II-005 TRATAMENTO DE ESGOTOS SANITÁRIOS POR PROCESSO DE LODOS ATIVADOS: CUSTOS OPERACIONAIS

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1 II-005 TRATAMENTO DE ESGOTOS SANITÁRIOS POR PROCESSO DE LODOS ATIVADOS: CUSTOS OPERACIONAIS Rui César Rodrigues Bueno, Químico Industrial, formado pela Escola Superior de Química Osvaldo Cruz São Paulo, Especialização em Saúde Pública pela FMRP USP Ribeirão Preto, Mestrado em Saúde Pública pela FSP USP São Paulo, Gerente do Setor de Tratamento de Esgotos de Franca, SABESP. Endereço: Rua Diogo Rodrigues Garcia, 1850-Cep.: Franca S.P, etefranca@francanet.com.br RESUMO A entrada em funcionamento da ETE Franca representou um marco do saneamento básico no interior do estado de São Paulo. O controle operacional de uma ETE (Estação de Tratamento de Esgotos), pelo processo de lodos ativados é complexo, envolvendo uma quantidade de unidades operacionais, equipamentos e mão de obra bastante significativa. O levantamento dos custos envolvidos em um sistema de tratamento de esgoto ganhou um significativo interesse nestes últimos anos, em função principalmente do aumento de unidades de tratamento, e de uma maior profissionalização ocorrida no Setor. Este trabalho tem a intenção de apresentar uma unidade de tratamento de esgotos, suas especificidades e os custos envolvidos, principalmente os de mão de obra, energia elétrica e materiais, além de avaliar a formação de uma equipe de trabalho especificamente para os fins de tratamento de esgoto. PALAVRAS-CHAVE: Estação de Tratamento de Esgotos, Custos, Custos operacionais, Parâmetros Operacionais. INTRODUÇÃO A Estação de Tratamento de Esgotos encontra-se em operação contínua desde março 98. A planta é de lodos ativados convencional, com tratamento a nível secundário e instalações para adensamento, digestão e desidratação do lodo. O tratamento primário corresponde a cerca de 40% de remoção da carga orgânica, através de gradeamento, caixa de areia e decantação primária. O tratamento secundário é feito em tanques de aeração, onde utiliza-se de aeradores mecânicos superficiais operando em sistema plug-flow. É apresentado levantamento dos custos, onde são apresentados dados consolidados junto a área financeira da Unidade de Negócios Pardo e Grande da Sabesp. A unidade compreende a estação de tratamento Franca com capacidade de 750 l/s, a estação de tratamento Jd. Luiza com capacidade de tratamento para 45 l/s e 26 estações elevatórias de esgoto instaladas na cidade de Franca. Este trabalho refere-se aos anos fiscais de 1998, 1999 e Para o ano de 1998 foram apurados os gastos dos meses de março a dezembro. O custo apresentado para o ano de 1998, deve ser avaliado com ressalvas, pois entre a contratação de mão de obra propriamente dita, até a criação efetiva da unidade formal, ocorreu um tempo de cerca de 3 meses (junho), desta forma os valores de mão de obra foram estimados, pois não dispúnhamos de um relatório com os custos de mão de obra. Somente a partir do mês de junho é que a situação normalizou-se e desta forma os relatórios da empresa puderam ser utilizados definitivamente. Para os anos de 1999 e 2000 as atividades foram consolidadas e vários arranjos foram realizados na equipe de trabalho, sendo que ela foi diminuída em tamanho em cerca de 15%. No custo de operação das estações também estão incluídas as atividades de disposição do biossólido em áreas agrícolas na região de Franca. ABES Trabalhos Técnicos 1

