AMPLIAÇÃO DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO - BARUERI UMA NECESSIDADE EMINENTE

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1 FELIPE GOMES MALAQUIAS AMPLIAÇÃO DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO - BARUERI UMA NECESSIDADE EMINENTE Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade Anhembi Morumbi no âmbito do Curso de Engenharia Civil com ênfase Ambiental. SÃO PAULO 2004

2 FELIPE GOMES MALAQUIAS AMPLIAÇÃO DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO - BARUERI UMA NECESSIDADE EMINENTE Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade Anhembi Morumbi no âmbito do Curso de Engenharia Civil com ênfase Ambiental. Orientador: Prof. Ms. Izauro da Cunha Padilha Junior SÃO PAULO 2004

3 i Dedico este trabalho a minha querida mãe, que é a pessoa mais importante em minha vida.

4 ii AGRADECIMENTOS Agradeço ao Prof. Izauro por ter me ajudado na elaboração deste trabalho e a empresa Sabesp, por ter permitido a minha visita a Estação de Tratamento de Esgoto Barueri.

5 iii RESUMO Trabalho de conclusão de curso com o tema Ampliação da Estação de Esgoto Barueri com o propósito de apresentar as características físicas da estação, regiões e perspectivas de atendimento. O trabalho relata todas as fases de tratamento dos efluentes na ETE Barueri, que possui um sistema de Lodo Ativado para o tratamento do esgoto. Apresenta também as projeções, capacidades atuais e futuras para todo o sistema Barueri, baseado no plano diretor de esgoto da Região Metropolitana de São Paulo. Numa primeira etapa é apresentado um histórico da estação, bem como a caracterização do sistema de lodo ativado e apresentação das áreas de atendimento da ETE. Numa segunda etapa são apresentadas projeções de população e atendimento da ETE Barueri. O estudo de caso trata especificamente da ETE Barueri, descrevendo as sequências de tratamento e destino final do efluente e resíduos do tratamento. Palavras-Chave: Ampliação; Características; Projeções

6 iv ABSTRACT Work of conclusion of course with the subject Magnifying of the Station of Barueri Sewer with the intention of presents the physical characteristics of the station, and regions perspectives of attendance. The work tells to all the phases of treatment of the effluent in the ETE - Barueri, that possesss a system of Silt Activated for the treatment of the sewer. It also presents the current and future projections, capacities for all the Barueri system, based on the managing plan of sewer of the Region Metropolitan of São Paulo. In a first stage a description of the station is presented, as well as the characterization of the system of activated silt and presentation of the areas of attendance of the ETE. In a second stage projections of population and attendance of the ETE - Barueri are presented. The case study it specifically deals with the ETE - Barueri, describing the stage of treatment and final destination of effluent and the residues of the treatment. Key-words: Expansion; Characteristics; Projections.

7 v LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 5.1: Áreas de atendimento das ETEs na RMSP... 7 Figura 5.2: Fluxograma de funcionamento da ETE Barueri Figura 7.1: Sistemas Principais de Esgotos da RMSP Figura 8.1: Vista Superior da Maquete da ETE - Barueri Figura 8.2: Vista Superior do poço distribuidor da ETE - Barueri Figura 8.3: Vista do Clam Shell do poço distribuidor da ETE - Barueri Figura 8.4: Vista do Sistema de grades médias da ETE - Barueri Figura 8.5: Vista do Decantador primário da ETE - Barueri Figura 8.6: Vista do Tanque de Aeração da ETE - Barueri Figura 8.7: Vista do Vertedor do Tanque de Aeração da ETE - Barueri Figura 8.8: Vista do Decantador Secundário da ETE - Barueri Figura 8.9: Vista do Vertedor do Decantador Secundário da ETE - Barueri Figura 8.10: Emboque de saída do Decantador Secundário da ETE - Barueri Figura 8.11: Vista dos Digestores de lodo da ETE - Barueri Figura 8.12: Vista do Tanque de condicionamento do lodo da ETE - Barueri Figura 8.13: Vista dos Filtros Prensa da ETE Barueri Figura 8.14: Gráfico de Vazões / Ano da ETE Barueri Figura 8.15: Gráfico de Habitantes / Ano da ETE Barueri... 41

8 vi LISTA DE TABELAS Tabela 6.1: Projeção Populacional - COPLADES Tabela 7.1: Evolução demográfica Sistema Barueri Tabela 7.2: Revisão das Capacidades da ETE-Barueri Tabela 7.3: Grau de cobertura de esgotos nos municípios da RMSP Tabela 7.4: Vazões Afluentes para o Sistema Barueri Tabela 7.5: Parâmetros do Esgoto Afluente Tabela 7.6: Limite dos Efluentes das ETE s Tabela 7.7: Parâmetros Legais de Esgoto Efluente Tabela 8.1: Histórico de Vazões de Esgoto Afluente... 40

9 vii LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ETE Estação de Tratamento de Esgoto ITI-06 Interceptor número 06 RMSP SST DBO Q N P Região Metropolitana de São Paulo Sólidos em suspensão total Demanda Bioquímica de Oxigênio Vazão Nitrogênio Fósforo

10 viii SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO O que é Esgoto OBJETIVOS Objetivo Geral Objetivo Específico METODOLOGIA DO TRABALHO JUSTIFICATIVA ESTAÇÃO DE ESGOTO BARUERI Histórico da Estação Caracterização do Processo de Lodo Ativado Caracterização da Estação Descrição dos Processos Unitários Componentes da Fase Líquida Poço Distribuidor e Elevatória Final Grades Mecanizadas Caixas de Areia Tanques de Pré-Aeração Decantadores Primários Tanques de Aeração Decantadores Secundários Componentes da Fase Sólida Adensadores de Lodo por Gravidade... 15

