Tecnologias de Tratamento de Esgoto. Um Breve Comparativo

1. Tecnologias de Tratamento de Esgoto. Um Breve Comparativo 44ª Assembleia Nacional da ASSEMAE Uberlândia MG 04 a 09 de maio 2014

2. ETEs NO MUNICÍPIO DE CAMPINAS/SP Capacidade Instalada de Tratamento de Esgoto 88% 100% (junho 2016)

3. TANQUE SÉPTICO + FILTRO ANAERÓBIO • 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. ETE Bosque das Palmeiras ETE Eldorado

4. CEPT + REATOR BIOLÓGICO COM LEITO MÓVEL/FIXO CEPT - Tratamento Primário Quimicamente Assistido, ou Tratamento Primário Avançado ETE Casas do Parque • 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. Tanques de Equalização e Sedimentação (dosagem PAC) Reator Biológico com Leito Móvel/Fixo e Decantador Mídia Livre 13 x 9mm 500m2/m3 Mídia Fixa 56x54x56cm 300m2/m3 Soprador e Painel Elétrico

5. UASB + FILTRO AERADO SUBMERSO (FAS) ETE Nova América ETE São José • 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. UASB e FAS com meio suporte de 12 x 25mm área<250m2/m3 Decantador Lamelar

6. LODOS ATIVADOS batelada/aeração prolongada ETE Alphaville: aeradores submersos e desidratação de lodo com centrífuga • 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. 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

7. LODOS ATIVADOS contínuo/aeração prolongada ETE Samambaia: tanques de aeração construídos no solo; aeradores superficiais; decantadores lamelares com remoção hidráulica de lodo; digestão aeróbia de lodo, adensamento e centrífuga DBO entrada/saída: 276 ± 64 / 9 ± 7 (mg/L) Remoção DBO = 97% • 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. ETE Mirassol: tanque de aeração e decantador ETE Ouro Verde: efluentes hospitalares

8. BIORREATOR COM MEMBRANAS (MBR) EPAR Capivari II Soprador Rotativo 238m3/min 450CV 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)

9. BIORREATOR COM MEMBRANAS (MBR) Trem de Membranas Tanques de Membranas (3 Tq. x 8 cassetes x 48 módulos = 36.400 m2 ) Soprador Rot. 80m3/min150 CV Cassete de Membranas de Ultrafiltração (UF): GE ZeeWeed 500D; submersa; fibra oca; poro nominal 0,04µm; PVDF (Fluoreto de Polivilideno) Efluente Tratado Final Água de Reúso

10. BIORREATOR COM MEMBRANAS (MBR)

11. 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.

12. UASB + LODOS ATIVADOS ETE Piçarrão: UASB, lodos ativados com ar difuso e flotação Recebimento de chorume + lodo: 180+705 = 885m3/dia (2,4% Qmed) DBO ent./saída: 247 ± 34 / 25 ± 5 (mg/L) Rem. DBO = 90% ETE Santa Mônica (Vó Pureza): UASB, lodos ativados com aeradores superficiais, e decantadores lamelares Queimadores de biogás 5.500Nm3/dia (630NL/kgDBOaplicada) UASB: distribuição interna e separadores trifásicos, com câmaras de biogás cobertas em PRFV, e compartimentos de decantação abertos

13. UASB + REATOR BIOLÓGICO COM LEITO MÓVEL ETE Capivari I: UASB, Reator MBBR/IFAS, e decantador Recebimento 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 Reator com câmaras anóxica/aeróbia e peneira para retenção de meio suporte Meio Suporte 25 x 25mm Superfície Específica = 687m2/m3 Decantador Secundário

14. 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.

15. UASB + TRATAMENTO FÍSICO - QUÍMICO Google 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 flotadores DBO entrada/saída: 188 ± 27 / 25 ± 5 (mg/L) Rem. DBO = 87% Pós-tratamento físico-químico: coagulação/floculação Peróxido de Hidrogênio + Cloreto Férrico + Cloreto de Polialumínio (PAC) + Polímero + Antiespumante Flotação com Ar Dissolvido (FAD) para clarificação do efluente Bombas de Recirculação, Compressores e Saturadores

16. 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.

17. UASB + FILTRO BIOLÓGICO PERCOLADOR (FBP) UASB com câmaras de biogás e de decantação interligadas e cobertas Biogás = 302Nm3/dia (214NL/kgDBOaplicada) ETE Barão Geraldo: UASB, filtros biológicos percoladores e decantadores secundários DBO entrada/saída: 213 ± 37 / 20 ± 3 (mg/L) Remoção DBO = 91% Filtro Biológico Percolador com Distribuidor Rotativo Anéis plásticos 90 x 90mm área = 102m2/m3 índice vazios = 92% Decantador Secundário

18. 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.

19. CUSTOS DE OPERAÇÃO - COMPARATIVO

20. CUSTOS DE OPERAÇÃO - COMPARATIVO

21. 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.

22. Sérgio Raimundo Grandin Coordenador de Tratamento de Esgoto (19) 3256-3039 – eteanhumas@sanasa.com.br