2 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Uma estação de tratamento de esgotos representa basicamente uma usina onde ocorrem processos físicos, químicos e biológicos que leva em conta principalmente o tipo de tratamento empregado. O sistema de lodo ativado normalmente envolve uma operação mais complexa do que as lagoas de estabilização e os filtros biológicos, desta forma são empregados como solução para cidades de médio e grande porte. Devido a complexidade dos equipamentos e da necessidade do consumo de energia elétrica, faz-se necessária a organização de uma estrutura própria para esta atividade. Para uma estação localizada na região metropolitana de Toronto no Canadá, respectivamente para os anos de 1995 e 96 o custo de operação apurado foi de CN$ 0,15/m 3 e 0,13/m 3 (Main Treatment Plant), (Sampaio, 1999). A ETE Barueri localizada na região metropolitana de São Paulo apresentou um custo de R$ 0,093/m 3, sendo que atualmente esta planta está operando com 60 % de sua capacidade nominal (Sampaio, 1999). 2. CONSIDERAÇÕES SOBRE O CUSTO DO TRATAMENTO DO ESGOTO Atualmente temos presenciado discussões onde a colocação de unidades de tratamento de esgotos é vista apenas como mais uma unidade a aumentar os gastos e consequentemente os custos. Esta visão é errônea, pois do ponto de vista de Saúde pública o tratamento de esgotos é de fundamental importância; De tal modo que somente esta exigência já justificaria a necessidade do tratamento propriamente dito, além do que ser esta uma das finalidades primordiais da empresa concebida nos moldes de uma empresa prestadora de serviços de tratamento de água e esgotos, realizando uma atividade do âmbito do estado. Um ponto importante é o fato de as empresas priorizarem o tratamento de água, em função das próprias ações do estado, sendo que estas ações foram determinantes para a introdução de barreiras sanitárias que evitaram a propagação de doenças de veiculação hídrica diminuindo categoricamente a incidência de doenças de origem hídricas e a mortalidade infantil. As empresas se saneamento em sua grande maioria dependente de recursos públicos, e acabaram priorizando a captação e tratamento de água situação que se mostrava em maior gravidade nas décadas de 60 e 70, relegando o tratamento de esgotos a segundo plano. Acontece que somente o fato da construção de rede coletora de esgoto acabou viabilizando a inclusão na tarifa de cobrança do item esgoto, não ficando claro se apenas o afastamento como também o tratamento. Independente da resolução desta situação, vários são os municípios atualmente no interior do estado de São Paulo onde promotores públicos têm impetrado processos contra as empresas prestadoras deste tipo de serviço, inclusive a Sabesp, onde tem sido questionado a cobrança da tarifa de esgotos em cidades desprovidas de sistema de tratamento. 3. ETE FRANCA CARACTERÍSTICAS OPERACIONAIS A estação Franca foi projetada em 1987/88 e inaugurada em Concebida em duas etapas, a primeira para uma vazão nominal de 750 L/s e em segunda etapa para 1350 L/s. A estação é do tipo Lodos Ativados convencional com tratamento da fase líquida e fase sólida. O Quadro 1 apresenta as principais características da ETE - Franca. TRATAMENTO PRELIMINAR Composto de Grade grossa manual (1 unidade), grade fina mecanizada (2 unidades) e caixa de areia (2 unidades). As caixas de areia são aeradas através de sopradores de ar e conjunto de domus tipo membrana. Após a caixa de areia há uma estação elevatória de esgoto bruto composta de 3 conjuntos moto-bombas com potência de 125 cv. DECANTADORES PRIMÁRIOS São 3 decantadores com volume operacional de 1628,6 m 3, compostos de pontes rolantes externas. 2 ABES Trabalhos Técnicos

3 Quadro 1 Dados da Estação de Tratamento de esgoto, valores médios, Dezembro 1999/2000. Descrição Valores verificados População atendida (hab.) Volume médio diário tratado (m 3 ) Carga média afluente (kg/dia) DBO 5,20 Afluente médio (mg/l) 330 Eficiência média de remoção de DBO (%) 97 Volume médio de biossólido produzido m 3 /d 19 Volume médio de gás produzido m 3 /d Consumo de Energia Elétrica Kwh/m 3 0,35 Despesa com Energia Elétrica por habitante 1,60 R$/ano ( hab) Fonte SABESP (IGFF.7) TANQUES DE AERAÇÃO São 3 tanques com volume operacional de 6370 m3, composto de aeradores superficiais (6 unidades) em cada tanque. Os aeradores podem trabalhar em duas rotações com potência unitária de 80 cv. DECANTADORES SECUNDÁRIOS Três decantadores secundários circulares