Transcript

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

SAAE Itabira - localização

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%)

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 110.000 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 das Américas, a Vale do Rio Doce.

SAAE ITABIRA

(Autarquia Municipal – 58 anos)

O Município de Itabira:

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

Tratamento preliminar

Reatores UASB

Filtros Biológicos Percoladores

Decantadores Secundários

Desaguamento de lodo

Laboratório

Caracteristicas

ETE Laboreaux

Reatores

UASBFiltros percoladores*

Popualção Equivalente (hab) 70.000 (123.000)

Vazão (m³.s-1) 0,170 (0,313)

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 (m3) 1.210,9 56,25

Desaguamento do lodo Filtro prensa

METODOLOGIA

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.

Foto da ETE de Ipatinga

(COPASA)

Pop. 400.000 habitantes

Corrosão na Laje de Cobertura

Quando é necessário mudar? Antes que seja necessário

Aplicação de revestimento protetivo de

poliuretano elastomérico flexível na

superfície de concreto. “Polibrid”

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

Exemplos de aprimoramentos proposto (SAAE-UFMG/DESA)

Gradeamento fino

(limpeza manual)

Tratamento preliminar

Gradeamento fino instalado após a etapa de desarenação

(abertura 15 mm)

“CASE 1” – Gradeamento fino instalado

Aprimoramento Uso de peneiras e gradeamentos médios e grosseiros

• Peneiras manual (15 mm abertura)

• Mantendo o gradeamento grosseiro e médio à jusante dos desarenadores

• 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.

“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.

“CASE 2” – Teste de vazamento biogás na partida do reator

“CASE 4” - AVALIAÇÃO DA BIOMASSA NOS REATORES

C1

C3

C4

C2

efluente

afluente

0,5 m

1,5 m

2,0 m

1,0 m

H4 = 0,75 m e V4 = 100,9 m3

H2 = 0,50 m e V3 = 67,3 m3

H4 = 0,80 m e V1 = 107,6 m3

H3 = 0,50 m e V2 = 67,3 m3

Altura e Volume de

influência dos pontos

de amostragem

Determinação da quantidade de biomassa em um reator

•Volumes correspondentes a cada

zona amostrada: V1; V2; V3; V4.

•Concentrações de lodo em cada

zona amostrada: C1; C2; C3; C4.

•Cálculo da quantidade de

biomassa (M) em cada zona do

reator:

•Zona 1: M1 = C1 x V1

•Zona 2: M2 = C2 x V2

•Zona 3: M3 = C3 x V3

•Zona 4: M4 = C4 x V4

•Cálculo da quantidade total de

biomassa:

MT = M1 + M2 + M3 + M4

AVALIAÇÃO DA BIOMASSA NOS REATORES

Reator 1

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

1 20 51 76 90 107 125 136 153 167 178 195

SS

T (m

g/L

)

Mas

sa S

T (

kg)

Dias operacionais

ST

SST

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

209 235 262 287 318 342 365 392 415 440 468 493 520

SS

T (m

g/L

)

Mas

sa S

T (

kg)

Dias operacionais

ST

SST

• 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

“Case” 3: Gerenciamento do lodo

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

“CASE 5”

Acumulação de escuma em separadores trifásicos

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Escuma (retirada do separador)

Compartimento

de biogás

Canaletas de

retirada de

escuma

Acumulação de escuma em separadores trifásicos

Continuação dos estudos

Aproveitamento energético de uma ETE !!!

Deve ser considerado para:

• Geração de energia

• Secador térmico do lodo

• Higienização do lodo

Aprimoramentos operacionais continuação

Descarte de escuma

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.

"O conhecimento é o processo de

acumular dados; a sabedoria reside na

sua simplificação."

(Martin H. Fischer)

Muito Obrigado

SAAE Itabira – 31 38391300

Jorge Martins Borges – Eng. Sanitarista [email protected]


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