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Tecnologias para Tratamento de Esgotos Sanitários

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TECNOLOGIAS PARA TRATAMENTO DE ESGOTOS SANITÁRIOS

             No campo de tecnologias para o tratamento de esgotos sanitários, a escolha entre as diversas alternativas disponíveis é ampla e depende de diversos fatores, dentre eles, podem ser citados:

• Área disponível para implantação da ETE;

• Topografia dos possíveis locais de implantação e das bacias de drenagem e esgotamento sanitário;

• Volumes diários a serem tratados e variações horárias e sazonais da vazão de esgotos;

• Características do corpo receptor de esgotos tratados;

• Disponibilidade e grau de instrução da equipe operacional responsável pelo sistema;

• Disponibilidade e custos operacionais de consumo de energia elétrica;

• Clima e variações de temperatura da região;

• Disponibilidade de locais e/ou sistemas de reaproveitamento e/ou disposição adequados dos resíduos gerados pela ETE.

            O tratamento de esgotos pode ser dividido em níveis de acordo com o grau de remoção de poluentes ao qual se deseja atingir. O tratamento preliminar  destina-se a remoção de sólidos grosseiros em suspensão ( materiais de maiores dimensões e o sólidos decantáveis como areia e gordura). São utilizados apenas mecanismos físicos (gradeamento e sedimentação por gravidade) como método de tratamento. Esta etapa tem a finalidade de proteger as unidades de tratamento subseqüentes e dispositivos de transporte como por exemplo bombas e tubulações, além de proteção dos corpos receptores quanto aos aspectos estéticos. O  tratamento primário além dos sólidos sedimentáveis remove também uma pequena parte da matéria orgânica, utilizando-se de mecanismos físicos como método de tratamento. O tratamento secundário, geralmente constituído por reator biológico, remove grande parte da matéria orgânica, podendo remover parcela dos nutrientes como nitrogênio e fósforo. Os reatores biológicos empregados para essa etapa do tratamento reproduzem os fenômenos naturais da estabilização da matéria orgânica  que ocorreriam  no corpo receptor. O tratamento terciário, nem sempre presente, geralmente constituído de unidade de tratamento físico-químico, tem como finalidade a remoção complementar da matéria orgânica, dos nutrientes, de poluentes específicos e a desinfecção dos esgotos tratados.
            De acordo com a área, com os recursos financeiros disponíveis e com o grau de eficiência que se deseja obter, um ou outro processo de tratamento pode ser mais adequado. A estimativa de eficiência esperada nos diversos níveis de tratamento incorporados numa ETE podem ser avaliadas no Quadro I.

Quadro I – Estimativa da eficiência esperada nos diversos níveis de tratamento incorporados numa ETE.

Fonte: (CETESB, 1988)

            Algumas das principais tecnologias utilizadas para tratamento de esgotos sanitários estão descritas nos ítens apresentados nos demais arquivos.

INDICADORES AMBIENTAIS

ANÁLISE AMBIENTAL DAS TECNOLOGIAS

      As tecnologias utilizadas no processo de tratamento de esgotos sanitários devem ser analisadas tomando-se como base determinados parâmetros definidos pelos princípios da sustentabilidade, sob o ponto de vista econômico, social e ecológico. Como cada indicador de sustentabilidade depende de uma série de fatores particulares, optou-se por  analisá-los separadamente, verificando a influência destes fatores na quantificação final da sustentabilidade de uma ETE. A relação apresentada a seguir define os parâmetros selecionados para a avaliação e comparação das tecnologias:

