrada, município de Araraquara – SP, emprega o processo de lodos ativados, operando em batelada, seguido de um sistema de filtração e de desinfecção por hipoclorito de sódio. Segundo VON SPERLING (1997), o processo de lodos ativados pode ser dividido quanto à idade do lodo( em lodos ativados convencional e aeração prolongada); e quanto ao fluxo (em contínuo e intermitente - batelada), sendo a ETE-Bueno de fluxo intermitente. Relata ainda que o Conselho das Comunidades Européias tem como diretrizes para descarga em corpos receptores d’água

sensíveis, isto é, sujeitos a eutrofização, uma remoção mínima de 70-80% e concentração inferior a 10mg/L de Nitrogênio Total para população acima de 100.000 habitantes. METCALF & EDDY (1977), relatam que para processo de lodos ativados a remoção de fósforo está entre 10 e 25%. PADRÕES PARA LANÇAMENTO DE EFLUENTES No Brasil, a RESOLUÇÃO CONAMA no 20 de 18 de junho de 1986 e o Decreto Estadual no 8.468, de 8 de setembro de 1976 – São Paulo, estabelecem limites para lançamentos de efluentes de Estações de Tratamento de Esgotos em corpos receptores. Os valores para os parâmetros, pesquisados na ETE-Bueno, estão constantes na Tabela 1. Sendo que, os efluentes além de atenderem a estes limites, não venham a fazer com que os limites estabelecidos para as respectivas classes dos corpos receptores sejam ultrapassados. Na tabela 2 estão contidos os padrões para qualidade do corpo receptor segundo RESOLUÇÃO CONAMA 20. Tabela 1 – Padrões para lançamento dos efluentes em corpos receptores. Padrão para Efluente

PARÂMETROS DBO (mg/L) pH Materiais sedimentáveis (mL/L) Óleos e Graxas (mg/L) Temperatura (oC) (*)

Resolução CONAMA 20

Decreto Estadual 8.468

-

< 60,0 (*)

5,0 – 9,0

5,0 – 9,0

< 1,0

< 1,0

70

100

< 40

< 40

Este valor poderá ser ultrapassado no caso de efluentes de sistemas de tratamento de águas

residuárias que reduza a carga poluidora em termos de DBO 5 dias, 20o C do despejo em no mínimo 80%.

Tabela 2 – Padrões de qualidade para corpos receptores segundo Resolução CONAMA no 20 de 18 de junho de 1986. PARÂMETROS DBO (mg/L) pH SDT (mg/L) OD (mg/L) Turbidez (UNT) Cor (mg Pt/L) Cloretos (mg Cl/L Cloro residual (mg Cl/L) Amônia livre (NH3) (mg N/L) Amônia total (mg N/L) Nitrato (mg N/L) Nitrito (mg N/L) Fosfato total (mg P/L) Coliformes totais (NMP/100mL) Escherichia coli (NMP/100mL)

Padrão para corpo receptor Classe 1

Classe 2

Classe 3

Classe 4

< 3,0 6,0-9,0 500 > 6,0 < 40,0 250 0,01 0,02 10 1,0 0,025 1000 200

< 5,0 6,0-9,0 500 > 5,0 < 100,0 < 75,0 250 0,01 0,02 10 1,0 0,025 5000 1000

< 10,0 6,0-9,0 500 > 4,0 < 100,0 < 75,0 250 1,0 10 1,0 0,025 20000 4000

> 2,0 -

CICLO OPERACIONAL O esgoto bruto chega à ETE e nesta fase é realizada um tratamento preliminar, que consiste na remoção de materiais grosseiros (pedras, gravetos, garrafas, plásticos, etc...) através de uma grade manual e, da remoção de sólidos, tais como areia, com auxílio de um equipamento mecanizado denominado Rotamat (ver figura 1). Estes materiais são transferidos para um recipiente, que é enviado para um aterro sanitário, e a parte líquida é bombeada para o tanque de armazenamento e homogeneização (TAR tanque de armazenamento de resíduo), que se mantém sob constante agitação e aeração,

Figura

evitando o desprendimento de mau cheiro

denomindado Rotamat, destinado à remoção

(ver figura 2).

de sólidos, tais como areia.

1

–

Equipamento

Mecanizado,

Figura 2 - Tanque de armazenamento e homogeneização (TAR - tanque de armazenamento de resíduo), mantido sob constante agitação e aeração, evitando o desprendimento de mau cheiro. Após retirada dos sólidos, o resíduo é

excesso de lodo formado no SBR descartado

recalcado

para

para

os

reatores

aeróbios,

um

tanque

de

estabilização

e

chamados de SBR (sequência de reatores em

adensamento de lodo, que após conclusão

batelada, ver figura 3). Tem início o

desta etapa é recalcado para os leitos de

tratamento secundário, onde o resíduo entra

secagem, perdendo água por infiltração e

em contato com o lodo biológico composto

evaporação.

principalmente por bactérias heterotróficas, quimioautótrofas,

protozoários

e

micrometazoários, que serão responsáveis pelo tratamento. Estes microorganismos irão degradar a maior parte da matéria orgânica contida

no

consideravelmente

resíduo, sua

carga

reduzindo orgânica

inicial. Por se tratar de material bacteriano, o seu crescimento é muito acentuado, devido a alta taxa de reprodução das bactérias principalmente sob temperaturas elevadas. O

Figura 3 - Reatores aeróbios, denomindados (sequência de reatores em batelada).

