GESTÃO AMBIENTAL.

Sistemas de abastecimento de águas.

PROPOSTAS DE APROVEITAMENTO DE

LODOS GERADOS EM ETAs.

Lenilson Barbosa.

23 º Congresso Brasileiro de

Engenharia Sanitária e

Ambiental.

Cláudia Regina Megda.

Engenheira Civil. Mestre em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos –EESC/USP Ex-Consultora Técnica do Serviço Autônomo de Água e Esgoto (SAAE) do Município de Barretos. Doutoranda em Hidráulica e Saneamento na EESC/USP.

Leonardo Vieira Soares.

Engenheiro Civil pela Universidade Federal da Paraíba (UFPB). Mestre em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/USP). Doutorando em Hidráulica e Saneamento na EESC/USP.

Cali Laguna Achon.

Engenheira Civil pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Doutoranda do Programa de Pós-graduação em Hidráulica e Saneamento da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/USP).

Lodo de ETA.

Os lodos formados nos decantadores, são resultantes dos processos

e operações de coagulação/floculação e sedimentação das partículas

presentes na água bruta. Essas partículas sofrem ação de reações

químicas e operação física de formação de flocos que se tornam

propícios para a sedimentação. A água decantada, com parte dos

flocos que não se sedimentou, passa pelos filtros ficando retidos e na

lavagem dos filtros obtêm-se as águas de lavagem. O material

removido da água bruta é retido em tanques por certo tempo e

disposto, quase sempre, em cursos d’água (Cordeiro, 1999).

Resumo.

As estações de tratamento de água produzem lodos residuais, resultado do

processo de lavagem dos filtros e descarga dos decantadores, os quais, na

maioria dos casos, são lançados nos corpos d′água sem tratamento. Não

obstante, a crescente preocupação e a regulação sobre a preservação e

recuperação da qualidade do meio ambiente, têm se restringido ou mesmo

proibido o uso deste método de disposição, impondo a procura por alternativas

que pouco interfiram com o meio ambiente.

Introdução.

No Brasil, os resíduos de ETAs ainda são lançados em cursos d água,

próximo às estações de tratamento, podendo provocar alterações

significativas no meio ambiente.

Em países desenvolvidos, como os Estados Unidos, os resíduos gerados

pelas ETAs começaram a receber atenção na década de 30, e os primeiros

resultados efetivos apareceram no final da década de 40, enquanto no

Brasil, somente em meados dos anos 70 é que as primeiras preocupações

com o tema tiveram início (CORDEIRO, 1981).

Disposição do lodo em outros

países.

Disposição do lodo em outros

países.

Materiais e métodos.

Disposição de Lodos de ETAs.

A definição de destino final para o lodo de uma estação de tratamento de

água é uma das tarefas mais difíceis para o administrador do serviço de

água, envolvendo custos das tarefas de transporte e restrições do meio

ambiente.

Há várias opções possíveis de disposição a serem adotadas, dependendo

da análise da viabilidade técnica, econômica e ambiental para cada caso.

Diversos estudos vêm sendo conduzidos visando à busca de novas

alternativas de destinação desse tipo de resíduos, mas para isto, o lodo

precisa ser tratado.

Destas alternativas são possíveis citar as seguintes: disposição em aterro

sanitário (PROSAB,1999); co-disposição com biossólido (RICHTER,2001);

disposição controlada em certos tipos de solos (RICHTER, 2001);

lançamento em rede coletora de esgoto ou diretamente nas estações de

tratamento de esgotos; incineração de resíduos; aplicações industriais

diversas (enfoque principal deste trabalho).

Caracterização quantitativa e

qualitativa do lodo de ETAs de

ciclo completo.

Para que o lodo de ETAs de ciclo completo possam ser utilizados

em outras atividades devemos fazer um levantamento sobre a

quantidade e qualidade do lodo produzido pela ETA.

A geração de resíduos sólidos em ETAs de ciclo completo depende

primordialmente de três fatores: característica da água bruta,

quantidade e qualidade dos produtos químicos e operação da

estação.

A tecnologia de tratamento também influi na quantidade de lodo

gerado, entretanto neste trabalho está sendo estudada apenas a

tecnologia de tratamento de ciclo completa conhecida como

tratamento convencional, por ser a mais empregada em todo país.

Tratamento convencional.

Propostas.

No artigo foram apresentadas 9 propostas de utilização do lodo de ETAs:

FABRICAÇÃO DE CIMENTO;

FABRICAÇÃO DE TIJOLOS;

CULTIVO DE GRAMA COMERCIAL;

COMPOSTAGEM;

SOLO COMERCIAL;

PLANTAÇÃO DE CÍTRICOS;

MELHORIA DA SEDIMENTABILIDADE EM ÁGUAS COM BAIXA TURBIDEZ;

CONSTRUÇÃO CIVIL;

ESTUDOS COM ARGAMASSAS E CONCRETOS.

