22 al 27 de agosto de 2004 Hotel Caribe Hilton - San Juan, Puerto Rico

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1 ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS DO SISTEMA BOA VISTA, EM CAMPINAS/SP Eduardo Pericle Colzi * ENCIBRA S.A. Estudos e Projetos de Engenharia Atualmente o Engº Eduardo P. Colzi é Diretor de Engenharia da Encibra S.A. Em 2003, como Coordenador da Divisão de Saneamento Básico e Meio Ambiente, o Engº Colzi foi o coordenador dos Projetos Básico e Executivo e Apresentação de Relatório Ambiental Preliminar (RAP) da Estação de Tratamento de Esgotos do Sistema Boa Vista Endereço: Av. das Nações Unidas Bloco III 17º andar, São Paulo, SP CEP Tel , ; - epc@encibra.com.br. Alexandre Miguel López ENCIBRA S.A. Estudos e Projetos de Engenharia Russell Rudolf Ludwig ENCIBRA S.A. Estudos e Projetos de Engenharia RESUMO Os Projetos Básico e Executivo e Apresentação de Relatório Ambiental Preliminar (RAP) da Estação de Tratamento de Esgotos do Sistema Boa Vista, foram desenvolvidos no período de junho de 2003 a novembro de Os serviços foram contratados pela Sociedade de Abastecimento de Água e Saneamento S/A SANASA, que, considerando o Plano Diretor de Esgotos do Município de Campinas, em constante atualização pela SANASA, se compromete em tratar 70% do esgoto gerado na Cidade de Campinas, tendo como prazo o ano de 2004, a obra do sistema de esgotamento sanitário Boa Vista vem a atender e compor parte desta meta. Palavras-Chave: Esgotamento Sanitário, Tratamento de Esgotos, Remoção de Nitrogênio e de Fósforo, Estudos Ambientais INTRODUÇÃO O sistema de esgotamento sanitário Boa Vista abrange uma população da ordem de habitantes (ano 2001), podendo atingir cerca de habitantes em A maior parte das indústrias do município de Campinas

2 encontra-se neste setor, sendo que os funcionários representam um acréscimo populacional no setor estimado em hab. em 2001 e hab. em A área de projeto do sistema de esgotamento sanitário Boa Vista encontra-se integralmente contido na bacia do ribeirão Quilombo, na parte noroeste de Campinas, bacia esta que ainda contém os sistemas de esgotamento Santa Mônica/Bosque de Barão Geraldo e San Martin. O ribeirão Quilombo tem suas nascentes entre os bairros do Chapadão e dos Amarais no município de Campinas. Recebe ao longo de seu percurso, lançamentos de várias fontes poluidoras, tanto domésticas como industriais, sendo responsável pelo afastamento de cerca de 10% do esgoto coletado na área urbana de Campinas. Após atravessar os Municípios de Sumaré, Nova Odessa e Americana, deságua na margem esquerda do rio Piracicaba. Conforme a legislação estadual (Decreto nº de 22/11/1977), enquadra-se na Classe 03, cujas águas destinam-se ao abastecimento doméstico, após tratamento convencional, à preservação de peixes e outros elementos da flora e fauna; a dessedentação de animais. Entre os afluentes principais do ribeirão Quilombo no Município de Campinas, destacam-se o córrego Boa Vista (afluente da margem esquerda) e o córrego da Lagoa (afluente da margem direita), ambos enquadrados como Classe 02, que compreende as águas destinadas ao abastecimento doméstico, após tratamento convencional, à irrigação de hortaliças ou plantas frutíferas e à recreação de contato primário, natação, esqui aquático e mergulho. Na sub-bacia do córrego da Lagoa os esgotos coletados serão tratados na ETE Anhumas e ETE Santa Mônica. Na sub-bacia do córrego Boa Vista serão tratados na ETE Boa Vista. OBJETIVOS O processo de tratamento e disposição final dos esgotos da ETE Boa Vista no Município de Campinas S.P, projetado para a SANASA, tem como principal objetivo da destino adequado as águas residuárias geradas pela ocupação urbana, procurando evitar problemas de saúde pública na população beneficiada, recuperando e preservando o ambiente, sobretudo o ecossistema aquático da rede hídrica que recebe atualmente os esgotos sem tratamento. METODOLOGIA O processo de tratamento proposto, compreende de reator UASB + Filtro Aeróbio Submerso, sendo prevista a combinação de processos anaeróbio-aeróbio para tratamento biológico dos esgotos. Considerou-se o Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente e Manta de Lodo (Reator UASB) associado com pós-tratamento em Filtro Biológico Aerado Submerso seguido de Decantador Secundário. O excesso do lodo biológico do processo aeróbio deverá retornar ao Reator UASB para digestão e adensamento. O esgoto bruto afluirá à área da planta por dois pontos opostos. Pelo lado da rodovia D. Pedro virá a maior parte, e o restante, pela estrada dos Amarais. Essa última parcela será introduzida na rede interna de rejeitos de processo, já na sua cabeceira, e fluirá, combinada, em direção ao início do tratamento preliminar, via elevatória final do sistema coletor da rodovia D. Pedro. Os fluxos de esgoto bruto e rejeitos serão bombeados em regime contínuo, isto é, manter-se-ão perene durante 24 horas por dia. Bombas de velocidades fixa e variável da elevatória final garantirão essa condição, tendo sido

