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Tecnologia paraTratamento de Esgotos de
Pequenas Comunidades
Engº Edson de AlmeidaEngº Edson de AlmeidaEngº Erivelton Bortoli dos SantosEngº Erivelton Bortoli dos SantosGestor Ivo Nicolielo Antunes JuniorGestor Ivo Nicolielo Antunes Junior
Junho / 2005Junho / 2005
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.Resíduos Líquidos..Resíduos Líquidos.
O que são?O que são?– Lixiviados, lavagem, solventes, ácidos, escumas,
despejos de águas pluviais de áreas urbanas e esgotos esgotos domésticosdomésticos.
Fonte geradora:Fonte geradora:– Residencial: vaso sanitário, chuveiro, cozinha.– Comercial: hotéis, bares, restaurantes.– Institucionais: hospitais, presídios, repartições públicas.– Industrial: sobras do processo, do resfriamento, da
lavagem
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.Resíduo Líquido Doméstico..Resíduo Líquido Doméstico.
Quantidade: Quantidade:
– 130 L/hab./dia
– Retorno 80%
– água de infiltração
– água de chuvas – ligações clandestinas de águas
pluviais
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Água Sólidos
70% Orgânicos 30% Inorgânicos
65% Proteínas
25% Carboidratos
10% Gorduras
Detritos Minerais pesados
Sais
Metais
Esgoto Doméstico
99,9% 0,1%
Composição dos Esgotos DomésticosComposição dos Esgotos Domésticos
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= Sistema de Tratamento == Sistema de Tratamento = Tratamento preliminar:Tratamento preliminar: sólidos suspensos (trapos,
tocos de cigarro, absorventes, preservativos, areia e outros)
L
H
B
V sedimentaçãoQ
V
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Tratamento primário:Tratamento primário: sólidos em suspensão
(que decantam)
Tratamento secundário:Tratamento secundário: transformar em sais
minerais ou novos microrganismos
Tratamento terciário:Tratamento terciário: nutrientes e organismos
patogênicos
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Tabela 3. Eficiência de remoção de poluentes por tipo de tratamento.
Eficiência da remoção
Tipo de tratamento
Matéria orgânica (% remoção DBO)
Sólidos em suspensão (% remoção SS)
Nutrientes (% remoção nutrientes)
Bactérias (% remoção)
Preliminar 5 - 10 5 - 20 Não remove 10 - 20
Primária 25 - 50 40 - 70 Não remove 25 - 75
Secundária 80 - 95 65 - 95 Não remove 70 - 99
Terciária 40 - 99 80 - 99 Até 99 Até 99,999
Fonte: Manual de Opções para Tratamento de esgotos de pequenas comunidades, CETESB, 1988.
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.Disposição final..Disposição final.
Cursos d’águaCursos d’água
Classe 1: Classe 1: – proibido lançamento de efluentes mesmo tratados
Classe 2:Classe 2: – NMP coliformes 5.000, sendo 1.000 origem fecal/100 mL em
80% em pelo menos 5 amostras– DBO: 5 mg/L– OD: não inferior a 5 mg/L em qualquer amostra
Classe 3:Classe 3:– NMP coliformes - 20.000, sendo 4.000 origem fecal/100 mL
em 80% em pelo menos 5 amostras – DBO: 10 mg/L – OD: 4 mg/L
Classe 4: Classe 4: – OD: superior 0,5 mg/L
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.Disposição final..Disposição final.
Disposição do solo: Disposição do solo:
– Classe 1: corpo receptor muito afastado ou
– vazão muito pequena
Exemplos - Nova Canaã PaulistaExemplos - Nova Canaã Paulista
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.Lay out básico da E.T.E..Lay out básico da E.T.E.
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.Disposição final - Reuso..Disposição final - Reuso.
Vantagens: Vantagens: – Disponibilização de água e nutrientes para agricultura– Mantém inalterada a qualidade da manancial– Disponibiliza águas superficiais para fins mais nobres.
