tratamento de esgotos no brasil. panorama e...

TRATAMENTO DE ESGOTOS NO BRASIL.

Panorama e desafios.

Marcos von Sperling

Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental

Universidade Federal de Minas Gerais

Universidade Federal de Viçosa

15 agosto 2018

COBERTURA DO ESGOTAMENTO

SANITÁRIO NO BRASIL

(dados do SNIS)

COBERTURA DO ESGOTAMENTO SANITÁRIO

Índice atendim. urbano esgoto em municípios atendidos c/ água

Cobertura em termos de população

SNIS 2017 (referente a dados de 2016)

Índice atendim urbano esgoto em municípios atendidos c/ água = Popul urbana atendida com esgotamento / Popul urbana munic c/ abast água

COBERTURA DO ESGOTAMENTO SANITÁRIO

Índice tratamento de esgoto

(esgoto coletado)

Índice esgoto tratado referido à

água consumida (esgoto gerado)

Cobertura em termos de vazão

SNIS 2017 (referente a dados de 2016)

Índice tratamento de esgoto (esgoto coletado) = Volume esgoto tratado/ Volume de esgoto coletado

Índice esgoto tratado refer água consumida (esgoto gerado) = Volume esgoto tratado / Volume de água consumido

Distribuição populacional dos municípios no Brasil

Até 5.000 hab: 23% dos municípios → 2% da população



Fonte: IBGE – Censo 2010

Faixa de população (hab)

COBERTURA DO ESGOTAMENTO

SANITÁRIO EM MINAS GERAIS

(dados da FEAM)

Cobertura em Minas Gerais

Feam (2015). Minas Trata Esgoto.

COLETA DE ESGOTOS:• % dos municípios com rede coletora: 684/853 = 80%• % da população urbana atendida por rede coletora de esgotos:

13.795.075 hab / 16.715.224 hab = 83%

TRATAMENTO DE ESGOTOS:• % dos municípios com tratamento de esgotos: 244/853 = 29%• % da população urbana atendida por tratamento de esgotos:

7.586.573 hab / 16.715.224 hab = 45%

Cobertura em Minas Gerais

Feam (2015). Minas Trata Esgoto.

Índice de Avaliação do Sistema de Esgotamento Sanitário Municipal (IESM)

ATLAS ESGOTOS.

DESPOLUIÇÃO DE BACIAS

HIDROGRÁFICAS.

Agência Nacional de Águas (ANA)

2017

atlasesgotos.ana.gov.br

DADOS OBTIDOS

5570 sedes municipais (total de municípios no Brasil)

• 3005 sedes (89% da população – dados primários)

• 2565 sedes (11% da população – dados secundários)

• 43% da vazão de esgotos gerada é tratada

• 39% da carga de DBO gerada é removida

• 71.700.000 hab têm seus esgotos tratados

• 2.657 ETEs identificadas

DISTRIBUIÇÃO POR CATEGORIA

DISTRIBUIÇÃO POR PROCESSO

EFICIÊNCIAS DE REMOÇÃO ESPERADAS

PARA OS PRINCIPAIS PROCESSOS

UTILIZADOS NO BRASIL

(interpretação pessoal)

OBJETIVOS DO TRATAMENTO DE ESGOTOS

NAS ETEs DO BRASIL

No Brasil, a grande maioria das ETEs objetiva

remoção da matéria orgânica (DBO e DQO).

Qual a capacitação dos processos de tratamento de

esgotos para removermos outros poluentes?

PROCESSOS

LEGENDA DAS ILUSTRAÇÕES

Reator UASB apenas

Sistema natural

Sistema compacto (intensivo)

Sistema com complementações

c/s UASB = com ou sem pré-tratamento por reator UASB

EFICIÊNCIAS DE REMOÇÃO DE DBO

EFICIÊNCIAS DE REMOÇÃO DE AMÔNIA

EFICIÊNCIAS DE REMOÇÃO DE N TOTAL

EFICIÊNCIAS DE REMOÇÃO DE P TOTAL

EFICIÊNCIAS DE REMOÇÃO DE E. COLI

SUSTENTABILIDADE NO TRATAMENTO

DE ESGOTOS

Sustentabilidade no tratamento de esgotos

Vários conceitos entre pesquisadores e profissionais

praticantes → diversidade de opiniões e pouca

convergência

Analisar exemplos a seguir - todos eles retirados do Centro

de Pesquisa e Treinamento em Saneamento (CePTS

UFMG / Copasa)

Trabalhamos com sustentabilidade, mas cada exemplo,

por si só, é incompleto dentro de uma visão mais

abrangente de sustentabilidade

Ver visão abrangente do INCT ETEs Sustentáveis

Conceitos frequentemente associados à

sustentabilidade no tratamento de esgotos

Sistema centralizado Sistema descentralizado

“ETEs descentralizadas são sustentáveis”

ETE Arrudas - Copasa CePTS UFMG / Copasa



“Sistemas naturais são sustentáveis”

CePTS UFMG / Copasa



“Sistemas com plantas são sustentáveis”

CePTS UFMG / Copasa



“Sistemas com paisagismo agradável são sustentáveis”

CePTS UFMG / Copasa



“Sistemas simplificados são sustentáveis”

CePTS UFMG / Copasa



“Sistemas que não geram lodo são sustentáveis”

CePTS UFMG / Copasa



“Sistemas que não consomem energia são sustentáveis”

CePTS UFMG / Copasa



“Sistemas que produzem biogás são sustentáveis”

CePTS UFMG / Copasa



“Sistemas que produzem biossólidos são sustentáveis”

Imagem: Wetlands Construídos CePTS UFMG / Copasa

Sustentabilidade no tratamento de esgotos

E então, qual nossa conclusão sobre “sustentabilidade”?