3 assumida como pré-requisito para a estabilidade e garantia de eficiência dos processos biológicos inseridos no fluxograma de tratamento. A descarga de esgoto bruto, contendo os rejeitos de processo, se fará numa câmara de montante do tratamento preliminar, na qual duas saídas com comportas de superfície de comando manual darão acesso a dois canais de peneiras finas, sendo uma operante e uma de redundância. Comportas a jusante, iguais as de montante, permitirão o isolamento das peneiras e o esvaziamento do volume retido através de descargas de fundo. Na câmara de descarga de esgoto bruto, um extravasor garantirá a condição de borda livre seca da estrutura, se colocada diante de riscos e acidentes que envolvam a alteração do perfil hidráulico no entorno do tratamento preliminar. O material peneirado será removido automaticamente da peneira em atividade e descarregado numa rosca transportadora, comum as duas peneiras, e dela, num lavador/compactador automático. O resíduo descerá, por tubo de queda, à sua caçamba estacionária, colocada sobre trilhos e disposta sob cobertura ao nível do solo. E o fluxo de água de lavagem do resíduo será direcionado à rede de rejeitos de processo. Duas (1+1) bombas de água de serviço instaladas na área de tratamento preliminar, supridas pelo reservatório de água de serviço, fornecerão fluído para os bicos de limpeza das peneiras e para o lavador de material peneirado. As duas peneiras finas, e respectivos acessórios periféricos, serão instaladas na etapa inicial. O esgoto peneirado passará a um Parshall para medição de vazão do fluxo afluente, no qual estarão incluídos os rejeitos de processo. Esta será então sua função secundária, sendo que a principal será a de controle hidráulico, para garantia da dinâmica de escoamento no canal da peneira operante a montante e a jusante dela. Na garganta do Parshall será aplicada solução diluída de NaOH, se necessário, para ajuste do ph dos UASBs. A areia será removida do esgoto peneirado em duas caixas prismáticas, ambas operantes, dispostas imediatamente a jusante do Parshall. Comportas de superfície a montante das caixas permitirão seu isolamento. Por meio de raspador de fundo diametral, o resíduo sedimentado em cada caixa será lançado num poço lateral, e deste, através de plano inclinado com dispositivo de lâminas oscilantes (passo peregrino ou cush-cush) para lavagem da areia extraída, para tubo de queda correlato até uma caçamba estacionária, disposta, sobre trilho e sob cobertura, ao nível do solo. As duas caixas de areia e acessórios serão implantadas na etapa inicial. Todos equipamentos instalados no tratamento preliminar serão comandados via sistema supervisório de controle da fase líquida. Os controles das peneiras e acessórios serão ajustados no respectivo painel de comando. Vazões e concentrações de alguns poluentes do esgoto bruto e do afluente ao tratamento preliminar (após inclusão dos rejeitos de processo, via balanço de massas) são mostrados nos quadros a seguir. Quadro Esgoto Bruto: Vazões e Características Principais Parâmetro Ano 2001 Ano 2010 Ano 2020 Q méd (l/s) Q máx. (l/s) Carga DBO (kg/dia) Concentração DBO (mg/l) Carga de DQO (kg/dia) Concentração de DQO

4 Carga de SS (kg/dia) Concentração de SS (mg/l) Carga de N-NKT (kg/dia) Concentração de N-NKT (mgn/l) Carga de Fósforo (kgp/dia) Concentração de P (mgp/dia) 7,0 7,0 7,0 Quadro Afluente ao Tratamento Preliminar: Vazões e Características Principais Parâmetro Ano 2000 Ano 2010 Ano 2020 Vazão média l/s Vazão mínima l/s Vazão máxima l/s Carga DBO kg/dia Concentração DBO mg/l Carga DQO kg/dia Concentração DQO mg/l Carga de SS kg/dia Concentração de SS mg/l A jusante do tratamento preliminar, uma caixa repartirá hidraulicamente o fluxo entre quatro reatores de fluxo ascendente e manto de lodo (UASB), o que se fará através de quatro vertedores retangulares. Quatro válvulas instaladas imediatamente a jusante dos vertedores, comandadas à distância, controlarão o suprimento (tudo ou nada) dos UASBs. Uma válvula de comando manual instalada em tubulação de by pass derivada da câmara a montante dos quatro vertedores da caixa de repartição de fluxo aos UASBs, permitirá que se efetue desvio parcial ou total do fluxo de esgoto em processo para os filtros biológicos aerados submersos (FBAS), ou para o tanque de desinfecção e aeração, ou para a escada de aeração. A depender das circunstâncias. O circuito alternativo do by pass até os FBASs possibilitará que, à época em que a SANASA decidir pela desnitrificação, uma parte do fluxo de esgoto efluente do tratamento preliminar seja desviado diretamente para a caixa de repartição de fluxo entre os FBASs, contornando os UASBs e alcançando primeiramente os reatores anóxicos (RAX), que então serão implantados a montante dos FBASs, para realizar ali a oferta requerida de carbono orgânico rapidamente biodegradável que demanda o processo de desnitrificação. À câmara a montante dos vertedores da caixa de repartição de fluxo aos UASBs afluirá também a tubulação de descarte de lodo biológico, onde esse se misturará ao fluxo afluente de esgoto em posição de descarga acima do nível de tomada da tubulação de by pass para a caixa de repartição de fluxo aos FBASs. Isso, para se evitar que o lodo biológico descartado retorne aos FBASs, além da parcela normalmente recirculada. A tubulação de alimentação de um UASB se repartirá entre três pontos de descarga, correspondentes a três caixas vertedoras executadas sobre a laje de cobertura da unidade.

