UNIVERSIDADE DE SO PAULO

FACULDADE DE FILOSOFIA CINCIAS E LETRAS DE RIBEIRO PRETO

DEPARTAMENTO DE QUMICA

Visita estao de tratamento de

esgoto de Ribeiro Preto

Ete Ambient

Naira Di Giuseppe Bin

Ribeiro Preto SP

10 de outubro de 2014

A cidade de Ribeiro Preto tem o privilgio de possuir um sistema exemplar de

tratamento de esgoto, fato que agrega qualidade de vida a toda a populao

beneficiada por esse servio. A cidade possui duas estaes de tratamento localizadas

em diferentes bacias hidrogrficas: a ETE Caiara, localizada na regio Leste, tem a

capacidade para atender 120 mil habitantes; a ETE ambiente, localizada na regio

Norte, tem capacidade para atender 560 mil habitantes.

No dia 27 de setembro de 2014 visitamos a maior estao de tratamento de

esgoto de Ribeiro Preto, a ETE Ambient. Esta estao dotada de um sistema de

tratamento biolgico por lodos ativados com aerao convencional acoplado a

digesto anaerbia. Sua planta dividida em trs linhas: a linha do esgoto, a linha do

lodo e a linha do gs. Abaixo, a figura 1 resume o sistema de tratamento de esgoto

(linha do esgoto):

Gradeamento grosso

Ou caixa de chegada

Retira slidos de grande porte que no fazem parte do esgoto (entram de forma clandestina)

Gradeamento fino

Retira slidos menores que podem entrar no esgoto via ralos, vaso sanitrio

Papis, tecidos pequenos, cotonetes

Gradeamento com abertura na escala de cm

Gradeamento ultrafino

Retira slidos muito pequenos que no foram retirados nos outros gradeamentos

Resto de alimentos, cabelos

Gradeamento com abertura na escala de mm

Desarenador/

Desengordurador

Retirada da areia que no pode ser degradada via biolgica

Retirada da gordura que dificulta o tratamento vio biolgico

Areia e gordura so raspados e coletados em caambas para serem levados ao aterro

Sedimentador Primrio

Retira o lodo primrio por decantao que desviado para a "linha do lodo"

Com raspadores que raspam as laterais jogando o lodo para o fundo do decantador que tem formato cnico, o lodo ento levado pelas tubulaes que esto no fundo do decantador

Fludo sem a maior parte dos slidos escorre pelas bordas dentadas

Lodo ativado

Divido em zona anxica e zona xica

a DBO solvel consumida por processos aerbios e anaerbios

H tambm eliminao de amnia por nitrificao e desnitrificao

Sedimentador Secundrio

Lodo decantando, parte retorna para o lodo ativado e parte desviado para a "linha do lodo"

Possui sugadores que sugam o lodo das laterais, no apresenta formato cnico

Lquido j cristalino escoa pelas bordas dentadas

Clorador

Em caso de epdemias de doenas transmissveis pela gua, o efluente do sedimentador secundrio desviado para este processo onde receber cloro como agente desinfetante

Figura 1 - Linha do esgoto (autoria prpria)

Assim que chega na estao de tratamento, o esgoto, que chamaremos de

agora em diante de efluente, passa por um pr-tratamento responsvel pela retirada

de slidos no solveis que no podero ser decompostos via biolgica , como

pedaos de tecido, plstico, cabelo, restos de alimento, areia e gordura. O pr-

tratamento composto pela caixa de entrada (ou gradeamento grosso), por dois

outros gradeamentos mais finos e pelo desarenador e desengordurador.

A caixa de entrada onde todo o efluente recebido, passando por um

gradeamento grosso onde slidos muito grandes so retidos e descartados.

Normalmente, tais slidos so introduzidos clandestinamente no esgoto atravs dos

pontos de checagem do esgoto presentes nas ruas, bocas de lobo, etc. Este o ponto

em que o cheiro tpico de esgoto mais forte, praticamente insuportvel.