11 ix Adensadores de Lodo por Flotação Digestores Condicionamento Químico dos Lodos Desidratação Mecânica Componentes dos Sistemas de Apoio Edifício dos Compressores Gasômetro e Queimadores Sistema Elétrico Sistema de Água de Utilidades Seqüência de Tratamento do efluente na ETE PLANO DIRETOR DA RMSP - COPLADES REVISÃO DO PLANO DIRETOR DE ESGOTOS DA RMSP Densidade demográfica Sistema Barueri Previsão de vazões de atendimento Índices de cobertura de esgoto na RMSP Padrões e caracterização dos esgotos ESTUDO DE CASO Estação de Esgoto Barueri Histórico de Vazões ANÁLISE CONCLUSÕES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 44

12 1 1 INTRODUÇÃO 1.1 O que é Esgoto A água é utilizada em muitas atividades cotidianas, como tomar banho, lavar roupa ou lavar utensílios domésticos, esta água residual contém impurezas. Constituída de uma mistura de detritos, restos de alimentos, detergentes, urina, fezes e outras substâncias. É nesse processo que a água se transforma em esgoto. Dependendo dos hábitos da população, os resíduos produzidos podem sofrer variações, mas normalmente as características dos esgotos domésticos são bastante uniformes. Em geral, eles possuem um elevado número de bactérias do grupo coliforme, esses organismos não patogênicos que habitam normalmente o intestino humano, sendo eliminados no ambiente junto com as fezes. Portanto a existência de coliformes em um corpo hídrico indica a presença de esgotos domésticos. Se houver habitantes portadores de doenças contagiosas, os despejos domésticos certamente deverão conter uma grande quantidade de seres patogênicos, juntamente com esses coliformes. O tratamento de esgoto tem por principal objetivo a recuperação da qualidade da água, para que o retorno desta água nos corpos hídrico não cause desequilíbrios ao meio ambiente. Isso é feito nas E.T.E. - Estação de Tratamento de Esgoto.

13 2 Segundo Sobrinho (2000), estação de tratamento de esgoto sanitário é o conjunto de instalações destinadas à depuração dos esgotos, antes de seu lançamento nos corpos hídricos. Em grandes cidades os aspectos referentes à recuperação da qualidade da água servida assume importância significativa no momento em que o seu retorno aos corpos hídricos venha favorecer as atividades naturais e de desenvolvimento à jusante.

14 3 2 OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral O presente trabalho tem por objetivo a discussão da ampliação e a apresentação da Estação de Tratamento de Esgoto Barueri, da Sabesp, situada na Região Metropolitana da São Paulo - RMSP. 2.2 Objetivo Específico Apresentar a necessidade da ampliação da ETE Barueri, baseado no aumento de vazão de esgotos efluentes com a alteração das interligações das redes coletoras aos coletores tronco interceptores, e no crescimento populacional.

15 4 3 METODOLOGIA DO TRABALHO O trabalho foi desenvolvido buscando informações na empresa Sabesp, onde foram obtidos dados atuais de funcionamento, em sites da internet, onde foram obtidas informações das etapas da sua ampliação, funcionamento e também dados de crescimento populacional, em livros técnicos, dos quais foram extraídos os conceitos básicos em relação ao tema apresentado, Normas Técnicas, que especificam os parâmetros e condições a serem utilizadas no tema, visita técnica ao local em discussão, para elaboração de relatório fotográfico e melhor verificação quanto aos processos de funcionamento.

16 5 4 JUSTIFICATIVA A abordagem do tema é justificada pela importância do aumento da capacidade de tratamento da ETE Barueri, dada a importância do tratamento de esgotos sanitários e industriais na contribuição com a melhoria da qualidade dos recursos hídricos superficiais que tem lançamentos na Bacia do Rio Tietê. Os recursos hídricos são captados e utilizados em diversas atividades, tanto domésticas, como industriais e agrícolas, sendo devolvidos ao meio natural muitas vezes sem tratamento, o que gera a degradação progressiva do meio ambiente. O tratamento desses efluentes visa que todo esse impacto ambiental seja diminuído através de assimilação das cargas poluidoras pelos corpos hídricos receptores.

17 6 5 ESTAÇÃO DE ESGOTO BARUERI A Estação de Tratamento de Esgoto - Barueri está localizada no município de Barueri, na margem esquerda do Rio Tietê, e serve a maior parte da cidade de São Paulo e aos municípios de; Jandira, Itapevi, Barueri, Carapicuíba, Osasco, Taboão da Serra e partes de Cotia e Embu (Figura 5.1). 5.1 Histórico da Estação A ETE Barueri foi projetada na década de 70 e está em operação desde É uma estação que utiliza o processo de lodo ativado por mistura completa. A estação de tratamento foi projetada originalmente para uma vazão média máxima de 63 m 3 /s. A divisão em fases de expansão da estação exigiu nove módulos, cada um dimensionado para tratar 7,0 m 3 /s. Em 1985, na Revisão e Atualização do Plano Diretor de Esgotos da RMSP- COPLADES, a vazão máxima planejada foi reduzida para 28,5 m 3 /s e cada módulo teve sua capacidade máxima recalculada. O módulo existente foi então adequado e hoje apresenta capacidade nominal de 9,5 m³/s (vazão média). A estação deverá ser implementada visando atingir a capacidade final de 28,5 m 3 /s.

