A experiência da Estação de Tratamento de Esgoto de Itabira e sua contribuição em pesquisa e monitoramento e aprimoramento em parceria com UFMG

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1 A experiência da Estação de Tratamento de Esgoto de Itabira e sua contribuição em pesquisa e monitoramento e aprimoramento em parceria com UFMG J.M. Borges - SAAE - Itabira UFMG/DESA - Universidade Federal de Minas Gerais - Departamento Engenharia Sanitária

2 SAAE Itabira - localização

3 O Município de Itabira: Itabira, Capital da Poesia, terra natal de Carlos Drummond de Andrade, cidade do Circuito do Ouro e da Estrada Real, localizada no coração de Minas Gerais, na região Sudeste do Brasil, tem como vias de acesso as rodovias BR 381/262 MG 120/129, atualmente possui habitantes e sua região contem no total 1254,49 Km² em abrangência, e tem como atividade principal, a extração de minério de ferro, extraído pela maior empresa de mineração diversificada dasaméricas, a Vale do Rio Doce. SAAE ITABIRA (Autarquia Municipal 58 anos) Instituição fundada em Itabira, no dia 20 de Maio de 1955, com a finalidade de operar os sistemas de abastecimentos de água e esgotamento sanitário do município. O SAAE é uma Autarquia Municipal com autonomia administrativa e financeira, cumprindo seu objetivo primário, ou seja, captar, tratar e distribuir água (420 l/s ) a praticamente 100% da população urbana e mais dois distritos (Senhora do Carmo e Ipoema), como também recolher 98% do esgoto doméstico, (tratando 70%)

4 INTRODUÇÃO Valho-me da presente para informar que o SAAE de Itabira vem desenvolvendo trabalhos de pesquisa em parceria com a UFMG desde o primeiro Edital do PROSAB, no final da década de 90, ocasião em que apoiou ativamente a implantação e a operação de unidades experimentais junto à ETE Nova Vista, em Itabira. Os resultados das pesquisas desenvolvidas em parceria com a UFMG têm possibilitado impulsionar a questão do tratamento de esgoto em nosso município e dando contribuições para meio científico Temos utilizados os reatores UASB para o tratamento de esgotos domésticos no município de Itabira desde 1995 sabendo que: Tecnologia consolidada principalmente para regiões de clima quente Entretanto temos convicção que: Aprimoramentos: no monitoramentos e nos projetos e na operação são ainda necessários

5 Tratamento preliminar Reatores UASB Desaguamento de lodo Filtros Biológicos Percoladores Decantadores Secundários Laboratório

6 METODOLOGIA Caracteristicas Reatores UASB ETE Laboreaux Popualção Equivalente (hab) ( ) Vazão (m³.s -1 ) 0,170 (0,313) Filtros percoladores* TDH (h) 8,0 - COV (kgdbo.m - ³.d -1 ) 0,80 0,60 0,70 Carga hidráulica (m³.m - ².d -1 ) - 14,0 Número de reatores 8 (16) 2 (4) Configuração Retangular Circular Dimensões (m) 21,70 6,20 D = 22,50 Altura útil (m) 4,50 2,50 Volume útil (m 3 ) 1.210,9 56,25 Desaguamento do lodo Filtro prensa

7 OBJETIVOS Apresentar os aprimoramentos que foram desenvolvidos e os que estão em estudos juntos com SAAE de Itabira e a UFMG/DESA, associados a reatores UASB aplicados ao tratamento de esgotos domésticos, Demonstrar que estamos conseguindo com essa parceria, contribuições para o aprimoramentos de projetos e as operações de reatores UASB baseados na literatura científica e em experiência práticas obtidas.