5 A montante de uma caixa qualquer, a tubulação derivada para ela da principal estará equipada com uma válvula de comando manual para que se faça o ajuste do fluxo afluente à caixa. Os ajustes a serem efetuados nas três válvulas, das três caixas, deverão aproximar entre si as vazões nelas descarregadas, sem o imperativo, no entanto, de igualá-las ao extremo. De tais caixas, em separado, derivarão duas tubulações, a jusante de vertedores lineares, cada uma para alimentar outras duas caixas, perfazendo estas últimas um total de doze, saindo de cada destas caixas secundárias seis tubos distribuidores de esgoto junto ao fundo do UASB. A carga hidráulica sobre as entradas dessas tubulações de pequeno porte será forçadamente grande para que se evite a formação de vórtices sobre elas, e assim não se transfira ar (oxigênio) sistematicamente para o UASB correlato. A escuma do UASB terá de ser removida diariamente, no período noturno. A operação de extração de escuma deverá se realizar por sistema hidráulico comandado automaticamente pelo sistema supervisório de controle de fase líquida. Essa operação diária será obrigatória, sob pena de correr-se o risco indesejável e inconveniente de permitir a formação de camada espessa de escuma nas zonas de liberação de gás, fato incompatível com o sistema de extração de escuma projetado. Por isso, mesmo desde o início dos testes da fase de pré-operação, será necessário proceder-se à rotina de extração diária de escuma dos UASBs. Cada UASB estará provido de três conjuntos de extração de escuma independentes, tendo cada um oito tomadas internas e uma válvula externa de comando à distância. A operação de extração de escuma será efetuada com a alimentação do UASB fechada e se fará seqüencialmente, isto é, de um conjunto de um UASB para o conjunto análogo do UASB subseqüente, e assim por diante, até que todos conjuntos e todos UASBs tenham sido submetidos à operação completa de extração de escuma, que deverá ser efetuada sob condições idênticas para todos conjuntos e todos UASBs. A escuma extraída do conjunto de UASBs será descarregada num tanque de escuma, de onde, através de uma (1+1) bomba de cavidade progressiva de velocidade constante será transferida para a caixa de repartição de fluxo aos FBASs, ou emergencialmente para os tanques de armazenamento de lodo. O lodo estabilizado e acumulado nos UASBs será também descartado diariamente, de modo automático, através do sistema supervisório de controle, durante o período noturno, independente ou não se o UASB está sob operação de extração de escuma. O período noturno é considerado como mais adequado para o descarte de lodo porque, diante do fato da vazão afluente ser a mínima, o manto de lodo estará menos expandido, portanto, mais adensado. O lodo descartado dos UASBs será descarregado num dos dois tanques de armazenamento de lodo, através de duas (2+1) bombas de cavidade progressiva de velocidade variável, cuja tubulação de transferência será provida de medidor de vazão. A escolha de qual tanque a descarregar o lodo descartado fará parte do automatismo intrínseco à operação de descarte de lodo realizada a partir do sistema supervisório de controle. Uma descarga de fundo, com válvula de comando manual, permitirá que se esvazie um UASB. A visita a um UASB para limpeza e manutenção, a se realizar por inspeção lateral instalada ao nível do terreno além desta existirá outra inspeção, na cobertura -, após seu esvaziamento, deverá ser efetuada com o máximo critério de segurança, tal qual se faz a um digestor anaeróbio convencional de lodo (do qual deverão ser copiadas as normas de procedimento), dada a presença de gás inflamável e tóxico remanescente no ambiente. O volume retirado do UASB nessas circunstancias será descarregado na rede de rejeitos e recirculado para o início do processo de tratamento. A atmosfera interna dos UASBs será confinada, com pressão monitorada entre os extremos de 100 mmca e 300 mmca. A extração de gás se fará gás pelas coberturas, cujas tubulações após descerem ao nível do solo terão uma válvula de retenção para evitar refluxos, já que as quatro tubulações se juntam a jusante, e usarão de uma caixa para controle