com diâmetro de 44 metros e volume operacional de 5953 m 3. O sistema de remoção de lodo é do tipo ponte raspadora com motor de 1 cv. A estação elevatória de recirculação de lodo é composta de três conjuntos moto - bomba de 125 cv cada. TRATAMENTO DO LODO Composto de 1 tanque de mistura, 2 adensadores circulares por gravidade. A alimentação dos biodigestores é feita através de bombas tipo helicoidal com potência de 15 cv. Os biodigestores são 3, sendo 2 operados como primário e 1 como secundário. O sistema de homogeneização é do tipo trombone, utiliza bombas do tipo axial de 40 cv. DESAGUAMENTO DO LODO O desaguamento é realizado por equipamentos tipo belt press (filtro prensa de esteira), sendo as bombas de alimentação tipo helicoidal com 5,0 cv. Para o desaguamento é utilizado polieletrólito catiônico, com valores de dosagem entre 3,0 a 5,0 kg/ton. de matéria seca. CONDICIONAMENTO/ESTOCAGEM DO LODO (BIOSSÓLIDO) Para o condicionamento/estocagem do biossólido foi projetado em área contígua a estação, um aterro sanitário restrito para este fim. Atualmente este aterro tem sido utilizado como área de estocagem provisória, já que o biossólido vem sendo utilizado em áreas agrícolas na região de Franca 4. ESTRUTURA DE TRABALHO, QUADRO DE PESSOAL E CUSTOS Dentro da estrutura da SABESP a operação da estação refere-se a um Setor, sendo conferido a este um Gerente; não existindo cargos intermediários na estrutura criada, ou seja todos os funcionários respondem diretamente ao Gerente da unidade. O cargo de Gerente é considerado como de nível universitário, além deste outro cargo de nível universitário no Setor é o de Engenheiro de manutenção. Os outros cargos são de nível ABES Trabalhos Técnicos 3

4 técnico como técnico de tratamento de esgoto, técnico de instrumentação e técnico em eletricidade e os demais cargos, 2 são administrativos e os demais operacionais, entre ajudantes, serventes e etc., o Quadro 2 apresenta com detalhes a distribuição de funções da unidade. Em relação aos parâmetros operacionais, a estação atualmente opera abaixo de sua capacidade nominal, o o volume tratado corresponde à cerca de 50 % em relação à vazão média/dia. Quadro 2 Quadro funcional da estação de tratamento de esgotos Franca e Jd. Luiza, IGFF.7, 1998/1999 E Ite m Função/Cargo N funcionários 1998 N funcionários 2000* Atividades 1 Gerente 1 1 Gerenciamento técnico e administrativo 2 Eng. Manutenção 1 1 Questões técnicas e coord. Equipe manutenção 3 Técnicos Trat. Esgoto Operação ETE s - Franca (6) e ETE - Luiza (1) trabalho em turno Laboratório operacional (3) h. comercial 4 Ajudantes operação 6 6 Operação ETE trabalho em turno 5 Ajudantes operação 0 2 Serviços gerais 6 Serventes 4 1 Serviços diversos hor. comercial 7 Administração 2 3 Serviços adm. 8 Ajudantes laboratório 9 Mecânicos 4 4 Manutenção 10 Técnico 4 3 Manutenção eletricidade, eletricistas 2 2 Laboratório, coleta, apresentação ETE visitas, envio amostras. 11 Técnico 2 2 Manutenção instrumentação 12 Ajudantes 3 3 Manutenção manutenção 13 Operadores de 3 2 Operação belt - press, clan - shell, equipamento biodigestor secundário, ETA reuso. 14 Pedreiro 1 0 Serviços de reparo manutenção Total ( ) quadro atual para as atividades apresentadas. Obs. Cada equipe de operação da ETE - Franca é composta por 1 Técnico de tratamento de esgoto e 1 Ajudante de operação. Cada equipe trabalha 8 horas/dia, 33,5 horas semanais em média. 24 horas dia. * mês referência 12/2000. Fonte SABESP (IGFF.7) Este quadro é responsável pela operação das estações Franca e Jd. Luiza. No início do ano de 2001 o serviço de operação e parcialmente o de manutenção de elevatórias, além da operação de 7 ETE s (lagoas de estabilização) foram incorporado à estrutura do Setor. 4.1 CUSTO COM PESSOAL O custo referente a pessoal envolvem despesas com salários, encargos sociais e benefícios, incluindo-se por exemplo adicional de periculosidade, insalubridade, noturno (constantes em acordo coletivo), além de comissão de função, abono de férias e etc.. Estes abrangem as áreas de operação, administração, apoio e manutenção. A ETE - Franca dispõem de uma equipe de manutenção exclusiva para a estação. Os custos com pessoal em 1998, 1999 E 2000, no Setor foram respectivamente: R$ ,97 (projeção de ,90), ,10 e ,90, sendo que para estes anos as contas representaram em relação aos 4 ABES Trabalhos Técnicos

