II-126 AVALIAÇÃO DOS SISTEMAS DE TRATAMENTO POR DECANTO- DIGESTORES SEGUIDOS DE FILTROS ANAERÓBIOS, EM COMUNIDADES ATENDIDAS PELA UNIDADE DE NEGÓCIO DO MÉDIO TIETÊ - SABESP Alceu de Castro Galvão Júnior (1) Engenheiro Civil pela Universidade Federal do Ceará. Mestre em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos USP. Trabalhou como Engenheiro da Divisão de Projetos da Unidade de Negócio do Médio Tietê SABESP até fev/1. Coordenador de Saneamento Básico da Agência Reguladora de Serviços Públicos Delegados do Estado do Ceará ARCE. José Moreno Engenheiro Civil pela Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira UNESP. Mestre em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos USP. Engenheiro da Divisão de Projetos da Unidade de Negócio do Médio Tietê - SABESP Carlos Augusto de Carvalho Magalhães Engenheiro Civil pela Universidade Federal do Ceará. Mestre em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos USP. Doutorando em Hidráulica e Saneamento da Escola de Engenharia de São Carlos. Engenheiro da Divisão de Projetos da Unidade de Negócio do Médio Tietê - SABESP Endereço (1) : Av. Santos Dumont, 1687, 1 o andar. Aldeota Fortaleza-CE - CEP: 60.150-160 - Brasil - Tel: (85) 433-1289 - e-mail: alceugalvao@arce.ce.gov.br RESUMO O sistema de Decanto-Digestor seguido por Filtro Anaeróbio tem sido, largamente, empregado no interior do Estado de São Paulo, em comunidades com população inferior a 2.000 habitantes, pela Unidade de Negócio do Médio Tietê - SABESP. Analisou-se neste trabalho, os decanto-digestores seguidos de filtros anaeróbios das comunidades do CDHU, município de,, município de Pederneiras,, município de Arealva, e, município de Pratânia, objetivando avaliar a eficiência operacional destes sistemas, a partir de dados históricos coletados nas ETEs operadas pela SABESP. Os sistemas demonstraram uma eficiência média de 83 %, em termos de remoção de DBO 5, sendo assim recomendados para tratamento de esgotos de pequenas comunidades. Entretanto estes mesmos sistemas, demonstraram ser ineficientes em termos de remoção de sólidos fixos, por motivo de inexistência de caixa de areia. PALAVRAS-CHAVE: Decanto-Digestores, Filtros Anaeróbios, DBO, DQO, Sólidos INTRODUÇÃO O sistema de Decanto-Digestor seguido por Filtro Anaeróbio tem sido, largamente, empregado no interior do Estado de São Paulo, em comunidades de pequeno porte, pela Unidade de Negócio do Médio Tietê - SABESP. Os decanto-digestores, cujos modelos usuais, são também conhecidos como tanques sépticos, foram as primeiras unidades idealizadas para o tratamento de esgotos e, atualmente, são ainda muito empregadas em todo o mundo. Basicamente, são tanques simples ou compartimentados utilizados para reter, por decantação, sólidos contidos nos esgotos, propiciando a decomposição dos sólidos orgânicos decantados no seu interior, através da digestão anaeróbia, onde ocorre um acúmulo temporário dos resíduos que são, posteriormente, removidos em períodos de meses ou anos. ABES Trabalhos Técnicos 1
