II-099 OTIMIZAÇÃO DE PENEIRAS ROTATIVAS DA ETE PARQUE NOVO MUNDO

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1 II-099 OTIMIZAÇÃO DE PENEIRAS ROTATIVAS DA ETE PARQUE NOVO MUNDO Keiko Arlete Semura (1) Engenheira Química pela Universidade de Mogi das Cruzes. Engenheira da Divisão de Engenharia de Desenvolvimento Operacional da Unidade de Negócios de Tratamento de Esgotos da SABESP. Rubens Domenici Técnico em Sistema de Tratamento de Esgoto da Divisão de Engenharia de Desenvolvimento Operacional da Unidade de Negócios de Tratamento de Esgotos da SABESP. FOTO NÃO DISPONÍVEL Endereço (1) : Avenida do Estado, 561 Ponte Pequena São Paulo SP - CEP Brasil Tel: (0XX11) Fax (0XX11) ksemura@sabesp.com.br RESUMO Devido a exigüidade de área disponível na ETE Parque Novo Mundo, adotou-se a utilização de peneira rotativa em substituição aos decantadores primários. As peneiras rotativas tem capacidade de remoção igual a 50% de um decantador primário, ou seja, remoção de 10% em termos de DBO e de 15% em termos de SST, e 30% de sólidos sedimentáveis. Os principais objetivos deste trabalho, portanto são: Avaliação da eficiência das peneiras rotativas; Execução de procedimentos de operação; Execução de procedimentos de lavagem. A metodologia de trabalho se baseou-se na avaliação, diagnósticos e preposição de melhorias. Durante a fase de levantamento de informações e elaboração do diagnóstico, os principais problemas constatados foram: A lavagem é o fator preponderante para a melhoria da eficiência das peneiras rotativas; A quantidade de bicos instalados na linha de lavagem é inferior a quantidade de bicos projetada pelo fabricante da peneira rotativas; Desconformidade na montagem das válvulas solenóides da linha de lavagem e necessidade de substituição de alguns componentes das mesmas. Verificou-se também que a lavagem não estava adequada, ocasionando obstruções na tela e extravasamentos dos esgotos para fora das peneiras rotativas. No presente trabalho, apresenta-se as rotinas operacionais para obter procedimentos padronizados visando a melhoria da eficiência do sistema. Para isso elaborou-se um manual de operação para os operadores, contendo todo o procedimento detalhado de operação, limpeza e ações a serem tomadas na rotina. PALAVRAS-CHAVE: Peneiras rotativas, Sistema de lavagem de peneiras rotativas, ETE Parque Novo Mundo. INTRODUÇÃO A estação de tratamento de esgoto Parque Novo Mundo, foi projetada com processo de tratamento por lodos ativados convencional, com capacidade nominal de 2,5 m 3 /s e grau de eficiência de 90% de remoção de carga orgânica e de sólidos em suspensão. Atualmente a estação está tratando uma vazão de 1,2 m 3 /s, com uma carga orgânica de 13,2 t/d de DBO 5 (31 t/d de DQO) e carga de sólidos de 11,0 t/d de SST. ABES Trabalhos Técnicos 1