5 gastos totais os seguintes valores percentuais 64,85%, 55,1% e 53,9% (Os valores referentes ao ano de 1998 foram computados apenas do mês de abril até dezembro). Esta queda ocorreu ao longo dos três anos devido a ações da não reposição de mão de obra e a transferência de funcionários para outros Setores. No Quadro 3 a seguir é apresentada uma estratificação dos gastos por tipo de despesa e com pessoal por tipo de atividade. Quadro 3: Resumo do Gastos, por tipo de despesa e por serviço interno. Setor de Tratamento de Esgotos de Franca, IGFF 7. Valor referência de Tipo de Gasto Valor (R$/ano) Proporção (%) Pessoal Setor ,10 55,0 - Operação ETE Franca * ,91 (37,0) - Manutenção * ,12 (36,0) - Operação ETE Luiza *94.596,19 (7,3) - Controle Operacional Laboratório *94.596,19 (7,3) - Administração * ,59 (12,4) Materiais e Serviços ,86 13,3 Produtos Químicos ,00 1,46 Energia Elétrica ,61 29,64 Viagens, Estadia, Refeições ,39 0,60 *Valores estimados a partir do salário médio. ( ) Em relação ao gasto com folha de pagamento. 4.2 CUSTO DE ENERGIA ELÉTRICA O segundo custo mais importante em relação ao total refere-se aos gastos com energia elétrica. Este representou nos três últimos anos os valores de 18,47% (1998), 29,64% (1999) e 33,6(2000), a evolução apresentada demonstra os reajustes sistemáticos que ocorreram após o processo de privatização ocorrida com as distribuidoras de energia elétrica. Estes custos representam a operação das ETE s Franca e Jd. Luiza e as estações elevatórias da cidade de Franca. Para otimização do consumo de energia elétrica foi criado na estação um grupo multidisciplinar de estudo (melhoria) específico, a fim de minimizar o consumo de energia elétrica. Algumas ações foram implementadas como otimização da iluminação noturna com a troca de lâmpadas e reatores e a renegociação do contrato de demanda que trouxeram uma economia de R$ ,00 para o ano de CUSTO COM MATERIAS GERAIS Na conta materiais, estão incluídos desde peças para manutenção, material para laboratório, material de escritório, materiais de segurança e etc.. Em relação ao custo total da estação esta despesa representou respectivamente 8,4 % (1998), 6,8% (1999) e 5,76% (2000). Este tipo de gasto vai decrescendo, pois no início da operação da ETE Franca foram realizadas diversas atividades de adequação, implantação de sistemas de segurança e havia uma quantidade excessiva de atividades de manutenção corretiva. Com a implantação da manutenção preventiva nas ETE s Franca e Luiza este gasto vem estabilizado nestes dois últimos anos. 4.4 CUSTO MATERIAL DE TRATAMENTO A despesa com material de tratamento, é representada pelo produto utilizado no desaguamento do lodo de esgoto, que no caso da estação é o polieletrólito, e em segundo lugar pelo cloro gás e hipoclorito de sódio utilizados da desinfecção da água de utilidades e limpeza geral. Esta despesa representou 0,71% (1998), 1,46% (1999) e 1,03% (2000). ABES Trabalhos Técnicos 5

6 4.5 DESPESAS COM SERVIÇOS Nas despesas com serviços, estão incluídas desde serviço de faxina e limpeza, jardinagens, marcenaria, pedreiro, remoção de caçambas, transporte de biossólido e etc.. Respectivamente esta despesa representou 7,1% para o ano de 1998, 6,46% para 1999 e 5,27% para 2000 em relação as despesas totais. Em relação ao transporte de biossólido, este é realizado a partir de sua produção junto ao sistema de desaguamento (belt - press) e encaminhado para um aterro provisório localizado junto a ETE. O percurso até o local do aterro é de cerca de 4 km (ida e volta). O valor pago por tonelada de material transportado é de cerca de R$ 2,70 (U$ 2,25). O custo com transporte do lodo, representa cerca de 1% da despesa total. 