A partir de 1963 a utilização de decanto-digestores foi normatizada pela ABNT- Associação Brasileira de Normas Técnicas, e cuja versão atual é dada pela NBR 7229 : Projeto, Construção e Operação de Sistemas de Tanques Sépticos, em vigência desde novembro de 1993. O efluente do decanto-digestor é enviado ao filtro anaeróbio, onde ocorre a remoção parcial da matéria orgânica remanescente. A depuração dos esgotos, em filtros anaeróbios deve-se a retenção de sólidos de pequenas dimensões, por contato com o material suporte recoberto com biofilme, por sedimentação forçada nos interstícios e pela ação metabólica dos microrganismos do biofilme e do lodo retido nos interstícios sobre a matéria dissolvida. A ABNT também normatizou a utilização de filtros anaeróbios como unidade de tratamento complementar, através da NBR 13969 Tanques Sépticos Unidades de Tratamento Complementar e Disposição Final dos s Líquidos Projeto, Construção e Operação, em vigência desde setembro de 1997. Os projetos destes sistemas foram desenvolvidos pela própria SABESP, modulados para atendimento de comunidades que contavam com, no máximo, 250 (duzentos e cinqüenta) ligações de esgoto. A Unidade de Negócio do Médio Tietê da SABESP, responsável pela operação dos sistemas de água e esgoto da Bacia Hidrográfica do Médio Tietê no Estado de São Paulo, possui várias Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) que utilizam o sistema de decanto-digestor seguido de filtro anaeróbio, principalmente, em comunidades com população inferior a 2.000 habitantes. Dentre essas ETEs, serão analisadas neste trabalho, os decanto-digestores seguidos de filtros anaeróbios das comunidades do CDHU, município de,, município de Pederneiras,, município de Arealva, e, município de Pratânia, conforme dados gerais apresentados na tabela 01. Tabela 1 - Dados gerais das estações de tratamento de esgotos COMUNIDADE MUNICÍPIO TAMANHO DA ETE (NUM. DE LIGAÇÕES) CDHU Pederneiras 150 Arealva 250 Pratânia 100 O presente trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência operacional dos sistemas de tratamento de decanto-digestores seguidos de filtros anaeróbios, a partir de dados históricos coletados nas ETEs operadas pela SABESP. MATERIAIS E MÉTODOS Os parâmetros físicos e químicos analisados neste trabalho, foram obtidos junto ao Laboratório de Controle Sanitário da Unidade de Negócio do Médio Tietê. Essas análises foram realizadas sem freqüência definida, com o objetivo de acompanhar a eficiência operacional das ETEs. O período de amostragem (1993 a 0), variando conforme o sistema, foi obtido das ETEs com análises disponíveis desde o início de sua operação. As amostras do esgoto bruto, afluentes e efluentes, dos decanto-digestores e filtros anaeróbios foram coletadas de forma pontual. Tais amostras foram analisadas em laboratório segundo os métodos preconizados no Standard Methods for Examination of Water and Wastewater - 16 ed. Os principais parâmetros analisados foram: Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO); Demanda Química de Oxigênio (DQO) e Resíduos Total, Volátil e Fixo. 2 ABES Trabalhos Técnicos
Em virtude da não existência dos medidores de vazão (calhas parshall), nas ETEs em estudo, os dados de vazões desses sistemas não foram objeto de análise deste trabalho. O período de amostragem e a quantidade de coletas nas ETEs são apresentados na Tabela 02. Tabela 2 Período de amostragem e quantidade de coletas COMUNIDADE Período de Amostragem Quantidade de Coletas - CDHU 1993-1994 10 1993-0 18 1997-0 7 1997-0 6 RESULTADOS DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO (DBO 5 ) E DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO Os valores médios das concentrações de DBO 5 afluente apresentaram-se bastante elevados, bem acima de 300 mg/l, valor usual adotado em estudos e projetos. Isto sugere um consumo per capita de água baixo, típico de pequenas comunidades, resultando em um esgoto de alta concentração. A média, em termos de remoção de DBO 5, foi de 83 %, valor considerado satisfatório para esta concepção de tratamento. A Figura 1 apresenta a variação média das concentrações, de DBO 5 dos esgotos afluente e efluente, das comunidades estudadas. Figura 1 Valores médios de remoção de DBO 5 dos sistemas de tratamento DBO5 (mg/l) 900 700 500 300 100 0 As variações das concentrações, em termos de remoção de DQO, apresentaram o mesmo comportamento da DBO 5,sendo mostrados na Figura 2. ABES Trabalhos Técnicos 3