6 hidrostático da pressão máxima interna do UASB correlato (selo hidráulico com 300 mm de afogamento de um ramal da tubulação) e para drenagem de condensado. Após passar por esses dispositivos, o gás de todos UASBs será reunido, medido e encaminhado a um sistema de queima, em flare com sistema automático de controle, utilizando GLP como combustível de ignição e de alimentação de chama piloto. Três dos UASBs serão implantados na etapa inicial e o quarto, ao início da segunda etapa. As tubulações de efluente e de lodo dos UASBs terão ramais para amostragem dos fluxos de saída. Uma unidade de controle de ph, constituída de uma (1+1) bomba de transferência do caminhão-tanque, dois tanques de armazenamento de NaOH e três (3+1) bombas dosadoras, cujas vazões dosadas serão diluídas num circuito de água de serviço antes de serem encaminhadas para difusão na garganta do Parshall de esgoto peneirado, será construída na etapa inicial. Através dessa unidade a operação de controle do ph nos UASBs se realizará automaticamente, via sistema supervisório de controle da fase líquida, que fará o monitoramento contínuo do ph na tubulação de reunião de efluentes dos UASBs. O controle do ph deverá ser permanente, tendo em vista garantir a estabilidade do processo, maximizar a produção proporcional de metano, a redução de SSV e a melhor desidratabilidade do lodo. Alternativamente, uma parte da solução diluída de NaOH poderá ser dirigida à entrada da caixa de repartição de fluxo aos FBASs, se se fizer necessário o controle do ph mínimo nos FBASs para realização da nitrificação, principalmente antes de ser implantada a unidade de desnitrificação (RAX), na qual haverá parcial recuperação da alcalinidade, do ph e da capacidade tampão do esgoto em processo. Os fluxos correspondentes aos efluentes dos UASBs, à recirculação de lodo biológico, à escuma dos UASBs e ao by pass de esgoto peneirado e desarenado serão reunidos na caixa de repartição de fluxo aos FBASs. A aplicação alternativa de solução diluída de NaOH também neste entorno será efetuada diretamente na tubulação de recirculação de lodo biológico, em posição imediata a montante de sua descarga na caixa. Uma válvula de comando manual controlará a descarga da tubulação de by pass na caixa, mas futuramente, se for implantado o sistema de desnitrificação, deverão ser instalados uma outra válvula, de comando à distância, e um medidor de vazão, ambos a montante da válvula manual então existente. Uma série de chicanas horizontais na caixa de repartição de fluxo aos FBASs permitirá a mistura e homogeneização do lodo recirculado com o esgoto em processo de tratamento, cujo produto se encaminhará no sentido vertical para os vertedores de repartição de fluxo entre até seis FBASs. Na etapa inicial serão três FBASs, e na segunda etapa, quatro. Poderá chegar a cinco o número de FBASs se a nitrificação realizada produzir SS afluente aos decantadores secundários em concentração superior a 3,1 kg/m³, ou a seis se a remoção de fósforo, quando instalada, vir a se relacionar também com concentração de SS afluente aos decantadores secundários superior a 3,1 kg/m³. Assim, a quantidade de FBASs, a partir da segunda etapa, superará a quatro unidades quando cair a qualidade do efluente dos decantadores por conta da concentração de SS do afluente a eles; a expectativa é que esse limite estará por volta de 3,1 kg/m³. Seis vertedores lineares estarão montados na caixa de repartição de fluxo aos FBASs: um para cada FBAS. A tubulação de ligação a um FBAS terá duas válvulas de comando manual: a primeira, para isolamento da afluência direta do esgoto em processo ao FBAS, para quando o reator anóxico de montante (RAX) vir a ser implantado, na etapa de remoção de nitrogênio a ser definida pela SANASA; e a segunda, para que se efetuem operações preventivas de limpeza dos manifolds de distribuição interna no FBAS e da câmara inferior do FBAS, através de descarga da tubulação principal, com sentido de fluxo invertido de dentro para fora do FBAS.