2 A alternativa da utilização de peneiras rotativas, em lugar de decantadores primários, foi adotada tendo em vista as dimensões reduzidas da área disponível para a ocupação da estação de tratamento de esgotos Parque Novo Mundo. A finalidade das peneiras rotativas é de reduzir a carga orgânica para melhor eficiência do tratamento biológico. As peneiras rotativas instaladas são do tipo rotativas, com tambor de telas de aço inoxidável, com alimentação central, foram instaladas oito unidades na primeira fase. O número de unidades foi estabelecido, tomando-se por base que cada peneira tem capacidade para 0,550 m 3 /s, a abertura da tela é de 0,76mm. Cada peneira é dotada de um sistema de lavagem, que possui 3 bombas instaladas (sendo 1 reserva) para pressurizar a linha de lavagem e com uma válvula automática na linha de alimentação de água, possibilitando sua lavagem através do sistema de automação com comando temporizado. O material recolhido nas peneiras rotativas é enviado de forma contínua, para prensas do tipo hidráulica, onde após serem prensados, atingem uma redução de 75% de umidade dos sólidos, que são encaminhados para caçambas e posteriormente levados para o aterro sanitário, enquanto o líquido separado volta para o início do processo através da rede de drenagem. Devido a inexperiência com este tipo de processo encontrou-se dificuldades para colocar as peneiras operando dentro das condições normais. E muitos inconvenientes ocorriam no inicio da operação, principalmente obstruções na tela da peneira provocando extravasamento e os impedimentos de se trabalhar com as peneiras no sistema automático. Apresenta-se a seguir os procedimentos adotados para solucionar os problemas citados. AVALIAÇÃO DAS PENEIRAS Através de reunião com a equipe de operação, avaliação realizada em campo e levantamento dos dados de projeto verificou-se problemas nas peneiras rotativas, destacando-se os seguintes: A lavagem é o fator preponderante para eficiência das peneiras. O sistema de bombeamento de água para a lavagem das peneiras, tem como dado de projeto uma pressão de 40PSI no ponto de lavagem, buscando aumentar a pressão, foi alterado o rotor da bomba, passando para 85 PSI, notou-se que esta pressão ainda não era suficiente. A quantidade de bicos instalados na linha de lavagem é inferior a quantidade de bicos projetada pelo fabricante da peneira. Cada linha de lavagem (interna e externa) possuía de 20 a 25 bicos, sendo que o sistema de lavagem das peneiras, especificado pelo fabricante Hycor, deveria possuir 70 bicos de lavagem (35 bicos para a linha interna e 35 bicos para a linha externa). A lavagem estava sendo realizada de forma inadequada, ocasionando obstrução na tela e extravasamento dos esgotos na peneira. Em função disto a vazão afluente era cerca de 60% (média anual) da capacidade nominal do equipamento. Para regular a vazão, restringi-se a comporta afluente às peneiras para que não ocorresse o extravasamento dos esgotos afluentes. A vazão de projeto 0,55m 3 /s por peneira e operava-se com uma vazão de 0,32m 3 /s por peneira. A empresa responsável pelo fornecimento do equipamento se encarregou em modificar o sistema de lavagem, colocando 35 bicos de lavagem na linha externa, deixando os 25 bicos na linha interna e ajustando o ângulo dos bicos para que o leque do spray atinja totalmente a superfície do cilindro da peneira, a fim de obter maior eficiência na lavagem. Os aspersores da linha de lavagem (internos e externos), encontravam-se entupidos e mal posicionados. O fabricante recomenda inspeção diária, porém não há acesso para realizar esta recomendação. Necessidade de implantar uma freqüência ideal de lavagem das peneiras rotativas para eficiência do sistema durante a operação. Manual de operação e procedimentos operacionais para padronização da operação e lavagem das peneiras rotativas. 2 ABES Trabalhos Técnicos

3 TESTES Para realização dos testes, iniciou-se uma simulação para avaliação das condições reais de operação. Notouse que o acionamento da válvula solenóide, para fechar o fluxo d'água após o tempo de lavagem das peneiras, não ocorria. Optou-se em dar continuidade aos testes fazendo o fechamento manual. Em 13/03/2000 foi iniciado efetivamente os testes com as peneiras e solicitado à operação para trabalhar somente com duas peneiras, pois a vazão estava em 1270 L/s. Visando trabalhar próximo da vazão nominal, a lavagem foi programada para 30 X 5 (30 minutos operando e 5 minutos lavando) que respondeu relativamente bem, assegurando a possibilidade de manter o teste. No dia seguinte, foi verificado que as equipes de operação mantiveram a programação de lavagem durante toda à noite, operando com duas peneiras a uma vazão média de 1200 L/s, ou seja, as peneiras operaram na sua vazão nominal (Q = 550 L/s por peneira), fato esse diferente da rotina operacional. Foi relatado pela operação e também observado que quando a vazão por peneira é próxima à vazão nominal, minimiza-se o problema de impregnação de detritos no tambor das peneiras. Ao longo do dia durante a realização do teste foi necessário intervir no fechamento das válvulas solenóides, que não atuaram automaticamente. No terceiro dia de teste manteve-se a mesma condição, porém devido a não atuação da válvula solenóide foi pedida para a Equipe Técnica da manutenção, alterar o tempo de parada das bombas de lavagem para 30 segundos após o acionamento elétrico das solenóides. Foi detectado então, que com a linha pressurizada a válvula solenóide fechava mecanicamente e este foi o artifício utilizado para as solenóides atuarem totalmente e entrar em regime operacional. Desta forma não foi mais necessário intervir no fechamento. A princípio acreditava-se que seria necessária a troca das válvulas solenóides que não atuavam corretamente, porém com essa modificação foram dadas condições para as válvulas operarem. Figura 01 Interior da Peneira Rotativa com o parcialmente sistema de lavagem acionado Figura 02 Tambor da Peneira Rotativa obstruído por fibras Com relação às fibras que aderem no tambor, não foi previsto no projeto e nem especificado pelo fabricante como removê-las. Pela experiência do pessoal da operação, depois de um mês sem utilização das peneiras, as fibras secam e saem quando a peneira é lavada com bomba de alta pressão. ABES Trabalhos Técnicos 3