     Área ocupada pela ETE - Este parâmetro depende da vazão nominal a ser tratada e da tecnologia empregada para o tratamento. Para a comparação das tecnologias quanto à área ocupada pela ETE é conveniente analisar a relação entre a área necessária e o número de habitantes atendidos. Desta forma, ao se comparar dois ou mais processos de tratamento, será mais viável aquele que apresentar o menor valor para essa relação.
 ocupada pela ETA.
     Custo de implantação -  Deve-se considerar que, na maioria das vezes, os recursos financeiros disponíveis são limitados, principalmente em algumas regiões brasileiras. Assim quanto mais baixo o custo, maior será a oportunidade de implantação. O custo varia de acordo com a tecnologia escolhida, o grau de automação desejado, a vazão tratada e a eficiência desejada para o tratamento. Para quantificar este parâmetro foi estabelecida  a relação entre o custo e o número de habitantes atendidos.
     Potência instalada - A potência instalada em um sistema de tratamento de esgotos sanitários é função do tipo de tecnologia escolhida, da carga orgânica dos esgotos a serem tratados e da vazão nominal do sistema. Outros fatores como a produção e tipo de tratamento dos lodos gerados pelo sistema são importantes. Para a avaliação numérica deste parâmetro estabeleceu-se a relação entre a potência dos equipamentos eletro-mecânicos instalados e o número de habitantes atendidos.
     Consumo de energia - O consumo de energia elétrica é fator de grande importância no custo operacional do sistema. Depende da potência instalada e do período de funcionamento dos equipamentos. A avaliação deste parâmetro será feita pela relação entre o consumo anual de energia elétrica e o número de habitantes atendidos.
     Produção de lodo - Constitui-se num dos fatores de maior importância nos custos de operação do sistema. Depende fundamentalmente do tipo de tecnologia empregado, da carga orgânica, grau de eficiência desejado e vazão tratada. Será avaliado pela relação entre a massa de sólidos produzida e o número de habitantes atendidos.
     Remoção de nutrientes - A presença de nutrientes como nitrogênio e fósforo nos esgotos tratados pode constituir-se em fator de grande importância na eutrofização dos corpos de água receptores. Sua remoção, geralmente é feita em unidades de tratamento complementares do processo ou através de estratégias operacionais específicas para essa finalidade, e, assim, constitui-se em fator interferente nos custos de implantação e operação do sistema. Será avaliado individualmete para cada parâmetro, classificando-se como alta, remoções superiores a 80%; média, entre 50 e 80% e baixa, para valores inferiores a 50%.
     Eficiência e confiabilidade do sistema - O processo de tratamento deve garantir a eficiência desejada e os padrões de lançamento ao corpo receptor. Este
 indicador depende da freqüência de análises realizadas para verificação da eficiência do processo e será avaliado pela porcentagem de amostras que respeitem aos padrões de lançamento.
     Simplicidade operacional - É fundamental para o bom funcionamento da estação de tratamento que o sistema seja de fácil manutenção e controle. A simplicidade operacional depende fundamentalmente da tecnologia empregada no tratamento e dos equipamentos incorporados no sistema. Em geral, quanto maior a automação na operação do sistema menor o risco. Deve-se ressaltar que o grau de automação da ETE está diretamente relacionado aos recursos financeiros disponíveis para a sua construção. Como indicador numérico foi adotada a relação entre o número de funcionários necessários e o número de habitantes atendidos.
     Vida útil - A vida útil de uma ETE depende da manutenção, da fiscalização do processo construtivo e da variação das condições ambientais interferentes. Este parâmetro é avaliado pelo número de anos em que a estação de tratamento cumpre com a eficiência necessária à vazão de esgotos geradas pela população atendida.

     Para que se possa comparar as diferentes tecnologias utilizadas no processo de tratamento de esgotos sanitários, os parâmetros foram definidos de modo a permitirem o estabelecimento de valores numéricos. O Quadro II apresenta os parâmetros, suas formas de avaliação e unidades adotadas.

Quadro II - Parâmetros, formas de avaliação e suas unidades utilizados para ETEs.

            Nos quadros abaixo pode-se observar alguns indicadores citados na literatura.

Quadro III – Áreas necessárias para tratamento de esgotos por sistemas de lagoas des estabilização.

    Fonte: (CETESB, 1988)
 
 

Quadro IV – Áreas e volumes estimados requeridos no tratamento
de esgotos domésticos por reatores anaeróbios de fluxo ascendente.

  Fonte: (CETESB, 1988)

Quadro V – Comparação entre tratamento por lagoas de aeração e digestor anaeróbio de fluxo ascendente.

(*): Não inclui o custo do terreno.
Fonte: (CETESB, 1988)

            Através dos Quadros III  - referente as áreas necessárias para tratamento de esgotos por sistemas  de lagoas de estabilização - e IV -  referente as áreas e volumes estimados requeridos no tratamento de esgoto doméstico por reatores anaeróbios de fluxo ascendente, pode-se constatar que a área requerida para uma lagoa de estabilização é bastante superior a requerida por  um digestor anaéróbio.
            Outros indicadores apresentados no Quadro II também podem ser encontrados na literatura como por exemplo a produção de lodo , remoção de nutrientes e outros presentes no Quadro IV - que compara algumas opções de lagoas de estabilização e o sistema de digestor anaéróbio de fluxo ascendente  para o tratamento de esgotos de pequenas comunidades.
 

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