7 Uma descarga de fundo, com válvula de comando manual, permitirá que se esvazie o FBAS, ou se limpe parcialmente o fundo do reator. O volume drenado nessas ocasiões será descarregado na rede de rejeitos e recirculado para o início do processo de tratamento. A seção inferior do FBAS será a câmara de distribuição de esgoto afluente e de ar soprado. Ao nível mais próximo ao fundo corresponderá a zona de manifolds de esgoto, onde vinte e quatro tubos com quatro orifícios cada, voltados para baixo, distribuirão o fluxo afluente da maneira mais uniforme possível por toda a superfície de fundo do FBAS. Ao nível mais próximo à peça de sustentação do meio suporte do filtro corresponderá a zona de distribuição de ar soprado, onde vinte manifolds, com noventa e quatro orifícios cada, voltados para baixo, realizarão uma difusão uniforme de ar sob a peça de sustentação do meio suporte da biomassa aderida. A câmara de fundo do FBAS poderá ser acessada por inspeção circular montada ao nível do terreno. A tubulação externa de ar de um FBAS terá uma válvula de controle de admissão de ar, e seu respectivo circuito de by pass, cujo comando estará a cargo do sistema supervisório de controle de fase líquida. A seção intermediária do FBAS será a de enchimento com o meio suporte, o qual será constituído de material sintético, inerte, de baixa densidade e de alto índice característico de superfície específica, fabricado em peças de dimensões reduzidas. Esse material ficará contido em gaiolas de modo que não será necessária a instalação de malha de contenção das peças, que poderiam ser descarregadas e perdidas com o efluente. A seção superior do FBAS conterá oito canaletas de coleta de efluente junto à superfície e um medidor de OD, cujo resultado de medição será continuamente transmitido ao sistema supervisório de controle de fase líquida para, a partir dele, ser efetuado o controle automático da posição de abertura da válvula de admissão de ar para o FBAS, em função do valor ajustado da concentração requerida de OD no efluente do FBAS. O ajuste deverá ser o mesmo para todos os FBASs. As tubulações de saída dos FBASs terão ramais de coleta de amostras dos efluentes das unidades. O ar soprado será fornecido por três (3+1) compressores centrífugos de simples estágio, de vazão variável, cujos controles serão realizados automaticamente pelo sistema supervisório de controle de fase líquida a partir do ajuste dado à pressão no manifold de saída, variável cujo valor será função do status de posição das válvulas de admissão de ar aos FBASs. Na etapa inicial serão necessários somente dois compressores (2+1). Duas (1+1) bombas centrífugas de água de serviço, instaladas no prédio dos compressores e supridas pelo reservatório de água de serviço, fornecerão fluído para selagem e resfriamento das máquinas. Quando vir a ser implantada a operação de desnitrificação, a cada FBAS de então corresponderá um reator anóxico de montante. Será uma unidade ainda a projetar no futuro, para cuja inserção hidráulica foram previstas conexões de entrada e saída na tubulação afluente ao FBAS correlato, bem como carga hidráulica disponível suficiente para dissipação interna. Os efluentes dos FBASs serão reunidos numa caixa de simples passagem, disposta a uma longa distância da caixa de repartição de fluxo aos decantadores secundários, instalada a jusante. Essa distância toda se justifica por corresponder ao espaço necessário disponibilizado em área lateral contígua à tubulação para instalação futura das unidades de tratamento físico-químico, previstas para remoção de fósforo. Haverá na tubulação de interligação dessas caixas, uma válvula de comando manual destinada a desviar o fluxo para o circuito paralelo do tratamento físico-químico, se implantado. Prevê-se o tratamento físico-químico constituído de um canal de tranqüilização de fluxo, seguido de um Parshall maior que o de esgoto peneirado, por considerar em fluxo a vazão de esgoto somada à de recirculação para medição de vazão e mistura hidráulica eficaz do cloreto férrico, proposto como fonte de metal para precipitar o fosfato, e um floculador mecânico constituído de três câmaras em série.

