REMOÇÃO DE LODO DE LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO E ACONDICIONAMENTO EM CONTENTORES GEOTÊXTEIS. Josué Tadeu Leite França 06/11/2012

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1 REMOÇÃO DE LODO DE LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO E ACONDICIONAMENTO EM CONTENTORES GEOTÊXTEIS. Josué Tadeu Leite França 06/11/2012

2 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 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.

3 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 Fonte: Sabesp 2012 Total de sistemas 63

4 EFICIÊNCIA E PADRÕES DE LANÇAMENTO DAS LAGOAS As lagoas devem cumprir dois objetivos principais: Proteção ambiental remoção da DBO Proteção da saúde pública patogênicos remoção de organismos Além disso o efluente deve satisfazer o CONAMA 357/2005 e o Decreto Estadual 8468/1976

5 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.

6 Processos de desaguamento de lodo O desaguamento do lodo pode ser realizado por processo naturais os leitos de secagem ou por processos mecânicos Leito de secagem Filtros esteiras ou prensas desaguadoras Filtro Prensa Centrífugas Contentores Geotêxteis Secagem em estufa Secagem complementar natural Secagem térmica Fonte: ABNT NBR 12209/2011

7 ESTUDO DE ALTERNATIVAS TÉCNICAS E AMBIENTAIS ALTERNATIVA 1 CONDICIONAM. LAGOA DRAGAGEM DO LODO CENTRÍFUG. TRANSPORTE ATERRO SANITÁRIO MISTURA

8 Dificuldades : ALTERNATIVA 1: 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%)

9 ESTUDO DE ALTERNATIVAS TÉCNICAS E AMBIENTAIS ALTERNATIVA 2 CONDICIONAM. ATERRO SANITÁRIO LAGOA DRAGAGEM DO LODO CONTENTORES GEOTÊXTEIS OU MISTURA USO AGRÍCOLA

10 PROCEDIMENTO ADOTADO

11 Justificativa para aplicação da tecnologia 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.

12 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.

13 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Caracterização do resíduo sólido conforme a ABNT 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 /2011)

14 MAPA DE LOCALIZAÇÃO Localização do experimento

15 Unidade de Negócio do Alto Paranapanema CORONEL MACEDO

16 LOCAL DO EXPERIMENTO ETE 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 = (Sabesp- 2008) Período da remoção de lodo: 01/10/08 a 22/12/08

17 Área média ha 0,6642 Profundidade m 1,5 Volume m

18 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).

19 BATIMETRIA - QUANTIFICAÇÃO DO LODO

20 VOLUMES. Total = m³. Removido = m³ MEDIÇÃO. Batimetria e AUTO CAD CIVIL

21 COLETA DE AMOSTRA DE LODO NA LAGOA 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.

22 COLETA DE AMOSTRA DE LODO

23 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.

24 Operação da draga Ponto de aplicação do polímero

25 Enchimento dos Contentores Geotêxteis Desaguamento

26 DESAGUAMENTO DO LODO

27 Retorno do drenado dos Contentores geotêxteis para ETE

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29 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

30 RESULTADOS

31 CLASSIFICAÇÃO DO LODO 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

32 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 DBO Eficiência % coleta ( h ) Afluente Efluente : , : , : , : , : , : , : , : , : Média aparada 76,71 68,42 Laboratório: Divisão de Controle Sanitário Alto Paranapanema, SABESP/RAOC

33 EFICIÊNCIA DA ETE COM RELAÇÃO A REMOÇÃO DA CARGA ORGÂNICA Após a intervenção na lagoa de ETE de Coronel Macedo, SABESP Datas da coleta DBO afluente DBO efluente Remoção DBO mg.l -1 % , , ,5 84,47 Laboratório: Divisão de Controle Sanitário Alto Paranapanema, SABESP/RAOC

34 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

35 Ponto P4 distante 10 m da entrada do afluente

36 Ponto P5 distante 10 m da entrada do afluente

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41 TEOR DE SÓLIDOS TOTAIS EM CADA PONTO AMOSTRAL E EM CADA EXTRATO DO PERFIL DE LODO

42 TEOR DE SÓLIDOS FIXOS EM CADA PONTO AMOSTRAL E EM CADA EXTRATO DO PERFIL DE LODO

43 TEOR DE SÓLIDOS VOLÁTEIS EM CADA PONTO AMOSTRAL E EM CADA EXTRATO DO PERFIL DE LODO

44 OVOS DE HELMINTOS ENCONTRADOS NO LODO DO INTERIOR DA LAGOA (Ascaris lumbricóides)

45 OVOS DE HELMINTOS ENCONTRADOS NO LODO DO INTERIOR DA LAGOA (Trichiura trichuris)

46 OVOS DE HELMINTOS ENCONTRADOS NO LODO DO INTERIOR DA LAGOA Toxocara canis

47 OVOS DE HELMINTOS ENCONTRADOS NO LODO ACONDICIONADO NO SACO GEOTÊXTIL Data coleta Al All Toxocara Tt Tt -larvado Hd Hn