18 7 Atualmente a capacidade da estação é de 9,5 m 3 /s e a vazão média que hoje aflui à estação é igual a 7,0 m 3 /s. O efluente final da estação é lançado no Rio Tietê. Figura 5.1: Áreas de atendimento das ETEs na RMSP (Site Sabesp - 01/09/2004) 5.2 Caracterização do Processo de Lodo Ativado Segundo Pessôa (2000), Lodo ativado é o floco produzido num esgoto bruto ou decantado pelo crescimento de bactérias zoogléias ou outros organismos, na

19 8 presença de oxigênio dissolvido, e acumulado em concentração suficiente graças ao retorno de outros flocos previamente formados. O processo de lodos ativados é biológico. Nele o esgoto afluente e o lodo ativado são misturados intimamente, agitados e aerados em tanques de aeração, e logo depois separados por sedimentação em decantadores. 5.3 Caracterização da Estação A descrição abaixo foi elaborada segundo dados disponíveis no site da empresa Sabesp. O processo de tratamento é de lodo ativado convencional e em nível secundário, com grau de eficiência de 90% de remoção de carga orgânica, medida em Demanda bioquímica de oxigênio - DBO. Os esgotos são transportados para a estação através de um sistema de esgotamento constituído por interceptores, sifões, travessias, emissários, totalizando 73 km de extensão com diâmetros variando de 0,60 m a 4,50 m.

20 Descrição dos Processos Unitários O processo de tratamento é constituído por duas fases: Líquida; Sólida Componentes da Fase Líquida Toda a fase líquida é composta pelos sistemas descritos a seguir: Poço Distribuidor e Elevatória Final; Grades Médias Mecanizadas; Caixas de Areia; Decantadores Primário; Tanque de Aeração; Decantadores Secundários Poço Distribuidor e Elevatória Final O esgoto chega a Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) através do interceptor Tietê Oeste Margem Sul (ITI-6), instalado a cerca de 30 metros de profundidade, que

21 10 encaminha o fluxo ao poço distribuidor, onde, por bombeamento, é recalcado até o canal afluente às grades mecanizadas. Devido às baixas velocidades do esgoto no poço, foi prevista a construção de um pórtico móvel, que através de guindaste provido de caçamba tipo "Clam Shell", promove, periodicamente, a remoção do material sedimentado e da escuma. O poço é também equipado com sistema de insuflamento de ar, para a eliminação dos gases liberados pelo esgoto. A água residuária é recalcada a uma altura geométrica de cerca de 30m, por intermédio de quatro conjuntos elevatórios, operando com motores de HP. Cada conjunto trabalha com vazões na faixa de 3 a 6 m 3 /s. Está prevista a entrada em funcionamento de um sistema de instrumentação que permitirá o controle automático de velocidade de rotação das bombas, de modo a manter o nível desejado no poço distribuidor Grades Mecanizadas As grades recebem o esgoto bombeado através de canais cobertos e aerados com difusores de bolha grossa, com intuito de evitar problemas de odores e a sedimentação de sólidos em suspensão.

22 11 A referida unidade é constituída por barras paralelas fixadas em posição inclinadas a 60 graus com a horizontal e com espaçamento de 2,54 cm. O material retido é removido através de um sistema de rastelos de acionamento automático. O controle de acionamento automático de rastelos é efetuado por tempo ou perda de carga. Paralelamente ao sistema de rastelos ocorre o acionamento de uma correia transportadora, que encaminha o material removido para as caçambas especialmente destinadas a este fim Caixas de Areia Os sólidos suspensos, são removidos em duas caixas de areia. Estas unidades são do tipo aerada de fluxo orbital, que se caracterizam pela remoção do material com baixo teor de matéria orgânica, eliminando a necessidade de dispositivos de lavagem. A taxa de ar, nessas unidades, é controlada automaticamente por instrumentação apropriada. O material depositado é removido periodicamente através de guindastes providos de caçambas tipo "Clam Shell". De maneira semelhante aos canais afluentes às grades, as caixas de areia são providas de coberturas, de modo a conter a dissipação de odores.

23 Tanques de Pré-Aeração Devido às características sépticas apresentadas pelo esgoto em função do longo tempo de trajeto até a estação, foi prevista a execução de tanques de pré-aeração no sentido de controlar odores. O ar é introduzido à massa líquida, através de difusores de bolha grossa, a uma taxa também controlada automaticamente por sistema de instrumentação Decantadores Primários A remoção dos sólidos em suspensão é realizada em unidades de decantação primária de forma retangular, com 95 metros de comprimento, 18 metros de largura e 3,5 metros de altura útil. O material sedimentado e a espuma são encaminhados para a cabeceira dos tanques, através de pontes removedoras de funcionamento contínuo, e conduzidos por conjuntos elevatórios ao tratamento sólido.

24 Tanques de Aeração O esgoto decantado é conduzido a tanques de aeração de forma retangular com 130 m de comprimento, 25 de largura e 6m de altura útil. Junto ao fundo, uma malha de 8500 difusores de bolha fina promove a aeração do fluido. Os oito tanques de aeração foram projetados para operar pelo sistema de mistura completa havendo, entretanto, possibilidades físicas para que quatro unidades possam operar sob regime de fluxo de pistão Decantadores Secundários A separação da massa biológica dos tanques de aeração se realiza em clarificadores circulares com diâmetro interno de 46m e 4m de profundidade. A extração do lodo do fundo se dá por dispositivos de sucção (por gradiente hidráulico), sistema esse que permite a retirada do lodo de todo o fundo do decantador, reduzindo os riscos de anaerobiose. O lodo assim recolhido é encaminhado às elevatórias de lodo ativado, sendo recirculado, em parte para o tanque de aeração e o excesso para os adensadores por flotação.