8 A utilização de floculador pressupõe a aplicação de ferro em excesso a ser aplicado também para induzir a formação de precipitado hidróxido de ferro, em reação com a alcalinidade, e a conseqüente remoção adicional de SS e DBO particulada do efluente final, melhorando a sua qualidade. A unidade de químicos desta parte do sistema seria constituída de dois tanques de armazenamento de solução comercial de cloreto férrico (40%, em massa), duas (1+1) bombas dosadoras e um dispersor de polímero com respectivas bombas dosadoras. Ambos produtos seriam dosados automaticamente através de ajustes no sistema supervisório de controle de fase líquida, tomando por base a proporcionalidade à vazão medida no Parshall local. O efluente do tratamento físico-químico será interligado à tubulação de efluente dos FBASs imediatamente a montante da caixa de repartição de fluxo aos decantadores secundários. Essa caixa terá quatro vertedores lineares para alimentação em separado dos decantadores secundários (DS). Serão dois sedimentadores na etapa inicial e três na final. O quarto vertedor e a respectiva conexão de saída da caixa de repartição são meras previsões para não se restringir uma possível ampliação futura da planta já que a área disponível para implantação de outras unidades é exageradamente restrita e isso realmente só pode ser contemplado agora, junto com o conjunto de todas outras unidades, sob risco de tornar-se inviável qualquer inclusão em outra ocasião - ou mesmo de uma providência para uma melhoria de qualidade do produto final, para o que foi também previsto, obviamente, um espaço livre para instalação de um quarto decantador secundário. Os DSs serão circulares com fundo inclinado e terão alimentação central, por baixo desenvolvida sob a laje de fundo, tipo coluna com saídas superiores laterais e baffle central -, e saída lateral do efluente, por coleta feita em canaleta periférica dotada de vertedores triangulares protegidos por baffle antiescuma. Terão os DSs raspadores de fundo, de dimensão diametral, com acionadores periféricos e a eles estarão acoplados raspadores de escuma. Ao passar sobre a caixa de escuma, um raspador de superfície ativará um sensor de posição que fará abrir uma válvula solenóide de água de serviço, cuja descarga no interior da caixa limpará a mesma e a tubulação de saída, e, reduzindo a viscosidade da escuma por diluição, a escoará até o sistema de drenagem de rejeitos de processo, reciclando-a no processo de tratamento, desde seu início. Os efluentes dos DSs serão reunidos e encaminhados ao tanque de contato para desinfecção e de aeração. O lodo sedimentado e relativamente adensado num DS será extraído a partir de um poço central de acumulação, dotado de raquetes giratórias para evitar a sua compactação. Uma tubulação interligará, para cada DS, o seu poço de lodo ao poço de sucção da elevatória de recirculação e de descarte de lodo biológico. A válvula de isolamento dessa tubulação, de comando manual, estará montada no interior da elevatória. Na tubulação de lodo haverá um ramal para se amostrar o produto extraído do DS. A elevatória de recirculação e descarte de lodo biológico estará em posição central em relação a todos DSs. Portanto, as extensões e as singularidades das tubulações de afluência de lodo serão as mesmas para todos DSs, impedindo que, do ponto de vista estritamente hidráulico, haja caminhos preferências e distorções entre vazões de lodo tomadas aos DSs. Assim, todas as válvulas entre os DSs operantes e o poço de sucção permanecerão total e igualmente abertas. O nível no poço de sucção de lodo dos DSs será monitorado pelo sistema supervisório de controle de fase líquida por meio de sensor instalado no poço. Todos equipamentos da elevatória de recirculação e descarte de lodo biológico serão instalados na etapa inicial. De um lado do poço de sucção, estarão montadas três (2+1) bombas centrífugas horizontais: duas de velocidade variável e uma de velocidade fixa. A configuração operacional nominal será de uma bomba de velocidade variável e uma constante.

9 O ajuste da vazão da bomba de velocidade variável será efetuado pelo operador a partir da observação do valor requerido da vazão de recirculação e de sua comparação com o valor indicado no supervisório de controle de fase líquida, que será transmitido pelo medidor de vazão instalado na linha de recirculação de lodo. O lodo recirculado será descarregado na caixa de repartição de fluxo aos FBASs. Imediatamente a montante do seu desemboque na caixa, uma linha de solução de NaOH, com válvula de isolamento de comando manual, será conectada a ela para possível elevação do ph do fluxo afluente aos FBASs, tendo em vista o controle de condições ótimas para nitrificação. Do outro lado do poço de sucção, estarão instaladas duas (1+1) bombas de cavidade progressiva horizontais e de velocidade variável. O ajuste da vazão bombeada será efetuado da mesma forma que o da bomba centrífuga, só que considerando a comparação entre o ajuste dado à vazão de lodo biológico a ser descartado e o valor transmitido continuamente pelo medidor de vazão dessa linha de fluxo. O lodo biológico descartado será descarregado na caixa de repartição de fluxo aos UASBs. Uma bomba submersível de comando automático, controlado por bóia, instalada em pequeno poço de sucção, fará a drenagem de piso da sala de bombas da elevatória. Sua descarga será diretamente no poço de sucção de lodo, sem válvula de retenção ou de isolamento. O sobrenadante dos DSs será descarregado no tanque de contato, diretamente no canal interno a montante do Parshall de medição de efluente tratado. Frontalmente a essa posição de descarga estará posicionado o indutor submerso de cloro, para aplicação do produto na forma de gás. A quantidade aplicada será proporcional à vazão medida no Parshall e esse controle será automático, realizado pelo sistema supervisório de controle de fase líquida a partir do ajuste da proporção requerida em relação à vazão efetivamente medida no Parshall e cujo valor será continuamente