O tratamento secundário possui um ciclo de trabalho composto pelo enchimento, aeração, sedimentação e descarte, definido pela qualidade desejada para o efluente, vazão média da estação, características físico-químicas do afluente, características biológicas do lodo, dentre outras. No final deste ciclo, ou seja, após sedimentação, é feito o descarte do sobrenadante, sendo recalcado até o filtro de areia (ver figura 4) com granulometria adequada para retirada dos sólidos que ainda persistam. Após a filtração, o efluente segue por gravidade para a câmara de desinfecção (ver figura 5), onde recebe hipoclorito de sódio assegurando a qualidade final do efluente que será lançado no corpo receptor.

Figura 4 – Filtro de areia com granulometria

adequada

para

retirada de sólidos que persistam após sedimentação no SBR.

Figura 5 – Câmara de desinfecção onde é adicionado hipoclorito de sódio assegurando a qualidade final do efluente.

Na figura 6 pode ser observado o fluxograma da ETE-Bueno, esquematizando todas as fases do tratamento.

Figura 6 – Fluxograma da Estação de Tratamento de Esgotos do distrito de Bueno de Andrada no município de Araraquara.

RESULTADOS Na Tabela 3 estão contidos resultados médios das análises realizadas no afluente e efluente da ETE-Bueno no ano de 2002, bem os valores de remoção de demanda química de Oxigênio (DQO), demanda Bioquímica de oxigênio (DBO), nitrogênio total e fosfato total. Foi realizada pesquisa bacteriológica em amostra antes da desinfecção, sendo encontrados 6,57x103 NMP/100mL de coliformes totais e 1,00x102 NMP/100mL de Escherichia coli.

Tabela 3 – Resultados médios das análises físico-química e bacteriológica realizada na ETEBueno no ano de 2002. PARÂMETROS

AFLUENTE

EFLUENTE

DQO (mg/L) 895,3 14,9 DBO (mg/L) 401,8 5,9 Remoção carbono DQO (%) 98,3 Remoção carbono DBO (%) 98,5 pH 7,1 7,0 Condutividade (us/cm) 674,5 579,7 Sólidos totais (mg/L) 799,6 419,8 Sólidos totais fixos (mg/L) 388,2 326,1 Sólidos totais voláteis (mg/L) 411,4 93,7 Sólidos suspensos totais (mg/L) 373,5 7,6 Sólidos suspensos totais fixos (mg/L) 91,8 1,5 Sólidos suspensos totais voláteis (mg/L) 281,8 6,1 Sólidos dissolvidos totais (mg/L) 426,1 412,2 Sólidos dissolvidos totais fixos (mg/L) 295,5 324,6 Sólidos dissolvidos totais voláteis (mg/L) 129,6 87,6 Sólidos sedimentáveis em cone Imhoff - 60' (mL/L) 2,2 0,0 Substâncias solúveis em hexano (mg/L) 92,7 7,2 Oxigênio dissolvido (mg/L) 6,6 (*) Turbidez (NTU) 4,7 Cor (Hazen) 12,3 Cloro (mg/L) 0,5 Cloretos (mg/L de Cl ) 51,6 90,1 Amônio (mg/L de N) 38,69 0,40 Nitrato (mg/L de N) 0,78 8,20 Nitrito (mg/L de N) 0,11 0,17 Nitrogênio total Kjeldahl (mg/L) 50,3 11,4 Fosfato total (mg/L) 10,0 4,8 Remoção Nitrogênio (%) 77,3 Remoção fósforo (%) 52,3 7 Coliformes totais (NMP/100mL) 2,6x10 19,9 6 Escherichia coli (NMP/100mL) 2,0x10 0,33 (*) análise realizada em amostra coletada antes da desinfecção, pois o cloro residual livre interfere no método empregado.

CONCLUSÃO Com base nos resultados das análises físico-químico e bacteriológico pode-se concluir que o tratamento, após desinfecção, apresenta uma eficiência na remoção de DQO e DBO acima de 98% e de praticamente 100% na remoção de coliformes totais e Escherichia coli. A remoção de nitrogênio total fica próximo a 80%, estando dentro das diretrizes do Conselho das Comunidades Européias. Conclui-se também que a remoção de fósforo total está dentro dos valores citados por METCALF & EDDY (1977) para lodos ativados. Portanto, o efluente da ETE-Bueno atende a quase todos os limites para lançamento em rio classe 2 segundo a Resolução CONAMA no 20 de junho de 1986, divergindo apenas no valor de Nitrato que deveria ser inferior a 10,0 mg/L.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Resolução no 20, de 18 de junho de 1986. Decreto Estadual no 8.468, de 8 de setembro de 1976 – São Paulo. Metcalf & Eddy (1977). Tratamiento y depuración de kas aguas residualis, Madrid, Editorial labor, s.a. Sperling M.V. (1997). Princípios do tratamento biológico de águas residuárias. Belo Horizonte, Departamento de Engenharia Sanitária e ambiental; Universidade Federal de Minas Gerais.