48 Continuação Data Coleta Al All Toxocara Tt Tt -larvado Hd Hn 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.

49 COLIFORMES TERMOTOLERANTES NO LODO ACONDICIONADO NO CONTENTOR GEOTÊXTIL Coleta/data Resultados (NMP/ g ST) Classificação do Lodo* Laboratório <10 6 Classe B RAOC <10 6 Classe B RAOC <10 6 Classe B RAOC Classe A RAOC Classe B BIOAGRI Classe A UFPR Classe A RAOC Classe A UFPR <100 Classe A RAOC <100 Classe A RAOC Classe A RAOC Classe A RAOC * CONAMA 375/06

50 LODO APÓS ACONDICIONADO EM CONTENTOR GEOTÊXTIL - ANÁLISE AGRONÔMICA Nitrogênio total 14,2 g/kg Alumínio* 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* mg/kg Fósforo* 3,7 g/kg Magnésio* 0,86 g/kg Manganês* 180 mg/kg *teores totais Laboratório IAC

51 SALMONELLA sp NO LODO ACONDICIONADO NO CONTENTOR GEOTÊXTIL Data da coleta Salmonella sp/10 g ST Classificação do Lodo* Laboratório Ausência Classe A BIOAGRI Ausência Classe A CEPPA - UFPR Ausência Classe A CEPPA - UFPR *=CONAMA 375/06

52 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 Cetesb IN 27/2006 MAPA* Resultados P.4230 Arsênio <0,2 *<LQ 3,3 Bário Cádmio <0,2 **<LQ 0,6 Chumbo ,6 37,5 Cobre ,6 84,4 Cromo ,4 26,4 Mercúrio <0,004 1,5 <1,0 Molibdênio ,97 0,8 Níquel ,5 16,5 6,1 Selênio <2 ***<LQ <1,0 Zinco %TS 16,3 24,4 29,1 Laboratório BIOAGRI TASQA IAC Data coleta

53 TEOR DE SÓLIDOS TOTAIS APÓS ACONDICIONAMENTO DO LODO NO CONTENTOR GEOTÊXTIL EM FUNÇÃO DO TEMPO (início deságue ) 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 Laboratório: Divisão de Controle 34,10 Sanitário Alto Paranapanema, SABESP/RAOC

54 QUADRO COMPARATIVO COM RELAÇÃO AO TEOR DE SÓLIDOS PARA OUTRAS LAGOAS APÓS ACONDICIONAMENTO DO LODO EM CONTENTORES GEOTÊXTEIS Teor de Sólidos % Localidade Data da Totais Fixos Voláteis Tempo coleta (anos) Itaporanga ,04 15,79 12,25 1,0 Arandú ,36 23,68 10,67 1,0 Sarutaiá ,66 29,93 11,73 2,6 B.Campos Sul ,16 36,04 13,12 3,0 Cel. Macedo* ,36 34,41 8,95 3,6 Fartura ,62 26,97 16,64 3,6 Itaberá ,05 38,98 14,08 5,5 Gália* ,68 40,62 8,06 7,0 Lupércio ,28 25,83 13,45 3,0 Ribeirão do Sul ,47 18,07 14,41 3,0 Lucianópolis* ,36 44,66 24,70 5,8 * Lagoa facultativa primária

55 DISPOSIÇÃO DO LODO ALTERNATIVAS CUSTOS ESTIMADOS PARA REMOÇÃO DE m³ DE LODO DA LAGOA DE CORONEL MACEDO, SABESP, COM TEOR DE SÓLIDOS TOTAIS MÉDIO DE 12% NO INTERIOR DA LAGOA

56 Custos: processos de remoção e algumas opções para disposição DRAGAGEM E DISPOSIÇÃO NO ATERRO SANITÁRIO 400 KM TOTAL R$ t CENTRIFUGAÇÃO ATERRO -1 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 167,56 DRAGAGEM E BAG ATERRO SANITÁRIO 400 KM DISPOSIÇÃO NO ATERRO TOTAL R$ t -1 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 159,57 DRAGAGEM E BAG SOLO AGRÍCOLA 50 KM TOTAL R$ t -1 R$ ,00 R$ ,50 R$ ,50 134,20 DRAGAGEM E BAG INDÚSTRIA CIMENTEIRA 300 KM CO-PROCESSAMENTO TOTAL R$ t -1 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,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 -1 Km -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)

57 CONSIDERAÇÕES 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.

58 CONCLUSÕES A técnica para desaguamento de lodo em contentor geotêxtil, mostrouse 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;

59 OBRIGADO! Fone: (15) e