Desvantagens:Desvantagens:– Salinidade - devem ser observados todos cuidados
inerentes à prática (teores de sódio e cloreto)– Metais pesados - preocupação menor quando da
ocorrência de esgotos domésticos– Micro organismos - grande preocupação patogênicos
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...Reuso de Lins/SP......Reuso de Lins/SP...
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.Legislação Pertinente..Legislação Pertinente.
Legislação aplicável ao licenciamento Legislação aplicável ao licenciamento ambiental no estado de São Paulo ambiental no estado de São Paulo
- Lei 997 de 31/05/76- Lei 997 de 31/05/76
- Decreto Nº 8468/76Decreto Nº 8468/76
- Decreto Nº 47.397/2002:Decreto Nº 47.397/2002: LP / LI / LO - CETESB Dá nova redação ao Título V e ao Anexo 5 e acrescenta os Anexos
9 e 10, ao Regulamento da Lei n° 997, de 31 de maio de 1976, aprovado pelo Decreto n° 8.468, de 8 de setembro de 1976, que dispõe sobre a prevenção e o controle da poluição do meio ambiente.
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-- Resolução CONAMA Nº 001/86 Resolução CONAMA Nº 001/86
Licença prévia – SMA
Licenças de Instalação e de Operação – CETESB
Resolução 54 de 30/11/2004Resolução 54 de 30/11/2004– Dispõe sobre procedimentos para o licenciamento ambiental no
âmbito da Secretaria do Meio Ambiente
Portaria nº 230 de 17/02/2002 do IPHANPortaria nº 230 de 17/02/2002 do IPHAN– Dispõe sobre os monumentos arqueológicos e pré-históricos
nacional
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Resolução Conjunta SMA-SERHS N. 1, de Resolução Conjunta SMA-SERHS N. 1, de 23/02/200523/02/2005– Regula o Procedimento para o Licenciamento Ambiental Integrado
às Outorgas de Recursos Hídricos
Decreto 49.566 de 25/04/2005Decreto 49.566 de 25/04/2005– Dispõe sobre a intervenção de baixo impacto ambiental em áreas
consideradas de preservação permanente pelo Código Florestal
Lei 9605/98Lei 9605/98 de 12/02/98de 12/02/98- - Lei dos crimes ambientais – – Instrumento de agilidade e eficácia na
punição dos infratores do meio ambiente
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Tipos de Tratamento Tipos de Tratamento Sistema Individual por lote - Tanque Séptico - NBR 7229/93
Locais sem rede coletora, como pré-tratamento anterior ao lançamento na rede ou com redes de pequena declividade
Distanciamento: 1,50 m de construções, limites de terrenos, valas de infiltração, sumidouros, ramais prediais de água; 3,0 m de árvores e ponto da rede de água; 15,0 m poço freático ou corpos de água.
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Parâmetros para dimensionamento Parâmetros para dimensionamento O volume útil deve ser calculado pela seguinte fórmulaV = 1000 + N(C*T + K*Lf)Onde:V = volume útil em litrosN = no de pessoas ou un. contribC = Contribuição de despejosT = período de detençãoK = taxa acum. Lodo digeridoLf = contrib. Lodo fresco
Tabela 1 - Contrib. Diária de esgotos (C) e de lodo fresco (Lf)Tabela 1 - Contrib. Diária de esgotos (C) e de lodo fresco (Lf)
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Tratamento complementar dos efluentes do Tanque Séptico Filtro Anaeróbio Tratamento complementar dos efluentes do Tanque Séptico Filtro Anaeróbio de leito fixo c/ fluxo ascendente - NBR 13969/97 de leito fixo c/ fluxo ascendente - NBR 13969/97
Volume útil do leito filtrante:
V = 1,6*N*C*T
V>= 1000 litros