4 MELHORIAS E PREPOSIÇÕES Após os teste de campo, notou-se que as válvulas solenóides existentes são muito instáveis na sua operação. Durante a fase de testes obteve-se resultados razoáveis com elas, mas mesmo dando condições para que as válvulas atuassem, elas acabavam emperrando e interferindo diretamente no bom andamento da programação da lavagem, o que impossibilitou a confiabilidade nos testes. Foi contatado o fornecedor que detectou desconformidade na montagem das mesmas, bem como foram detectadas necessidades de substituição de alguns componentes, e com isso foi superado os problemas com as mesmas. Observou-se também, que com um aumento de pressão na linha de lavagem, melhor era a eficiência do sistema. Através desta observação, a equipe de operação colocou duas das três bombas instaladas, em série. Porém para atender a vazão de projeto ( Q = 2,5 m 3 /s ), será necessário a instalação de um maior número de bombas. O programa de Otimização das Peneiras Rotativas definiu as rotinas operacionais para obter procedimentos padronizados visando a melhoria da eficiência do sistema. Para isso elaborou um Manual de Operação para os operadores contendo todo o procedimento detalhado de operação, limpeza e ações a serem tomadas na rotina. Além do Manual de Operação, elaborou-se alguns procedimentos operacionais que visam facilitar a ação do operador, em situações que requerem sua percepção. PROCEDIMENTOS OPERACIONAIS Após o início da operação o operador deverá observar alguns fatores que não estão contemplados no sistema de supervisão e controle, sua atenção deverá ser em primeiro lugar no funcionamento geral, devendo dar maior ênfase na vazão de entrada das peneiras, procurando manter sempre próximo a vazão de 0,55 m 3 /s por peneira, fato este que contará com o bom senso do operador, pois não existe medição de vazão individual por peneira, devendo o operador graduar a abertura da comporta de entrada da peneira manualmente e observar que a distribuição da vazão seja por igual nas peneiras que estiverem operando. É importante a avaliação na condição individual de cada peneira em operação, pois utilizando uma vazão próxima a nominal, (0,55 m 3 /s) nota-se que as peneiras ficam menos impregnadas de materiais como fibras, do que quando se trabalha com vazões inferiores. A quantidade de peneiras em operação com relação a vazão de entrada é um dos fatores limitantes em sua eficiência no que se refere a passagem de fluxo. Com relação a impregnação ou saturação do cilindro das peneiras, o operador vai identificar esse fato quando observar que existem manchas mais escura no cilindro, associado a dificuldade na passagem do esgoto pela peneira, haverá remansos momentâneos na superfície de escoamento, esses remansos crescem gradativamente até ocorrer a extravasão. O operador ao identificar que uma peneira perdeu a eficiência na passagem do fluxo do esgoto, deverá tomar as medidas para a substituição desta por outra que esteja apta, tomando imediatamente providências para que a peneira que foi tirada de operação seja lavada manualmente com o equipamento de alta pressão e água quente. O fabricante aconselha que eventualmente seja feita uma lavagem com água quente. Depois de alguns meses de operação, notou-se que realmente é fundamental a lavagem das peneiras com água quente, pois a freqüência que ocorre a saturação por produtos gordurosos, entre outros, é muito grande, outro fator importante na eficiência da lavagem, é a pressão das bombas de lavagem e a quantidade de bicos spray. O sistema de lavagem com equipamento de alta pressão e água quente que é usado atualmente, só possibilitam a lavagem pelo lado externo da peneira, deixando a parte interna ainda com a sujeira remanescente, dificultando a eficiência na passagem de fluxo, que ocorre de dentro para fora. 4 ABES Trabalhos Técnicos

5 Outro fator que deve ser observado pelo operador é o entupimento dos bicos de spray, verificando tal fato, deve-se programar com a manutenção a limpeza, para assegurar a máxima eficiência disponível na lavagem. Com relação a programação dos tempos de lavagem das peneiras, foi a experiência operacional que mostrou a freqüência ideal nas condições atuais de operação, o tempo estabelecido pela operação como tempo ideal de lavagem é de 20 x 05 (20 minutos operando e 05 minutos lavando e operando simultaneamente), o fator limitante, será quando estiverem em operação todas as peneiras, pois neste caso as três bombas de lavagem não terão capacidade para atender todas as peneiras em operação, levando em consideração que uma das bombas deve permanecer em reserva em casos de manutenção. É importante lembrar que atualmente 2 bombas estão operando em série, objetivando o aumento de pressão na linha de lavagem. Com esta modificação a freqüência de lavagem fica comprometida, sendo necessária aumentar a capacidade do sistema de bombeamento, para operar todas as peneiras instaladas num futuro aumento de vazão na ETE. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Manual Técnico da Peneira Rotativa Rotoshear HRS Fabricante Hycor. ABES Trabalhos Técnicos 5