25 14 As elevatórias de recirculação de lodo ativado estão dimensionadas para trabalhar com taxas de recirculação na faixa de 30% a 90%. A taxa de recirculação é fixada e controlada automaticamente por intermédio de instrumentação apropriada. Existem dispositivos que permitem a automação do controle de descarte do lodo em excesso, através de derivação da linha de retorno ou diretamente do descarte hidráulico. Quando se utiliza a primeira forma de descarte, o lodo é conduzido para o tratamento da fase sólida por bombeamento em conjuntos elevatórios, especialmente destinados a esse fim (elevatória de excesso de lodo). Por outro lado, quando se utiliza o descarte hidráulico, o lodo é recirculado por gravidade para o início do tratamento. Os clarificadores contam ainda com sistema de retirada e bombeamento de espuma Componentes da Fase Sólida Toda a fase sólida é composta pelos sistemas descritos a seguir: Adensadores por Gravidade; Adensadores por Flotação; Digestores;

26 15 Condicionamento Químico dos Lodos; Desidratação Mecânica Adensadores de Lodo por Gravidade O lodo dos decantadores primários, que possui uma concentração em torno de 1% de sólidos, é bombeado para os adensadores por gravidade, onde sofre adensamento até cerca de 7%, para ser enviado aos digestores anaeróbios. Cada adensador circular possui diâmetro de 29 metros, altura lateral igual a 3,50 m e inclinação de fundo de 18%. O adensamento do lodo se dá pela remoção da água intersticial nele contida, através de um movimento bastante lento de uma grade vertical montada nos dois braços raspadores de lodo. A parte líquida removida retorna ao início do processo Adensadores de Lodo por Flotação O excesso de lodo ativado, proveniente dos decantadores secundários, é bombeado para os flotadores onde é adensado até 4% para, então, ser encaminhado aos digestores anaeróbios.

27 16 A flotação dos sólidos é conseguida através da injeção no lodo ativado, de uma emulsão ar / água pressurizada, que ao atingir o tanque de flotação, e com a despressurização, carrega as partículas de lodo para a superfície, onde então são removidas por raspadores superficiais e enviadas aos poços de lodo, de onde são bombeadas para os digestores. Foram instaladas seis unidades circulares de flotação com 14,60m de diâmetro e volume de 535m 3. Os flotadores promovem o adensamento dos sólidos provenientes do tratamento biológico, reduzindo de forma significativa o volume a tratar nas unidades subseqüentes de tratamento. Água pressurizada saturada de ar é injetada no fundo do flotador junto com o lodo para auxiliar a flotação do lodo biológico. O lodo mistura-se com bolhas de ar num cilindro situado na parte inferior da estrutura central do removedor de superfície. A separação lodo-água realiza-se na saia, onde o flotado passa por cima e a água passa por baixo, até a chicana periférica do flotador, extravasando ao poço de água de recirculação e de subnadante dos flotadores. O líquido retirado na operação retorna à entrada da ETE e os lodos flotados e acumulados no fundo são conduzidos por gravidade até os postos de lodo, a partir dos quais são bombeados para a digestão.

28 Digestores O lodo adensado por gravidade e por flotação é estabilizado em oito digestores de cobertura fixa e volume útil de m 3. As unidades de digestão foram projetadas de modo a proporcionar grande flexibilidade operacional. A mistura do conteúdo dos digestores é efetuada através de recirculação por compressores de parte do gás produzido. O gás produzido durante o processo de digestão é utilizado, após compressão, para homogeneização do lodo contido nos tanques. O excesso de gás será enviado ao gasômetro para armazenamento e deste para os queimadores Condicionamento Químico dos Lodos Os lodos digeridos, com teor de sólidos de cerca de 3,5%, recebem um condicionamento, com a finalidade de melhorar suas condições de desidratação. No processo de condicionamento químico promove-se a mistura do lodo digerido com leite de cal (dosagem de cal em relação a SST de 25%), e cloreto férrico (dosagem de 12% em relação a SST). O sistema é composto por: 1 tanque de estocagem circular com 22 m de diâmetro, 6 m de altura, provido de ponte raspadora de lodo de fundo; 3 tanques de

29 18 condicionamento com misturadores rápidos e bombas parafuso para a introdução do lodo digerido; 1 tanque de lodo condicionado com 16 m de diâmetro e 5 m de altura, com removedores; 2 silos de cal com 320 m 3 de volume, 2 extintores de cal e 1 tanque de leite de cal com 31 m 3 ; 4 tanques de cloreto férrico com 50 m 3 de volume cada. O lodo digerido é enviado por bombeamento ou gravidade de acumulação e daí, através de bombas parafuso, para as câmaras de floculação, onde são adicionados, em dosagem adequadas, cal e cloreto férrico. O lodo já condicionado segue para um tanque, de onde é bombeado por seis unidades de alta pressão para 3 filtros-prensa com 151 placas cada Desidratação Mecânica A desidratação mecânica do lodo é efetuada pelos filtros prensa, onde o lodo condicionado é injetado entre placas de 4 m 2 cada, transformando-o em uma "torta de lodo", cujo teor de sólidos atinge cerca de 40%. O sistema é composto basicamente por bombas de alta pressão, dois filtros-prensa com 151 placas cada um e quatro correias transportadoras para a torta de lodo. Após a desidratação mecânica os lodos serão transportados para disposição em aterro sanitário.