Discussões.

Todas as propostas apresentadas pelo

artigo, apesar de interessantes,

apresentaram aspectos positivos e

negativos quanto a sua aplicação.

Fabricação de cimento.

A utilização de lodos de ETAs na fabricação de cimento Portland é

realizada com sucesso por empresas de saneamento nos EUA. Os

materiais comumente utilizados na fabricação do cimento Portland

são calcário, xisto e argila. O calcário corresponde a cerca de 70 a

80% do material bruto utilizado, porém com baixas concentrações de

sílica, ferro e alumínio. Para solucionar esta deficiência, são

adicionados argila, xisto, minério de ferro e bauxita.

Os lodos de ETAs que utilizam coagulantes durante o processo de

tratamento, normalmente contêm todos esses elementos citados

acima que são adicionados durante o processo de fabricação do

cimento.

As principais características de lodos de ETAs que comprometem a

qualidade do produto, ou até mesmo inviabilizam a sua utilização na

fabricação de cimento são: presença de altas concentrações de

matéria orgânica, antracito ou carvão ativado, sulfatos, permanganato

de potássio e metais pesados.

Fabricação de tijolos.

As características físicas e químicas de lodos de ETAs são muitas

vezes similares as características dos materiais utilizados na

fabricação de tijolos .

Os lodos mais indicados para fabricação de tijolos são compostos

de argila, silte, areia, coagulantes, e matéria orgânica removidos

durante o tratamento de água. Lodos contendo hidróxidos de ferro

ou bário, atribuem uma coloração avermelhada desejada pelos

fabricantes.

A presença de cal no lodo compromete a qualidade do tijolo

produzido, assim como a presença de carvão ativado no lodo,

inviabiliza sua aplicação, uma vez que causa expansão e

consequente rachaduras no tijolo.

Cultivo de grama comercial.

O cultivo de grama comercial inclui grama para jardinagem, campos para

atividades esportivas, parques, cemitérios e jardinagens de rodovias.

Lodos de ETAs podem ser aplicados na fase líquida ou após a

desidratação. O lodo líquido pode ser aplicado tanto na fase de preparação

do solo como na fase de crescimento da grama.

Estudos pilotos de demonstração devem ser conduzidos para a

determinação da dosagem de aplicação mais adequada, levando em conta

o acúmulo de metais no solo, a absorção de nutrientes, bem como o teor de

sólidos para aplicação líquida do lodo para que na fase de preparação do

solo a umidade não exceda a umidade adequada e, para que na fase de

crescimento os sólidos não cubram as folhas prejudicando a fotossíntese.

A aplicação de lodo de ETAs no cultivo de gramas, aumenta a areação e a

capacidade de retenção de líquido no solo, fornecendo também nutrientes

adicionais as plantas.

Compostagem.

Atualmente as pesquisas estão sendo direcionadas para o uso de lodos de

ETAs em compostagem, utilizando-se o sistema em leiras, juntamente com

restos vegetais, resíduos sólidos domésticos e biossólidos.

A adição de lodos de ETAs na compostagem tem monstrado alguns

benefícios como: ajuste da umidade, fornecimento de traços de minerais,

ajuste de PH e servindo, por outra parte, como material para o aumento do

volume do composto.

Solo comercial.

Uma grande variedade de matérias primas é necessária para produção de

Solos comerciais.

O lodo de ETAs pode ser utilizado para substituir alguns componentes

tipicamente aplicados na produção de solos comerciais.

O lodo de ETAs ajuda na melhoria estrutural do solo, ajuste do pH, adição

de traços minerais, aumento da capacidade de retenção de água e melhoria

das condições de aeração do solo. Normalmente este uso requer lodo com

concentração de sólidos de 40% a 60%, caso contrário torna-se inviável sua

aplicação.

Os lodos de ETAs também pode ser utilizados na fabricação de adubos

orgânicos para aumento de peso. Uma outra aplicação que merece

destaque é a utilização como solo suporte para germinação de sementes.

Plantação de cítricos.

Nos EUA os solos onde são cultivados as plantas cítricas normalmente têm

deficiência de ferro. Este elemento é fundamental para o crescimento de

culturas de cítricos e pode ser suprido através da aplicação de lodos de

ETAs. Entretanto é necessário que a estação de tratamento utilize o sulfato

férrico como coagulante. A aplicação de lodo de ETA tem mostrado

eficiência quanto outros produtos comerciais normalmente utilizados para

provisão de ferro ao solo.