8 Foto da ETE de Ipatinga (COPASA) Pop habitantes Corrosão na Laje de Cobertura Quando é necessário mudar? Antes que seja necessário

9 Aplicação de revestimento protetivo de poliuretano elastomérico flexível na superfície de concreto. Polibrid

10 Exemplos de aprimoramentos proposto (SAAE-UFMG/DESA) Unidades Reatores Aprimoramentos - Fases CASE 1 Gradeamento fino instalado Antes de operação CASE 2 Teste de vazamento biogás na partida do reator. Antes partida operacional ETE Case 3: Gerenciamento do lodo Partida unidade desidratação (Filtro Prensa). CASE 4 - Avaliação da biomassa nos reatores Operacional CASE 5 Acumulação de escuma em separadores trifásicos Operacional

11 CASE 1 Gradeamento fino instalado Tratamento preliminar Gradeamento fino (limpeza manual) Gradeamento fino instalado após a etapa de desarenação (abertura 15 mm) Aprimoramento Uso de peneiras e gradeamentos médios e grosseiros Peneiras manual (15 mm abertura) Mantendo o gradeamento grosseiro e médio à jusante dos desarenadores

12 CASE 2 Teste de vazamento biogás na partida do reator Possíveis pontos de vazamento de gás: (Pressão de trabalho 0,170mca) (i) Fissuras nas câmaras de gás; (ii) Vazamentos nas linhas de gás; (iii) Válvulas de alívio.

13 CASE 2 Teste de vazamento biogás na partida do reator Teste de vazamento de biogás: ETE Laboreaux Antes dos reparos Após os reparos Protocolo implementado para teste das câmaras de coleta gás (i) Encher os reatores com água; (ii) Pressurizar os reatores com água; (iii) Monitorar o decaimento de pressão nos compartimentos e biogás; (iv) Verificar a perda de pressão.

14 CASE 4 - AVALIAÇÃO DA BIOMASSA NOS REATORES Determinação da quantidade de biomassa em um reator Volumes correspondentes a cada zona amostrada: V1; V2; V3; V4. efluente Concentrações de lodo em cada zona amostrada: C1; C2; C3; C4. C4 2,0 m Altura e Volume de influência dos pontos de amostragem H4 = 0,80 m e V1 = 107,6 m 3 Cálculo da quantidade de biomassa (M) em cada zona do reator: Zona 1: M 1 = C 1 x V 1 C3 1,5 m H3 = 0,50 m e V2 = 67,3 m 3 Zona 2: M 2 = C 2 x V 2 C2 1,0 m H2 = 0,50 m e V3 = 67,3 m 3 Zona 3: M 3 = C 3 x V 3 C1 0,5 m H4 = 0,75 m e V4 = 100,9 m 3 Zona 4: M 4 = C 4 x V 4 afluente Cálculo da quantidade total de biomassa: M T = M 1 + M 2 + M 3 + M 4

15 Massa ST (kg) SST (mg/l) Massa ST (kg) SST (mg/l) AVALIAÇÃO DA BIOMASSA NOS REATORES Reator ST SST Dias operacionais ST SST Dias operacionais

16 Case 3: Gerenciamento do lodo Dificuldades de ajustes de dosagens de condicionantes químicos Má homogenização antes do desaguamento Resultado: frequentes interrupções das unidades de desidratação do lodo e deterioração da qualidade do efluente Aprimoramento: Uso de tanques de homogenização com misturadores

17 CASE 5 Acumulação de escuma em separadores trifásicos Possivelmente é hoje principal problema operacional em reatores UASB Aprimoramento proposto: Remoção hidrostática da escuma Princípio básico: Redução ou aumento da pressão de biogás no interior dos separadores trifásicos Escoamento da escuma por canaletas instalados no interior do compartimento de biogás

18 RESULTADOS E DISCUSSÃO Escuma (retirada do separador) Canaletas de retirada de escuma Compartimento de biogás

19 Acumulação de escuma em separadores trifásicos Continuação dos estudos

20 Aprimoramentos operacionais continuação Aproveitamento energético de uma ETE!!! Deve ser considerado para: Geração de energia Secador térmico do lodo Higienização do lodo Descarte de escuma

21 CONCLUSÕES Aprimoramentos operacionais e de projeto de reatores UASB tem sido propostos com o objetivo de promover adequações e tornar o sistema mais eficiente Algumas limitações remanescentes devem ser melhor esclarecidas e pesquisadas com o estabelecimento de protocolos para projeto, construção e operação de reatores UASB A parceria com meio científico e acadêmico e de suma importância para o aprimoramento operacionais nas atividades de saneamento.

22 "O conhecimento é o processo de acumular dados; a sabedoria reside na sua simplificação." (Martin H. Fischer)

23 Muito Obrigado SAAE Itabira Jorge Martins Borges Eng. Sanitarista