ETES COMPACTAS NO ESPRITO SANTO

VII Seminrio Estadual sobre Saneamento e Meio Ambiente

DESPOLUIO DIRETA DA GUA DE RIOS ATRAVS DE BIOFILTRAO AERADA EM LEITOS SUBMERSOSRicardo Franci Gonalves1Engenheiro Civil e Sanitarista UERJ (1984), Ps-graduado em Enga de Sade Pblica - ENSP/RJ (1985), DEA - Cincias do Meio Ambiente - Univ. Paris XII, ENGREF, ENPC, Paris (1990), Doutor em Engenharia do Tratamento e Depurao de gua INSA de Toulouse, Frana (1993), Prof. Adjunto do DEA e do PMEA UFESGiovana Martinelli da Silva

Engenheira Civil formada pela Universidade Federal do Esprito Santo (UFES). Mestre em Engenharia Ambiental pela UFES em 2005. Engenheira da Fluir Engenharia Ambiental.Renate Wanke

Engenheira Civil formada pela Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP). Especializada em Engenharia do Meio Ambiente na Universidade Federal do Esprito Santo em 2001. Mestre em Engenharia Ambiental pela UFES em 2005. Engenheira da Fluir Engenharia Ambiental.Marcio SallesEngenheiro Civil e Diretor da guas do Imperador S/AAndre LermontovEngenheiro Qumico e M.Sc. Coordenador de Operaes de Esgotos da guas do Imperador S/A Endereo1: DEA Departamento de Engenharia Ambiental CT/ UFES, Av. Fernando Ferrari, Agncia FCAA, Goiabeiras - Vitria (ES) - CEP.: 29060-970 - Brasil Tel: (27) 3335.2857 / 2860 / 2165 - e-mail: franci@npd.ufes.brDESPOLUIO DIRETA DA GUA DE RIOS ATRAVS DE BIOFILTRAO AERADA EM LEITOS SUBMERSOS

OBJETIVO

O intenso crescimento que a cidade de Petrpolis/RJ experimentou nas ltimas dcadas resultou na ocupao urbana desordenada das bacias hidrogrficas dos rios Piabinha e Quitandinha, principais responsveis pela macro-drenagem da cidade. A rea urbana se desenvolveu margeando estes rios, ao longo das duas principais vias de interligao de Petrpolis com a regio metropolitana do Rio de Janeiro. Com o objetivo de melhorar as caractersticas das guas do Rio Quitandinha, a empresa guas do Imperador S/A props a construo de uma Estao de Condicionamento das guas de Rio (ECAR). Trata-se de um tipo de implantao indita no Brasil, de constituio e finalidade diferente de uma ETE ou de uma ETA, pois visa despoluir diretamente a gua do rio e no as guas residurias a ele afluente. Tambm no objetiva potabilizar a gua na ECAR, uma vez que os processos que a compem visam sobretudo a remoo de SS e matria orgnica da gua do rio. A gua do rio ser retirada da calha e enviada para a ECAR, para ser reintroduzida tratada na calha alguns metros aps sua captao. A estao tem como etapa principal de tratamento filtros biolgicos aerados submersos, dimensionados para produzir gua tratada com caractersticas: DBO5 < 10 mg O2/L; Oxignio dissolvido > 4,0 mg/L; SS < 10 mg / L; Turbidez < 10; UT e pH entre 6,0 e 8,0. Embora as caractersticas das guas tratadas no ponto de lanamento no sejam compatveis com as caractersticas de um rio Classe 2, segundo a Resoluo no 357/2003 CONAMA, a eficincia de tratamento superior a 85% na remoo de DBO5 nas condies mais crticas do ano acelerar o processo de auto-depurao do Rio Quitandinha e interromper a depleo de OD nas suas guas. A interveno obedece a um planejamento estratgico que prev, em um primeiro momento, a coleta e o tratamento do esgoto sanitrio juntamente com a gua do Rio. Essa medida decorre da inexistncia de rede coletora completa em grande parte da rea urbana compreendida pela bacia hidrogrfica do Rio Quitandinha. Posteriormente, prev-se a complementao do sistema de coleta e transporte dos esgotos sanitrios gerados na bacia hidrogrfica do Rio Quitandinha. Nesta ltima etapa, quando os lanamentos de esgoto bruto forem eliminados pela implantao da rede coletora, a Estao de Tratamento de Esgotos Sanitrios do Rio Quitandinha tratar exclusivamente esgoto sanitrio.METODOLOGIA

Os estudos para concepo do principal processo que compe a ECAR tiveram incio em 2004, quando foi implantado um prottipo para testes diretamente s margens do Rio Quitandinha, concebido pelos engenheiros da FLUIR Engenharia Ambiental, construdo pela empresa Sanevix e operado pelos tcnicos da empresa guas do Imperador S/A. O prottipo era constitudo por um filtro biolgico aerado submerso e um decantador secundrio, alimentado por uma bomba centrfuga e dotado de um compressor para aerao do meio granular (maiores detalhes sero fornecidos no trabalho completo). O meio granular era consitudo por tubos de polietileno cortados, com dimetro de 26 mm e comprimento de 30 mm, apresentando uma superfcie especfica mdia de 200 m/m e pororsidade superior a 90%. Cargas hidrulicas variando de 3 a 5 m/m.h, representando cargas orgnicas variando de 0,2 a 1,2 kg DBO5/m.dia, e taxas de aerao situadas entre 10 e 20 m/m.h, foram aplicadas no processo durante os testes.