A aplicação do lodo desidratado em culturas agrícolas, normalmente é

semelhante à aplicação de outros produtos comerciais. A determinação da

dosagem de aplicação deve ser feita através de projeto piloto para evitar a

contaminação do solo por metais pesados.

Melhoria da sedimentabilidade

em águas com baixa turbidez.

Uma alternativa de baixo custo nos processos de tratamento de água, é o

aproveitamento dos lodos gerados nos decantadores de ETAs como

auxiliares nos processos de coagulação e floculação.

Experiências empreendidas por Cordeiro e Hespanhol (1981) concluíram

que esta aplicação melhora a sedimentabilidade dos flocos, diminuindo

também a quantidade de produtos químicos utilizados, obtendo-se por

consequência a redução nos custos de tratamento de água. Mas para obter

uma boa sedimentabilidade dos flocos, precisa-se saber a quantidade de

lodo a ser aplicado, caso contrário a sedimentabilidade dos flocos pode

piorar, aumentando o custo do tratamento da água.

Construção civil.

A possibilidade de reunir os rejeitos advindos do lodo de ETAs em conjunto

com os resíduos da construção civil, no intuito de estudar formas de

utilização dos mesmos, poderá ser uma interessante estratégia no sentido

de minimizar os impactos ambientais gerados por estes dois setores,

destacando-se as seguintes aplicações: concreto para contra piso,

argamassa de assento não estrutural e blocos de concreto não estrutural.

Para reunir esses dois rejeitos há necessidade de preparo tanto do lodo

quanto do entulho da construção civil. Primeiramente os sólidos resultantes

do processo de secagem do lodo foram destorroados e peneirados até

atingirem granulometria adequada. O entulho coletado na construção civil é

separado em resíduos de material cerâmico e de material proveniente de

argamassas e concretos endurecidos. Depois o entulho é moído até atingir

granulometria condizente com aplicações propostas.

Estudos com argamassas e

concretos. O estudo relativo à imobilização do lodo em matrizes de argamassa e concreto iniciou-

se pelo estudo de argamassas com adições de lodos nas frações de 5% e 50% em

relação à massa do agregado miúdo. Na produção das argamassas com resíduos

manteve-se a mesma consistência no traço de referência, seguindo-se o mesmo

procedimento para os traços de concreto. Foram utilizados traços usuais relacionados

às aplicações não-estruturais de argamassa e concretos, sendo 1:3 e 1:2:3 em massa

para argamassa e concreto, respectivamente.

Os resultados preliminares permitiram aferir que as adições de lodo com melhor

desempenho localizava-se na faixa de adição entre 1% e 5% de lodo seco em relação ao

agregado miúdo.

Com resultados preliminares, o uso de entulho de material cerâmico em conjunto com o

lodo seco revelou aspectos negativos para a resistência de argamassas e concretos.

Isto pode estar relacionado à presença de materiais cerâmicos polidos, que induziram à

ocorrência de superfícies de ruptura em suas fases lisas, devido à aderência insuficiente

entre essas fases e a pasta de cimento, enfraquecendo, consequentemente, a zona de

transição.

Em relação aos valores obtidos com o concreto referência, utilizando agregados

naturais (areia e brita 1), o concreto com adição de 3% do lodo (em relação à massa do

agregado miúdo) apresentou uma redução insignificante dos valores aos 7 e 28 dias de

cura. Por isso, em termos de resistência mecânica, a adição de 3% de lodo em relação

ao agregado miúdo natural possibilita a obtenção de concretos com características

mecânicas similares às do concreto usual.

Conclusões:

Ao se levar em conta as legislações estaduais brasileiras, a maioria dos

serviços de água e esgoto transgridem os parâmetros de controle do

lançamento de resíduos em corpos d’água, o que ressalta a importância de

se avaliar, cada vez mais, os aspectos que envolvem os resíduos de ETAs,

face as crescentes restrições impostas pelas legislações ambientais. A cada

dia, o gerenciamento adequado dos sistemas de tratamento de água e

esgoto tornam-se fundamentais para garantir, que os mesmos, não

degradem o meio ambiente.

Vale ressaltar que, no intuito de estudar formas de aproveitamento do lodo

de ETAs, não se pode esquecer de realizar estudos específicos para

composição e controle de dosagem do lodo para aplicação em outras

atividades; ou seja, não seria correto utilizar lodo de forma aleatória, mas

sim com responsabilidade e profissionalismo, de modo a garantir, tanto a

preservação do meio ambiente e a saúde da população, quanto a

fabricação de produtos com qualidade.

OBRIGADO!