transmitido ao supervisório. A jusante do Parshall, o tanque de contato se desenvolverá em canais chicanados, sendo que em cada um será montado um aerador mecânico, tipo aspiração, com sentido de movimento induzido coincidente com o sentido de fluxo no canal. Serão seis canais e seis aeradores todos instalados na etapa inicial - até se alcançar o vertedor de controle hidráulico do tanque. Existirão duas descargas de fundo no tanque de contato e aeração: a primeira, da câmara a montante do Parshall para o primeiro canal de contato e aeração; e a segunda, do sexto canal para a tubulação de saída de efluente desinfetado, que se encaminhará para a escada de aeração complementar. A tubulação de by pass de esgoto peneirado e desarenado, que contorna todo o processo biológico anaeróbio e aeróbio, ou de parte deles, poderá descarregar a montante do tanque de contato e aeração. Válvulas de comando manual a montante do tanque de contato estarão dispostas para que se opte por essa configuração. Alternativamente, através do mesmo conjunto de válvulas, a descarga do by pass do esgoto afluente poderá ser realizada na câmara de carga da escada de aeração, a jusante do tanque de contato. As atividades com o cloro utilizado como matéria-prima para desinfecção do efluente secundário ou terciário serão centralizadas num prédio industrial exclusivo, executado junto ao tanque de contato. Nele, dois conjuntos de três cilindros horizontais, para dois manifolds, um operante e outro em reserva, e outros cilindros mais, de espera, estarão confinados numa sala de depósito cuja atmosfera será controlada em termos de concentração máxima admissível de cloro, em peso. Dois detetores de cloro na atmosfera estarão ali instalados, monitorando o ambiente. Se a concentração de cloro superar a determinado valor ajustado previamente, será, então, disparado um sistema automático de exaustão, lavagem e insuflamento de ar lavado, até que a concentração de gás no ambiente interno abaixe de um valor pré-ajustado.

10 O sistema de inertização de cloro será externo ao prédio, mas contíguo a ele, e se baseará na reação do cloro com solução de NaOH, cujos elementos de armazenagem e controle de dosagem serão automáticos mas, independentes da unidade de NaOH definida anteriormente para controle de ph dos UASBs e do sistema supervisório de controle de fase líquida. Nas paredes de uma sala aberta do prédio, colocada ao lado do depósito de cilindros horizontais, serão instalados os dispositivos de controle e dosagem de gás cloro: um switchover para troca automática dos manifolds (exaurido e carregado) e dois (1+1) cloradores automáticos de parede, a serem controlados pelo sistema supervisório de controle de fase líquida, tendo em conta a proporcionalidade à vazão medida no Parshall do tanque de contato. A vazão dosada de gás cloro seguirá, por tubulação plástica, até o indutor submerso na entrada do tanque de contato. O efluente tratado, desinfetado e aerado será lançado no córrego Boa Vista, que corre ao lado da área da planta, como uma de suas divisas laterais, através de uma estrutura hidráulica com muros de ala e com proteções da parede frontal e do fundo contra erosão. O tratamento de fase sólida corresponderá ao desaguamento do lodo estabilizado descartado dos UASBs em jornadas de até dezesseis horas por dia e à secagem complementar da torta em estufa. Os dois tanques de armazenamento de lodo serão implantados sob cobertura como se fosse uma extensão do prédio de desaguamento e serão capazes de receber, durante o período noturno, todo o volume diário de lodo descartado. Em caso de impedimento da operação de desaguamento, por tempo limitado, o excesso de lodo poderá ser retido nos próprios UASBs. Os misturadores submersos dos tanques permanecerão ligados por todo o tempo para se evitar dificuldades com a suspensão de material mais pesado, que poderá se compactar caso seja sedimentado. Se eventualmente for observado que esse risco não existe, outro esquema operacional poderá ser utilizado, inclusive para se utilizar as retiradas seletivas de sobrenadante com o fluido em repouso. Os níveis nos tanques de lodo serão monitorados por sensores que também os transmitirá ao sistema supervisório de controle de fase líquida e ao painel de comando e controle das prensas parafuso. A partir do pavimento superior se terá acesso à plataforma superior dos tanques de armazenamento de lodo. No prédio de desaguamento, projetado com dois pavimentos, serão instalados já na etapa inicial todos os equipamentos requeridos para a configuração de final do projeto. Haverá espaço disponível para instalação de mais uma prensa parafuso e de dois dispersores de polímero. O lodo homogeneizado (com misturador submerso ativado) será retirado de um tanque e transferido para duas (2+0) prensas parafuso por meio de duas (2+1) bombas de cavidade progressiva de velocidade variável uma para cada máquina de desaguamento. Entre bombas de lodo e prensas, em dois circuitos independentes, existirão medidores de vazão e tanques de reação e floculação. Emulsões de polímero serão aplicadas nos tanques de reação para condicionamento do lodo antes do seu desaguamento. Elas serão preparadas em dois (2+0) dispersores contínuos de polímero em pó, cuja água de diluição será fornecida por duas (2+1) bombas centrífugas, uma para cada dispersor, a serem supridas com água de serviço e comandadas a partir do painel de comando e controle das prensas. Duas (2+1) bombas de cavidade progressiva de velocidade variável, uma para cada dispersor, aplicarão as emulsões preparadas nos tanques de reação das prensas. As velocidades das bombas de lodo e de polímero serão ajustadas inicialmente para partida do sistema, via intervenção no painel de comando e controle das prensas. Após a partida e a depender da pressão interna em cada trem de prensagem (sistemas hidraulicamente fechados e independentes), as velocidades das bombas de lodo e de polímero poderão ser modificadas e ajustadas automaticamente pelo painel de comando e controle das prensas.