30 Componentes dos Sistemas de Apoio Os sistemas de apoio são formados pelos edifícios descritos abaixo: Edifício dos Compressores; Gasômetro e Queimadores; Sistema Elétrico; Sistema de Água de Utilidades; Edifício dos Compressores Nesta unidade é produzido todo o ar de processo utilizado na ETE Barueri. Esse ar é distribuído nos tanques de aeração para a oxidação biológica, por meio de difusores de bolhas finas, e para evitar sedimentação da matéria orgânica nos canais em geral e nas caixas de areia, por meio de difusores de bolha grossa. O suprimento de ar para os tanques de aeração e tratamento preliminar é efetuado por dois compressores do tipo centrífugo multiestágio de N.m 3 /h. Os quatro compressores instalados possuem capacidade para atender a demanda de dois módulos de tratamento.

31 Gasômetro e Queimadores O gás produzido nos digestores é enviado a um gasômetro de campânula flutuante, que mantém a pressão do sistema equilibrada, enviando o excesso desse gás para os queimadores. O gasômetro possui capacidade de m 3 de armazenamento. Esse sistema é composto, também, por tubulações, válvulas de alívio, corta-chamas, medidores de gás, queimadores etc Sistema Elétrico A energia elétrica para a ETE é suprida através de duas linhas de transmissão de alta tensão, que funcionam em escala de revezamento. Essa energia é recebida na Subestação Elétrica Principal, com capacidade máxima de 33 MVA, operando inicialmente em 88 kv e futuramente na tensão de 138 kv, esta potência deverá atingir 55 MVA. A partir dela essa tensão é abaixada para 13,8 kv e distribuída às unidades do processo através de 11 subestações unitárias.

32 Sistema de Água de Utilidades Em virtude do grande volume de água necessário na operação da estação foi previsto um sistema que promove a reutilização, após tratamento adicional do efluente final, para diversas utilidades, entre as quais, diluição, quebra espuma e lavagem Seqüência de Tratamento do efluente na ETE O efluente entra na ETE e passa por um sistema de grades grosseiras, que retiram os materiais maiores. Depois o esgoto bruto é bombeado até um sistema de grades médias e segue para as caixas de areia, para que sejam removidos os sólidos suspensos (Figura 5.2). Depois o esgoto segue para os decantadores primários, depois para os tanques de aeração, após isso o efluente segue para os decantadores secundários e depois é lançado no Rio, finalizando assim a fase líquida do Tratamento (Figura 5.2). O lodo extraído nos decantadores primários, é levado aos adensadores de gravidade, onde o mesmo é adensado e bombeado para os Digestores (Figura 5.2).

33 22 Figura 5.2: Fluxograma de funcionamento da ETE Barueri (Site Geocities - 01/09/2004) A Figura 5.2 mostra a sequência de tratamento do efluente por toda a ETE, desde a sua entrada no Sistema de Grades Grosseiras até o descarte da água no Rio Tietê e o descarte do lodo proveniente dos processos de tratamento. O lodo excedente nos decantadores secundários é bombeado para os adensadores de lodo por flotação, onde o mesmo é adensado e bombeado para os Digestores (Figura 5.2). Depois de passar pelos Digestores o lodo é bombeado para os filtros prensa, onde é feita a desidratação mecânica do Lodo (Figura 5.2). Sendo assim o lodo é encaminhado para disposição em aterro sanitário, finalizando assim a fase sólida do Tratamento (Figura 5.2).

34 23 6 PLANO DIRETOR DA RMSP - COPLADES O texto a seguir foi baseado no Plano Diretor de Esgotos da Região Metropolitana de São Paulo COPLADES, 1985, e foi utilizado para demonstrar as projeções populacionais para toda a RMSP. Atualmente não existe revisão mais recente. O COPLADES adotou, o período de 1985 a 2005 para o estudo das projeções demográficas da RMSP, elaborado através de convênio celebrado entre a SABESP e a EMPLASA. As projeções foram feitas considerando a divisão do espaço territorial urbano da RMSP em sub-regiões, de acordo com os principais eixos de crescimento da metrópole. A divisão adotada resultou na identificação de 14 (quatorze) vetores de crescimento característicos, sendo 8 (oito) nos distritos e Sub-Distritos de São Paulo e 6 (seis) a partir de agregações de municípios vizinhos. Esse estudo admitiu, para o ano 2005, duas hipóteses de crescimento que fariam com que a população chegasse a ou a habitantes. A revisão adotou, a segunda, para dimensionar as obras implantadas em etapa única e, a primeira, para obras implantadas em duas etapas. A população global foi distribuída por bacias de esgotamento e os resultados obtidos são apresentados, resumidamente, na Tabela 6.1.

35 24 Tabela 6.1: Projeção Populacional - COPLADES Bacia POPULAÇÃO (1.000 hab) TIETÊ PINHEIROS TAMANDUATEÍ BILLINGS GUARAPIRANGA DEMAIS BACIAS TOTAL (Plano Diretor de Esgotos da RMSP COPLADES, 1985)

36 25 7 REVISÃO DO PLANO DIRETOR DE ESGOTOS DA RMSP Os dados apresentados a seguir foram baseados na Revisão do Plano Diretor de Esgoto da RMSP Densidade demográfica Sistema Barueri A Tabela 7.1 mostra as densidades demográficas calculadas para o sistema Barueri. Tabela 7.1: Evolução demográfica Sistema Barueri POPULAÇÃO (hab) TOTAL DO SISTEMA (Revisão do Plano Diretor de Esgotos da RMSP ) 7.2 Previsão de vazões de atendimento Segundo o Relatório R7, a ETE - Barueri deverá ter as capacidades relacionadas na Tabela 7.2.