Aps o gradeamento grosso, o efluente passa por mais dois gradeamentos. O

primeiro tem aberturas na escala de centmetros e o segundo tem aberturas na escala

de milmetros. Esses dois gradeamentos so os responsveis por tirar slidos menores

que so introduzidos no esgoto mais facilmente, como por ralos, vasos sanitrios e

pias.

A ltima fase do pr-tratamento responsvel por retirar toda a areia e a

gordura presente no efluente. A areia, por ser um slido inorgnico insolvel no pode

ser decomposta via biolgica, e a gordura apenas atrapalharia o processo biolgico por

ser de difcil degradao. Assim, o efluente depositado em tanques de fundo

afunilado, onde a areia pode decantar e se acumular no fundo desses tanques, sendo

recolhida por sugadores. A gordura, sendo menos densa que a gua, acumulada na

superfcie em um dos lados do tanque por fluxo de bolhas de ar e posteriormente

raspada. A gordura e areia retiradas deste tanque so jogadas em caambas e enviadas

ao aterro da cidade. A figura 2 ilustra o tanque desarenador e desengordurador:

Figura 2 - Desarenador/Desengordurador (autoria prpria)

O tanque que se segue chamado de decantador primrio. Possuindo formato

cnico, deste tanque retirado o lodo primrio que se acumula no fundo afunilado.

Uma raspadeira gira lentamente raspando o lodo das paredes que se acumula no

fundo do tanque, o lodo ento sugado e direcionado para a linha do lodo. O efluente,

j um pouco mais translucido, escoa pelas bordas do tanque; essas bordas so

dentadas com o intuito de impedir a passagem de qualquer slido menos denso que a

gua que tenha passado pelo pr-tratamento.

O efluente, j livre do lodo primrio, ento direcionado para o corao da

planta de tratamento o lodo ativado. O tanque do lodo ativado dividido em duas

reas: zona anxica e zona xica. Na primeira zona, a anxica, ocorre a desnitrificao

por microrganismos anaerbios heterotrficos; nesse processo, os nitratos,

provenientes da nitrificao da amnia na zona xica, servem como aceptores de

eltrons enquanto a matria orgnica, ou DBO, presente no efluente utilizada como

doadora de eltrons pelos microrganismos desnitrificantes, assim, nitratos so

convertidos a gs nitrognio (N2), que liberado a atmosfera. Na zona em que se

segue, a xida, ocorre o consumo de amnia por bactrias oxidadoras de amnia, que

a convertem em nitrito (nitritao); o nitrito ento convertido a nitrato (nitratao)

por bactrias oxidadoras de nitrito. Para que este nitrito sofra reduo at gs

nitrognio, h ento um refluxo de parte deste efluente que redirecionado para a

zona anxica. Tambm na zona xica ocorre consumo de DBO por microrganismos

aerbios que utilizam o oxignio como aceptor de eltrons e, como doador de

eltrons, a matria orgnica que convertida a gs carbnico e gua.

A zona anxica deve ser colocada anteriormente zona xica, pois a

nitrificao da amnia s ocorre em meios onde a razo entre a DBO e o nitrognio

baixa, portanto, ao se colocar primeiramente a zona anxica, h um alto consumo de

DBO por bactrias desnitrificantes, sendo assim, a razo DBO/N reduzida e a

nitrificao pode ocorrer na zona seguinte (zona xica).

O efluente, juntamente com o lodo, ento direcionado ao decantador

secundrio. Este tanque no possui formato cnico uma vez que ao invs do lodo ser

raspado das paredes para que se acumule no fundo, este sugado das paredes. Parte

do lodo sugado volta ao lodo ativado, o restante direcionado a linha do lodo, onde

ser tratado. O efluente, livre do lodo secundrio e muito translcido, escoa pelas

bordas dentadas do decantador. Normalmente, esta a ltima etapa de tratamento

do esgoto, porm, em situaes de epidemia de doenas de veiculao hdrica, o

efluente pode ser direcionado a um ltimo tanque, o clorador.