Com os resultados obtidos nos testes, procedeu-se ao projeto bsico e ao projeto executivo da ECAR. A ECAR encontra-se em fase final de implantao s margens do Rio Quitandinha, em um terreno com 1.007,0 m de rea, localizado prximo Loja Manica na Rua Washington Luiz (Figuras 1). A ECAR foi concebida para promover a remoo de matria orgnica das guas do rio e garantir, no perodo de estiagem e imediatamente aps o ponto de lanamento, concentraes de DBO5 inferiores a 10 mgO2/L e de oxignio dissolvido superiores a 4,0 mg/L nas guas tratadas. O dimensionamento da ETE foi realizado com base no perodo de menor pluviosidade na regio, o que ocorre ao longo do ano entre os meses de junho a agosto. Durante esse perodo a capacidade de diluio de guas residurias pelo Rio Quitandinha mnima, resultando em problemas de depleo de oxignio nas guas e na emanao de odores desagradveis na regio. A vazo nominal de dimensionamento considerada foi de 250 L/s, a ser introduzida na ECAR sem variaes ao longo de todo o ano.

Figura 1 Localizao da ETE na rea urbana de Petrpolis (RJ)A ECAR do Rio Quitandinha compreender a associao em srie de processos de alta taxa, objetivando a remoo de slidos grosseiros, slidos suspensos e matria orgnica sob as formas particuladas e dissolvida das guas do rio. A etapa biolgica do tratamento ser constituda por um processo biolgico de ltima gerao capaz de produzir gua tratada de excelente qualidade. Em nenhuma das etapas do tratamento haver a necessidade de utilizao de produtos qumicos. A etapa biolgica do tratamento das guas do rio ser realizada pela via aerbia, atravs de reatores de alta taxa denominados Filtros Biolgicos Aerados Submersos (FBAS), seguidos de decantadores lamelares de alta taxa. A fase slida do tratamento compreender o adensamento do lodo descartado do fundo dos decantadores, em um adensador com raspador de fundo mecanizado, e o desaguamento atravs de uma centrfuga do tipo decanter. O lodo desaguado ser enviado par disposio final em aterro sanitrio.

A eficincia do sistema na remoo de matria orgnica ser varivel, dependendo das caractersticas da gua bruta afluente ECAR. As guas tratadas apresentaro as seguintes caractersticas: DBO5 < 10 m/L, OD > 4,0 mg/L, SS < 10 mg/L, turbidez < 10 UT, 6,0 < pH< 8,0.

O fluxograma da estao compreende as etapas de captao, tratamento preliminar, tratamento aerbio, tratamento do lodo e emisso do efluente final (Figura 2). As unidades que compem cada etapa so:

1. Canal de captao de gua com gradeamento do tipo cremalheira,

2. Caixa retentora de areia do tipo canal,

3. Poo de bombeamento,

4. Filtro biolgico submerso aerado (FBAS),

5. Decantador secundrio,

6. Sistema de recirculao de lodo aerbio,

7. Adensador de lodo e8. Emissrio de efluente final.

Figura 2 Fluxograma da ECAR Rio Quitandinha

RESULTADOS E DISCUSSO

Alguns resultados de monitoramento das caractersticas fsico-qumicas e microbiolgicas das guas do Rio Quitandinha, obtidos nos anos de 2002 e 2003, so relacionados na tabela 1.

Tabela 1 - Caractersticas da gua bruta Rio Quitandinha

No perodo citado acima a concentrao mdia de OD foi de 2,6 mg/L, de DBO 66,0 mg/L e de DQO de 122,3 mg/L. Estes valores no atendem s caractersticas exigidas pela resoluo CONAMA n 357 para um rio do tipo Classe 2.

Os testes realizados com o prottipo resultaram de notvel melhoria na qualidade da gua do rio, com eficincias de remoo de matria orgnica atingindo em mdia 70% e margeando 80% nos casos em que a concentrao de DBO5 ultrapassou 90 mgO2/L (Figura 3.). A eficincia mdia de remoo de SS foi de 70%, atingindo valores da ordem de 85% nos dias em que a concentrao de SS na gua bruta superou 70 mg/L. A gua tratada apresentou concentraes de OD superiores a 4,5 mg/L e a turbidez foi reduzida de 34 UT para 10 UT (valores mdios).

Figura 3 Srie histrica de desempenho do prottipo FBAS na remoo de DBO5 da gua do Rio Quitandinha

Figura 4 Srie histrica de desempenho do prottipo FBAS na remoo de DBO5 da gua do Rio QuitandinhaOs primeiros resultados referentes ao desempenho da ECAR do Rio Quitandinha sero apresentados no trabalho completo, tendo em vista que a estao iniciar seu funcionamento na 2 semana do ms de abril. Maiores detalhes sobre sua composio, as rotinas operacionais e de manuteno, as equipes envolvidas e seus custos de implantao, de operao e de manuteno sero tambm fornecidos posteriormente.

CONCLUSO

Um novo processo para despoluio direta de gua de rios foi desenvolvido no Esprito Santo. Baseado na tecnologia da biofiltrao, a nova tecnologia de tratamento permite a construo de Estaes de Condicionamento de gua de Rios (ECAR), atingindo eficincias elevadas de remoo de matria orgnica, slidos suspensos e turbidez e aliviando a poluio nos trechos urbanos dos rios. Trata-se de um desenvolvimento tecnolgico indito no pas, que permite a despoluio de rios em pequenas reas situadas s suas margens, em estaes de custo reduzido.

1ABES - Associao Brasileira de Engenharia Sanitria e Ambiental