37 26 Tabela 7.2: Revisão das Capacidades da ETE-Barueri Vazão (l/s) TOTAL DO SISTEMA 7.034, , , , ,1 (Revisão do Plano Diretor de Esgotos da RMSP ) Conforme a Tabela 7.2 no ano de 2020 a ETE estará chegando a sua capacidade máxima de 28,5 m³/s. 7.3 Índices de cobertura de esgoto na RMSP A Tabela 7.3 apresenta os índices de atendimento de esgotos da RMSP. Tabela 7.3: Grau de cobertura de esgotos nos municípios da RMSP RESIDENCIAL % de Atendimento Índice de Índice de MUNICÍPIO Economias Economias de Esgoto em Atendimento Atendimento de Água (a) Esgoto (a) relação à Água de Água (%) Esgotos (%) ARUJÁ BARUERI BIRITIBA MIRIM CAIEIRAS CAJAMAR CARAPICUIBA COTIA DIADEMA EMBU EMBU GUAÇU FERRAZ DE VASCONCELOS FRANCISCO MORATO FRANCO DA ROCHA GUARAREMA GUARULHOS ITAPECERICA DA SERRA ITAPEVI ITAQUAQUECETUBA JANDIRA

38 27 (Continuação) RESIDENCIAL % de Atendimento Índice de MUNICÍPIO Economias Água (a) Economias Esgoto (a) de Esgoto em relação à Água Atendimento de Água (%) Índice de Atendimento de Esgotos (%) JUQUITIBA MAIRIPORÃ MAUÁ MOGI DAS CRUZES OSASCO PIRAPORA DO BOM JESUS POÁ RIBEIRÃO PIRES RIO GRANDE DA SERRA SALESÓPOLIS SANTA ISABEL SANTANA DO PARANAÍBA SANTO ANDRÉ SÃO BERNARDO DO CAMPO SÃO CAETANO DO SUL SÃO LOURENÇO DA SERRA SUZANO TABOÃO DA SERRA VARGEM GRANDE PAULISTA (Revisão do Plano Diretor de Esgoto da RMSP-2000) Em 2000 foi feito um levantamento das vazões de esgoto que são conduzidas até o Sistema Barueri e também uma projeção de atendimento até o ano de 2020 (Tabela 7.4). Tabela 7.4: Vazões Afluentes para o Sistema Barueri VAZÃO (l/s) TOTAL DO SISTEMA , , , , , ,4 (Revisão do Plano Diretor de Esgoto da RMSP )

39 28 O sistema Barueri é um sistema que ainda não está totalmente concluído, e para atender a demanda deverão ser construídos alguns interceptores, para ampliar a sua área de cobertura (Figura 7.1). Essa ampliação será feita em duas etapas. A primeira etapa foi concluída em 1998, onde a ETE passou a operar com vazão 9,5m 3 /s instalada. Figura 7.1: Sistemas Principais de Esgotos da RMSP (Site Sabesp - 01/09/2004) 7.4 Padrões e caracterização dos esgotos A Tabela 7.5 apresenta as características do esgoto afluente a ETE Barueri.

40 29 Tabela 7.5: Parâmetros do Esgoto Afluente ESTAÇÃO Parâmetros Atuais dos Afluentes de Esgotos Q DBO SST N P (m 3 /s) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) Barueri 4, (Revisão do Plano Diretor de Esgoto da RMSP 2000) Na Tabela 7.7 são apresentados os limites estabelecidos para os efluentes das estações. Tabela 7.6: Limite dos Efluentes das ETE s Componentes Limite (mg/l) Demanda Bioquímica de Oxig. 30/60 Total de Sólidos em Susp. 30/60 NH 3 5,0 / 0,5 Fósforo 2 NO 3 <10 OD 5,0 / 0,5 Coliformes Fecais <1000 organismos / 100ml (Revisão do Plano Diretor de Esgoto da RMSP 2000) A Tabela 7.7 apresenta os padrões legais para descarga de efluentes. Tabela 7.7: Parâmetros Legais de Esgoto Efluente Parâmetros Unida de Art. 18 do Decreto de 08/09/76 Art. 21 CONAMA 20/86 Art. 19-A do Decreto de 08/09/76 Amônia mg/l -- 5,00 -- Arsênico mg/l 0,20 0,50 1,50 Bário mg/l 5,00 5,00 -- Boro mg/l 5,00 5,00 -- Cádmio mg/l 0,20 0,20 1,50 Chumbo mg/l 0,50 0,50 1,50 Cianeto mg/l 0,20 0,20 0,20 Clorofórmio mg/l -- 1,00 -- Cobre mg/l 1,00 1,00 1,50 Cromo VI mg/l 0,10 0,50 1,50 Cromo Total mg/l 5, ,00 Cromo III mg/l -- 2,00 -- Demanda Bioquímica de Oxigênio DBO 5,20 mg/l 60, Despejos de causadores de obstrução na rede Ausentes