4.6 CUSTO DO VOLUME TRATADO Para o ano de 1998 O custo total apurado em 1998 foi de R$ ,57, e o potencial de volume tratado em função da vazão de projeto (750 l/s) de m 3, desta forma o custo em função do volume tratado foi de 0,11/m 3, acrescentado-se a vazão em potencial da ETE Jd. Luiza o valor apurado também foi de 0,11/m 3. Quadro 4: Volumes reais e projetados. Custos total, Custo em relação aos volumes projetados e tratados e custo por m 3 total do Setor e de operação da ETE Franca. IGFF 7. Descrição Dados Volume real tratado ano ETE Franca (m 3 ) (1999) ,00 Volume real tratado ano ETE Luiza (m 3 ) (1999) ,00 Volume total real tratado ETE s Franca e Luiza (1999) ,00 Volume projetado ano ETE s Franca e Luiza (m 3 ) - (750 e 45 L/s) ,00 Custo total apurado Setor ano 1999 (R$) ,86 Custo total apurado Setor ano 2000 (R$) ,40 Quadro 5: Custo do Setor de Tratamento de Esgotos, custo em relação ao volume projetado e custo de operação em função do volume projetado, IGFF.7. Ano 1999 Ano 2000 Custo do Setor em relação ao volume real tratado (R$/ m 3 ) * 0,28 - Custo em relação ao volume projetado ETE s Franca e Luiza (R$/ m 3 ) 0,094 0,103 Custo de operação da ETE Franca (R$/ m 3 ) ** 0,019 0,022 * Custo do Setor ** Apenas custo equipe de operação em função do volume projetado (base 750 L/s). 6. COMENTÁRIOS E CONCLUSÕES 6.1 Nos custos aqui apresentados não foram incluídos os custos de implantação do sistema de tratamento como coletores, interceptores e a própria unidade de tratamento, desta forma não está sendo levado em consideração o valor de depreciação do sistema. 6.2 O custo total das obras e instalação dos equipamentos da ETE - Franca foram estimados em U$ (cinqüenta e oito milhões de dólares), para uma população estimada de projeto de habitantes, obtivemos o valor de U$ 184,12/hab., como custo de implantação da estação. 6.3 Os custos operacionais apresentados estão coerentes com as referências avaliadas, além de se verificar uma premissa já conhecida que indica que quanto maior a unidade de tratamento menor o custo por unidade de volume tratado. 6 ABES Trabalhos Técnicos

7 6.4 A despesa que mais sofreu aumento nos custos dos processos de tratamento de esgotos, refere-se a energia elétrica, praticamente dobrando ao longo dos 3 anos, sendo que uma das principais razões para esta ocorrência refere-se aos aumentos de tarifa realizados pelas operadoras, principalmente após a privatização do setor de distribuição de energia elétrica. 6.5 O custo do volume tratado para a ETE Barueri apresentado por Sampaio (1999), foi de R$ 0,093/m 3, e para o volume projetado para as ETE s Franca e Luiza o custo apresentado neste estudo foi de R$ 0,094 e 0,104 por m 3 (1999 E 2000), e realizando uma projeção para o tratamento de 60% do volume projetado apurase um valor para o ano de 2000 de R$ 0,17/ m 3 (US$ 0,085). A apuração do custo em função do volume projetado é necessária, pois quanto a técnica de operação da estação (ETE Franca), praticamente não ocorre alteração em função do volume atualmente tratado, o número de operações unitárias envolvidas continuaria praticamente a mesma, a quantidade de funcionários também, deverá sofrer algumas alterações o consumo de energia elétrica e o custo de transporte do biossólido REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. SAMPAIO, A.de O., GONÇALVES, M. C. Custos Operacionais de Estações de Tratamento de Esgoto Por Lodos Ativados Considerações sobre a ETE Barueri. SABESP, AEO. São Paulo; SABESP Relatório Despesas Realizadas, IGAF/IGA/IG. Franca. 3. SABESP Relatório Anual Operacional, IGFF.7/IGF/IG. Franca; SABESP Relatório Anual Operacional, IGFF.7/ IGF/ IG. Franca; SABESP Relatório Anual Operacional, IGFF.7/ IGF/ IG. Franca; SABESP Despesa de Exploração de Estações de Tratamento de Água e Esgotos, TD ABES Trabalhos Técnicos 7