Figura 2 Valores médios de remoção de DQO dos sistemas de tratamento DQO (mg/l) 0 1 1 1 1 SÉRIE SÓLIDOS Os esgotos afluentes aos sistemas apresentaram elevada concentração de sólidos fixos, demonstrando a necessidade de implantação de caixas de areia nestas unidades. Quanto à fração volátil, a mesma apresentase níveis satisfatórios de remoção próximos a 70 %. As Figuras 3, 4 e 5 apresentam respectivamente as médias das remoções de Sólidos Totais, Sólidos Fixos e Sólidos Voláteis dos Esgotos afluentes e efluentes aos sistemas em estudo. Figura 3 Valores médios de remoção de sólidos totais dos sistemas de tratamento ST (mg/l) 1500 1 1300 1 1100 900 700 500 4 ABES Trabalhos Técnicos
Figura 4 Valores médios de remoção de sólidos fixos dos sistemas de tratamento SF (mg/l) 450 425 375 350 325 300 275 250 225 Figura 5 Valores médios de remoção de sólidos voláteis dos sistemas de tratamento SV (mg/l) 1100 900 700 500 300 ABES Trabalhos Técnicos 5
RESUMO A Tabela 3 apresenta o resumo dos dados operacionais dos sistemas estudados Tabela 03 Resultados operacionais das ETEs Comunidades DBO (%) DQO (%) Sólidos Totais (%) Sólidos Fixos (%) Sólidos Voláteis (%) 50-96 84 51 98 85 6-82 56 (-34) - 52 19 19-94 71 70-87 80 61-86 73 26-66 45 (-22) - 34 3 47-80 64 62-89 81 61-83 79 25-64 53 (-8) - 79 38 44-69 62 75-92 87 69-92 88 7-71 57 (-65) - 52 19 43-81 74 83 81 53 20 68 CONCLUSÕES Os sistemas demonstraram uma eficiência média de 83 %, em termos de remoção de DBO 5, sendo assim recomendados para tratamento de esgotos de pequenas comunidades. Entretanto estes mesmos sistemas, demonstraram ser ineficientes em termos de remoção de sólidos fixos, por motivo de inexistência de caixa de areia. Portanto sugere-se que, para a adoção destes sistemas em pequenas comunidades a implantação de unidades de tratamento preliminar (gradeamento e caixa de areia). Deve-se, também, realizar um contínuo programa de monitoramento dos parâmetros DBO, DQO e Sólidos, visando o controle operacional das estações de tratamento de esgotos que utilizam a concepção de decanto-digestores seguidos de filtros anaeróbios. AGRADECIMENTOS Ao Departamento de Planejamento e Obras do Médio Tietê da SABESP IMP, pelo apoio. Ao Departamento Técnico do Médio Tietê da SABESP IMO, pelo fornecimento dos dados. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. (1993). NBR 7229 Projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos. 15p., Rio de Janeiro. 2. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. (1990). NBR 13969 Tanques sépticos Unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos Projeto, Construção e Operação. 60p., Rio de Janeiro. 3. BATALHA, B.H.L. Fossa Séptica (série manuais). CETESB, São Paulo, 1990. 4. CAMPOS JR., (coordenador). Tratamento de Esgotos Sanitários por Processo Anaeróbio e Disposição Controlada no Solo. ABES. Rio de Janeiro, 1999. 5. CHERNICHARO, C.A.L. Reatores Anaeróbios. Vol. 5. UFMG. Belo Horizonte, 1997. 6. VON SPERLING, M. Introdução à Qualidade das Águas e ao Tratamento de Esgotos. Vol. 1. UFMG. Belo Horizonte, 1996. 6 ABES Trabalhos Técnicos