41 30 (Continuação) Art. 21 Art. 19-A do Decreto Parâmetros Unidade Art. 18 do CONAMA 20/ de 08/09/76 Dicloroetano mg/l Estanho mg/l Fenol mg/l 0,5 0,5 5 Ferro Solúvel mg/l Fluoretos mg/l Manganês Solúvel mg/l Materiais Flutuantes Ausentes -- Mercúrio mg/l 0,01 0,01 1,5 Níquel mg/l Óleos e Lubrificantes mg/l Óleos Minerais mg/l -- < = 20,00 -- Óleos Vegetais e Gorduras Animais mg/l -- < = 50,00 -- Total de Carbonatos e Fosfatos Orgânicos mg/l Compostos Organoclorados mg/l -- 0,05 -- ph -- > = 5,00 e < = > = 5,00 e < = 9,00 > = 6,00 e < = 10,00 Prata mg/l 0,02 0,1 1,5 Sólidos Sedimentáveis mg/l < = 1,00 < = 1,00 < = 20,00 Selênio mg/l 0,02 0,05 1,5 Solventes, combustíveis, inflamáveis, etc Ausentes Substâncias Potencialmente Tóxicas Ausentes Sulfato mg/l ,00 Sulfeto mg/l Sulfeto de Carbono mg/l Sulfito mg/l Temperatura C < 40 < 40 < 40 Tetracloreto de Carbono mg/l Tricloroetano mg/l Zinco mg/l (Revisão do Plano Diretor de Esgoto da RMSP 2000) Comparando a Tabela 7.6 com a Tabela 7.7, percebemos que os limites estabelecidos para os efluentes das ETE s respeitam os parâmetros legais estabelecidos. O limite da média de 5 dias para DBO é igual ao parâmetro limite estabelecido, ou seja, 60 mg/l.

42 31 8 ESTUDO DE CASO O presente estudo de caso é baseado em visita técnica a ETE Barueri, situada no município de Barueri. A Figura 8.1 mostra os decantadores secundários da ETE e a localização em relação ao Rio Tietê e o bairro residencial. Figura 8.1: Vista Superior da Maquete da ETE - Barueri (Site Sabesp - 01/09/2004) 8.1 Estação de Esgoto Barueri O efluente entra na estação através dos interceptores, que são enterrados e conduzem o efluente até um sistema de grades grosseiras e depois até um poço

43 32 distribuidor (Figura 8.2) onde o esgoto é bombeado para um sistema de grades médias. Figura 8.2: Vista Superior do poço distribuidor da ETE - Barueri (Acervo pessoal) Figura 8.3: Vista do Clam Shell do poço distribuidor da ETE - Barueri (Acervo pessoal)

44 33 Ainda no poço distribuidor existe um pórtico móvel, equipado com um guindaste que por sua vez possue uma caçamba tipo Clam Shell utilizada para retirada periódica de material sedimentado e espuma (Figura 8.3). Depois de passar pelas grades médias (Figura 8.4) o efluente segue para os decantadores primários (Figura 8.5) onde é feita uma primeira extração de lodo. Figura 8.4: Vista do Sistema de grades médias da ETE - Barueri (Acervo pessoal) Após passar pelo decantador primário o efluente é encaminhado para os aeradores, onde é adicionado oxigênio ao efluente, por meio de aeradores localizados no fundo dos tanques (Figura 8.6).

45 34 Figura 8.5: Vista do Decantador primário da ETE - Barueri (Acervo pessoal) Figura 8.6: Vista do Tanque de Aeração da ETE - Barueri (Acervo pessoal)

46 35 Figura 8.7: Vista do Vertedor do Tanque de Aeração da ETE - Barueri (Acervo pessoal) Após passar pelos tanques de aeração o efluente é encaminhado para os decantadores secundários (Figura 8.8), onde é feita a última extração do lodo, após passar por esse decantador o processo líquido do tratamento está finalizado e o efluente agora tratado é encaminhado ao Rio Tietê. O lodo é extraído por clarificadores que circulam no decantador (Figura 8.8) e o lodo do fundo é extraído por sucção. A Figura 8.9 mostra o efluente tratado saindo do decantador secundário e passando por uma canaleta que circunda todo o decantador, canaleta essa que possui um emboque para a saída do efluente para as tubulações que levam ao Rio Tietê (Figura 8.10).

47 36 Figura 8.8: Vista do Decantador Secundário da ETE - Barueri (Acervo pessoal) Figura 8.9: Vista do Vertedor do Decantador Secundário da ETE - Barueri (Acervo pessoal)

48 37 Figura 8.10: Emboque de saída do Decantador Secundário da ETE - Barueri (Acervo pessoal) O lodo extraído no decantador primário é encaminhado aos Adensadores de Lodo por gravidade e o lodo extraído no decantador secundário é em parte recirculado para o tanque de aeração e o restante é encaminhado aos Adensadores de Lodo por flotação. Esse processo caracteriza o início da fase sólida do tratamento. A Figura 8.11 mostra os digestores para onde o lodo adensado é encaminhado. O lodo digerido e misturado a outras substâncias é encaminhado a tanques de condicionamento (Figura 8.12), depois desse condicionamento o lodo é bombeado aos filtros prensa, onde o mesmo é prensado e encaminhado a aterros sanitários (Figura 8.13).

49 38 Figura 8.11: Vista dos Digestores de lodo da ETE - Barueri (Acervo pessoal) Figura 8.12: Vista do Tanque de condicionamento do lodo da ETE - Barueri (Acervo pessoal)

50 39 Figura 8.13: Vista dos Filtros Prensa da ETE Barueri (Acervo pessoal) 8.2 Histórico de Vazões A ampliação da ETE Barueri foi prevista no Projeto Tietê. Sendo que até o término da 1º etapa (1992 a 1998) a ETE - Barueri operava com vazão 7,0m 3 /s instalada e tratava cerca de 4,0m 3 /s. Com o término da 1º etapa do Projeto Tietê a ETE Barueri passou a operar com vazão 9,5m 3 /s e tratar em média 6,0m 3 /s.