Temos vários desafios a enfrentar na busca de estações de

tratamento de esgotos realmente eficazes e sustentáveis.

DESAFIOS NO TRATAMENTO DOS

ESGOTOS NA BUSCA DA

SUSTENTABILIDADE

(assumindo a existência de ETEs

corretamente projetadas e construídas)

DESAFIOS NO TRATAMENTO DE ESGOTOS

Garantir o funcionamento das instalações e

equipamentos

Desafios da existência de tratamento de esgotos:


Garantir um nível operacional adequado (treinamento)


Nucase / Recesa – Oficina de treinamento na UFMG


Monitorar a estação e processar os dados de

monitoramento


0

200

400

600

800

1000

1200

1400

jan/00 jan/01 jan/02 jan/03 jan/04 jan/05 jan/06 jan/07 jan/08 jan/09 jan/10 jan/11 jan/12

DQO (mg/L)

Afluente Efluente

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

DQ

O (m

g/L

)

Percentis

DQO

Efluente

1,00E+00

1,00E+01

1,00E+02

1,00E+03

1,00E+04

1,00E+05

1,00E+06

1,00E+07

1,00E+08

1,00E+09

Afluente Efluente

Coliformes termotolerantes (NMP/100mL)

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Meta

Méd arit


Garantir a segurança e salubridade do pessoal da

operação



Garantir o atendimento aos padrões de lançamento

ou a metas de qualidade para o efluente


0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012

DQO - Porcentagem de atendimento anual aos padrões de concentração efluente


Garantir o atendimento aos padrões dos corpos de

água


Aquário com efluente da ETE Arrudas – Belo Horizonte, MG

Obs: importante o

enquadramento

dos corpos de

água


Garantir uma operação confiável e estável


Processo estável e confiávelLA 11

0

10

20

30

40

50

60

70

Período

Concentr

ação D

BO

(mg/L

)

Média histórica Padrão de lançamento

LA 07

0

20

40

60

80

Período

SS

T e

fluen

te (

mg/L

)

Processo instável, mas confiável

Processo instável e não confiávelLA 06

0

50

100

150

200

Período

DB

O e

flu

ente

(m

g/L

)


Incorporar a remoção de organismos patogênicos


Para os corpos de água: necessária universalização da coleta e

tratamento de esgotos para se cumprir com padrões de coliformes

ETE Maracanaú - CERadiação UV


Incorporar a remoção de nutrientes, quando necessário


0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012

P tot (mg/L)

Afluente Efluente

Remoção biológica de N e P

ETE Norte, DF

Remoção físico-química de P

ETE Samambaia - DF


Incorporar a remoção de micropoluentes orgânicos e

inorgânicos?


Membranas, POA, carvão ativado ...

Fontes: Silva (SMARH, 2008), adaptado de AWWA (1998) e Koch membranes (2010); DESA (2010)


Gerenciar adequadamente o lodo produzido


Amostragem para retirada

de lodo em reatores UASB

Acúmulo de lodo em lagoas


Gerenciar adequadamente o gás produzido


Lançamento do gás sem

tratamento ou queima

Queima do gás

Controle de odoresFonte: COPASA, MG

CO2

CH4


Reduzir custos operacionais



Expandir as ETEs se necessário


Controle operacional: pode aumentar capacidade de

tratamento sem expansão física

Expansão física


Garantir a segurança e o bom relacionamento com a

vizinhança



Buscar uma utilização produtiva do efluente tratado

(reúso agrícola)


Rio das Velhas, MG

Fonte: Saraiva, M. IGAM, 2009

Irrigação

Fonte: Unicamp, Prosab

Remoção de patógenos (log10)

A B C D E

F G H

Raíz

es e

tub

érc

ulo

s

Fo

lho

sas

7 H

T

BN

T

AN

T

Iss

6

De

H

Gds

Grs

5

De

4

T

T

T

3

T

T

2

T

1

T

Irrigação Irrestrita Irrigação Restrita

T: tratamento; De: Decaimento no ambiente; H: Higiene dos alimentos (lavagem); Gds: irrigação por

gotejamento de plantas que se desenvolvem distantes do nível do solo; Grs: irrigação por gotejamento de plantas que se desenvolvem rentes ao nível do solo; BNT: agricultura de baixo nível tecnológico (mão de obra

intensiva); ANT: agricultura de alto nível tecnológico (mecanização); Iss: irrigação subsuperficial.

OMS (2006)Não temos regulamentação no Brasil



(reúso urbano)


Fonte: www.sjc.sp.gov.b

Não temos regulamentação no Brasil



(reúso industrial)


Tratamento avançadoFonte: www.aquapolo.com.br

Qualidade definida pela indústria

Ex: Projeto Aquapolo (SP): efluente tratado →

remoção biológica de N e P → ultrafiltração →

(osmose inversa) → polo petroquímico

1,0 m3/s

Polo petroquímico



(potabilização direta dos esgotos?)


Cerveja produzida com o efluente tratado

da estação de Orange County, EUA!!!


Buscar uma utilização produtiva do lodo gerado (ex:

agricultura, recuperação de áreas degradadas)


Recuperação de área degradada - Fonte: slides de André Rosa

Caleagem - ETE Sul Londrina - SANEPAR

Aterro de lodo


Buscar a recuperação de recursos (ex: P, S, metais)


Fonte: paques.com.br

Ex: remoção de P por precipitação

como estruvita

Grande

desenvolvimento da

microbiologia do

tratamento de

esgotos


Buscar uma utilização produtiva do biogás gerado (ex:

energia)


Gasômetro

Microturbinas – ETE Arrudas, Copasa

Queima do biogás


Evoluir gradativamente, degrau por degrau

Desafios da ausência e da existência

OBRIGADO !!!

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