No clorador ocorre a adio de cloro gua como forma de desinfeco,

porm, quando no h ameaa de epidemia de doenas de veiculao hdrica, este

tanque no utilizado, uma vez que o cloro altamente cancergeno e acumulativo no

organismo humano.

O efluente j tratado descartado no rio mais prximo e assim termina a linha

do esgoto na estao de tratamento.

Mas o que acontece com os lodos primrio e secundrio retirados dos

decantadores? Esses tambm precisam passar por tratamento, e esse tratamento

conhecido como linha do lodo. Visto que a linha do lodo e a linha do gs so processos

subsequentes, a figura 3 tem como objetivo resumir as duas linhas:

Figura 3 - linha do lodo e linha do gs (autoria prpria)

Na linha do lodo, o lodo primrio e o secundrio so misturados e o excesso de

lquido retirado em adensadores por gravidade e flotao e retorna caixa de

entrada do esgoto para ser tratado.

O lodo ento colocado em um digestor onde h ausncia de oxignio e

utilizado por microrganismos anaerbios como fonte de carbono para a fermentao.

Como produtos da fermentao, so excretados cidos orgnicos e gs carbnico para

o meio. O gs carbnico excretado ento utilizado por outros microrganismos como

aceptor de eltrons externo e, como produto deste metabolismo (metanognese), h

formao de gs metano.

O gs metano coletado e armazenado para posterior queima em geradores

que transformam energia mecnica em eltrica, enquanto o resduo da degradao

Adensadores

lodos primrios e secundrios so concentrados por gravidade e flotao

Excesso de gua enviada para a caixa de chegada do esgoto para tratamento

Digestor Anaerbio

lodo utilizado como fonte de carbono por outros microrganismos anaerbios

Processo de fermentao gera como subproduto gs metano

Resduo slido (lodo gerado) concentrado e levado ao aterro

Reservtrio de CH4

Gs metano armazenado para utilizao posterior

Gerador

Gs metano queimado

Converso de energia mecnica em eltrica

Cerca de 60% do consumo energtico do tratamento suprido pela queima do gs

anaerbia do lodo concentrado. O lodo concentrado enviado a um aterro e o

lquido retirado retorna caixa de entrada do esgoto para tratamento.

Com a utilizao do gs metano como combustvel dos geradores de energia,

mais de metade da energia necessria para o funcionamento da planta de tratamento

suprida, havendo assim grande economia de energia e barateando o custo do

tratamento.

Concluso

Conclui-se que, por no utilizar produtos qumicos em nenhum ponto do

processo, o tratamento de baixo impacto ambiental e apresenta baixo custo. A

energia necessria para o funcionamento da planta seria um fator que poderia

encarecer o processo, porm, com a queima do gs metano nos geradores, 60% da

energia necessria para o funcionamento da planta suprida, ou seja, menor o

gasto com energia eltrica na planta.

Apesar do tratamento eficiente do esgoto, ainda h resduos gerados no

processo que poderiam ser utilizados para outros fins em vez de serem jogados em

aterros. O lodo, por exemplo, gerado em grande quantidade na planta e poderia

ser utilizado em raes animais e adubo, porm, restries legais impedem este

uso.

A legislao restringe o uso do lodo gerado na planta de tratamento de

esgoto por conter microrganismos nocivos sade, porm, este problema poderia

ser solucionado com a utilizao de radiao UV, que possui capacidade

desinfetante.

Atualmente, todo o lodo concentrado e levado a aterros, mas sua

concentrao pouco eficiente, sobrando ainda muito lquido que poderia ser

tratado e retornar aos corpos dgua. Essa concentrao pouco eficiente a causa

do volume imenso de lodo que deve ser despejado em aterros.

Uma vez sendo solucionados tais problemas, acredito que o tratamento de

esgoto da cidade de Ribeiro Preto poderia se tornar um exemplo mundial de

respeito ao meio ambiente e autossuficincia.