51 40 Após o término da 2ª etapa do Projeto Tietê (2006) a ETE Barueri chegará a operar com vazão 12,5m 3 /s e tratar em média 11m 3 /s. A Tabela 8.1 abaixo apresenta o histórico de vazões afluentes na ETE Barueri. Tabela 8.1: Histórico de Vazões de Esgoto Afluente (l/s) Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Média (Relatórios internos da ETE - Barueri) Vazão Média (m3/s) 7,20 7,00 6,80 6,60 6,40 6,20 6,00 5,80 5,60 5, Ano Figura 8.14: Gráfico de Vazões / Ano da ETE Barueri A Figura 8.14 apresenta um gráfico das vazões médias ao longo dos últimos cinco anos. Considerando-se um consumo de 200 l/dia para cada habitante podemos obter a população atendida pelo sistema Barueri (Figura 8.15).

52 41 Observando a Figura 8.14 e a Figura 8.15 percebe-se que no período de 2000 a 2003 houve uma diminuição da vazão média afluente e uma diminuição da população atendida. Uma provável causa desse gráfico decrescente é a inauguração de interceptores que passaram a levar uma porção do efluente para a ETE Parque Novo Mundo. Habitantes Ano Figura 8.15: Gráfico de Habitantes / Ano da ETE Barueri

53 42 9 ANÁLISE A estação foi projetada inicialmente para uma vazão máxima de 63 m 3 /s, dividida em 9 nove módulos de expansão, cada um dimensionado para tratar 7,0 m 3 /s. Em 1999 a revisão do plano diretor de esgotos das RMSP reduziu a vazão máxima para 28,5 m 3 /s. A população de projeto é de hab. Hoje a região de atendimento da ETE possui cerca de hab e atende somente habitantes. Entre os anos 2000 e 2003 as vazões médias afluentes foram decrescentes e a partir de 2003 as vazões médias afluentes seguem uma projeção crescente. Uma provável causa desse gráfico decrescente é a inauguração de interceptores que passaram a levar uma porção do efluente para a ETE Parque Novo Mundo. O sistema de coleta de esgotos atendido pelo sistema Barueri (Figura 7.1), não foi completamente executado, portanto para atingir a capacidade total será necessário o término dos coletores e interceptores previstos no plano diretor da RMSP. O efluente que chega até a ETE não passa por nenhum controle. Sendo assim quando acontece um alto índice de poluição, os microorganismos utilizados na digestão, são prejudicados. Para evitar maiores prejuízos, é feito um desvio (By Pass) do efluente, ou seja, o mesmo é devolvido ao rio sem tratamento.

54 43 10 CONCLUSÕES A estação foi projetada para atender habitantes, um número menor do que o existente atualmente na região de atendimento, que é cerca de habitantes. O crescimento populacional seguido do aumento de atendimento do sistema é o fator principal da necessidade de ampliação da estação, para que seja possível essa ampliação de atendimento do tratamento é necessário o término da 2º etapa de ampliação. Atingindo assim, as regiões ainda excluídas da rede coletora. A ETE possue vazão de projeto igual à 28m 3 /s, mas como as redes de coleta não estão totalmente implantadas, atualmente trabalha com uma vazão média de 7 a 9 m 3 /s, ou seja, está trabalhando com menos de 1/3 da capacidade total. Todo o lodo proveniente dos processos de tratamento, cerca de 220 a 250 ton/dia, é encaminhado para o Aterro Bandeirantes. Esse lodo poderia ser aproveitado como fertilizante, que é um destino muito útil.

55 44 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Sabesp Disponível em : < Acesso em: 05/04/04 Sabesp, Sistemas Principais de Esgoto da RMSP Disponível em : < olitano.htm> Acesso em: 01/09/2004 Sabesp, Áreas de Atendimento das ETEs na RMSP Disponível em: < m> Acesso em 01/09/2004. Projeto Tietê Disponível em: < Acesso em: 09/06/04 Geocities, Fluxograma de Funcionamento da ETE Barueri Disponível em: < Acesso em: 01/09/2004 SOBRINHO, PEDRO ALEM, Coleta e Transporte de Esgoto sanitário, Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2ª edição, São Paulo, Sabesp - Relatório R2 - Diagnóstico do Sistema Integrado Existente, Estudo Demográfico e de Demandas - Revisão do Plano Diretor de Esgotos da RMSP, revisão 2, Tomo 2, Sabesp - Relatório R7 Proposições para ampliação do Sistema Barueri Revisão e Atualização do Plano Diretor de Esgotos da RMSP, revisão 2, volume 1, Tomo 1, 2000.

56 45 Sabesp - Relatório R7 Diagnóstico e Programa de melhoria da Estação de Tratamento Barueri Revisão e Atualização do Plano Diretor de Esgotos da RMSP, revisão 2, volume 2, Sabesp - Relatório R7 Tecnologias de Tratamento Revisão e Atualização do Plano Diretor de Esgotos da RMSP, revisão 1, volume 3, PESSÔA, CONSTANTINO ARRUDA, Tratamento de Esgotos Domésticos, ABES Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental, 2ª edição, Rio de Janeiro, 1982.