11 Uma (1+1) bomba centrífuga alimentará os dois circuitos de água de limpeza das prensas (bicos de limpeza interna); a bomba e válvulas solenóides normalmente fechadas serão operadas automaticamente pelo painel de comando e controle das prensas nas ocasiões de lavagem requerida. Desses equipamentos todos citados, somente as prensas parafuso e o respectivo painel de comando e controle serão instalados no pavimento superior. Uma monovia com trole e talha permitirá que elas sejam retiradas do local para manutenção externa. As tortas de lodo produzidas serão reunidas em uma rosca transportadora horizontal e descarregadas em outra, também horizontal, mas de dupla rotação, para que sejam alcançadas caçambas estacionadas nos seus dois extremos. As caçambas serão recolhidas por caminhão e descarregadas na estufa de secagem complementar. Nela o lodo será disposto em leiras, que serão revolvidas com freqüência semanal, até se alcançar um tempo de estocagem de 40 a 50 dias, ao fim do que se espera um teor de umidade de 60 a 50%. O produto final da desidratação será disposto pela SANASA em local ainda a ser definido. Próximo ao prédio de desaguamento de lodo, haverá dois tanques semi-enterrados para recebimento de lodo transportado por caminhão limpa-fossa. Rampas de manobra facilitarão a operação de descarga dos caminhões e válvulas às saídas dos tanques semienterrados permitirão que se faça a inserção dos despejos de forma controlada no processo de tratamento, para poder diluí-lo convenientemente no esgoto bruto e reduzir riscos de toxicidade biológica. As descargas dos tanques serão efetuadas na rede de drenagem de rejeitos de processo da planta, mais especificamente na cabeceira dela, cuja autolimpeza estará sempre garantida pela afluência a ela de parte do esgoto bruto de chegada à planta e pela circulação, embora descontínua, do centrado das prensas. Toda a água de serviço para apoio aos processos de tratamento, sem cloro, tanto na fase líquida como na fase sólida, serão supridas por um sistema local de poço profundo com bomba (ambos existentes) de operação automática e com descarga em reservatório elevado de 30 m³ a ser construído. A bomba do poço será comandada automaticamente a partir do sistema supervisório de controle de fase líquida, ao qual serão transmitidas informações contínuas do nível d água monitorado no reservatório. Dele derivará uma tubulação principal, da qual sairão ramais variados para várias funções de apoio além daquelas descritas anteriormente como de diluição e limpeza. Terminais de água para lavagem de unidades e de piso, através de peças para engates rápidos de mangueiras, estarão disponíveis em todas áreas de processo e unidades de apoio da planta. O prédio de administração abrigará, num único pavimento, além de salas de controle, onde estará instalado o supervisório de controle de fase líquida, e de reunião, cantina, oficina, almoxarifado, depósito de ferramentas, sanitários e vestiários, também um laboratório simples para apoio expedito ao controle do processo de tratamento. RESULTADOS OBTIDOS Sem dúvida, o processo proposto para a ETE Boa vista, representa a modernidade em termos de tratamento de esgotos, pode ser observada forte tendência nesta direção. Tal tendência é manifestada, por exemplo, no livro intitulado Pós-Tratamento de Efluentes de Reatores Anaeróbios publicado pelo PROSAB, Programa de Pesquisa em Saneamento Básico, assinado por diversos especialistas renomados brasileiros.

12 Trata-se de ETE de porte pequeno em que os custos de operação e de manutenção, principalmente aqueles relacionados com consumo de energia e geração, tratamento e disposição final de lodos, tornam-se bastante significativos. CONCLUSÃO Apesar da falta de maior conhecimento das características operacionais desta modalidade de tratamento em nossa região, outros novos projetos obedecendo a essa concepção vêm sendo propostos, e esta iniciativa pioneira contribuirá decisivamente para o avanço da referida tecnologia. Desta forma, há que se louvar tal iniciativa e desenvolver projeto que contribua para a consolidação definitiva do processo.