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Disposição Final tipo Sumidouro - NBR 13969/97 Disposição Final tipo Sumidouro - NBR 13969/97
Teste para cálculo da taxa de aplicação e dimensionamento do sumidouro na NBR 13969/97
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Tipos de Tratamento – Lagoa de Estabilização Tipos de Tratamento – Lagoa de Estabilização
Q = 180 L/s – Anaeróbia 55x95 m – Facultativa 75x402 m
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CRITÉRIOS E PARÂMETROS DE CRITÉRIOS E PARÂMETROS DE PROJETO - Lagoa AnaeróbiaPROJETO - Lagoa Anaeróbia
Período de detenção (Td): 3 – 6 diasProfundidade (h): 3 – 5 mEficiência média de remoção de DBO (E): 50 – 60%Taxa de aplicação volumétrica (Tv): 0,05 – 0,4 kg/m3.dTaxa de aplicação superficial (Ts): 2000 – 4000 kg/ha.d DBO5 afluente (So): 280 mg/l
Taxa anual de acumulação de lodo: 0,03 – 0,04 m3/hab.ano
CORTEATERRO
VOLUME DE CORTE = 1,4 x VOLUME DE ATERRO
Td = V / Q
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CRITÉRIOS E PARÂMETROS DE CRITÉRIOS E PARÂMETROS DE PROJETO - Lagoa FacultativaPROJETO - Lagoa Facultativa
Período de detenção (Td): 10 – 20 diasProfundidade (H): 1,5 – 2,5 mEficiência média de remoção de DBO (E): 80 – 90 %Taxa de aplicação superficial (Ls) = 150 – 350 kg/ha.d (Método das cargas superficiais)DBO suspensa no efluente : 1 mgSS/l = 0,3 – 0,4 mg/l de DBO5SS do efluente: SS 125 mg/lDBO afluente : 140 mg/l (com 50% de eficiência de remoção nas lagoas anaeróbias)Coeficiente de remoção de DBO (K): 0,30 – 0,35 d-1 (a 20 ºC) ??Razão largura / comprimento: 1:2 a 1:4
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Estimativa da Eficiência na remoção Estimativa da Eficiência na remoção de DBO – Fluxo disperso de DBO – Fluxo disperso
)2/(2)2/(2)2/(10 )1()1(/4 dadad eaeaeaSS
K = 0,132 x Log Ls – 0,146
d = (L/B) / (-0,261 + 0,254x(L/B) + 1,014x(L/B)2)
DTdKa 41
So – Concentração de DBO afluente à Lagoa (entrada)
S – Concentração de DBO efluente da Lagoa (saída)
E = 100x(S0-S)/S0 - Eficiência na remoção de DBO
Deve-se procurar ter o comprimento (L) maior que a largura (B) - quanto maior a relação L/B maior tende a ser a eficiência da lagoa
Entretanto não é recomendável valores exagerados da relação L/B devido à possibilidade de sobrecarga na entrada da lagoa, que pode gerar maus odores
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CRITÉRIOS E PARÂMETROS DE CRITÉRIOS E PARÂMETROS DE PROJETO - Lagoa de MaturaçãoPROJETO - Lagoa de Maturação
Profundidade (h): 0,8 – 1,5 m Período de detenção : t > 3 dias Número de coliformes fecais (CF) no esgoto bruto (No) : NMP = 106 – 108/100 ml Redução de bactérias considerando uma lagoa com mistura completa (Ne):
Ne = No / (1+Kb x t), sendo: Ne – número de bactérias após o tempo tNo – número de bactérias inicial afluenteKb – constante de decaimento das bactérias (Kb = 2,6 d-1, a 26ºC)Redução de bactérias considerando n lagoas com mistura completa em série:Ne = No / [( 1+ Kb .t1) (1+ Kb . t2) ... (1 + Kb . tn)Sendo t1, o período de detenção da primeira lagoa, t2 da segunda lagoa e tn da enésima lagoaVariação de Kb com a temperatura: Kb(TºC) = Kb(20ºC) x (1,1)T-20
Número de coliformes fecais no afluente final (Ne): CF = 103/100ml
1 2 3No Ne
Lagoas de Maturação em série
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CRITÉRIOS E PARÂMETROS DE CRITÉRIOS E PARÂMETROS DE PROJETO - Lagoa de MaturaçãoPROJETO - Lagoa de Maturação
K = 0,2 d-1 - 20o C
d = (L/B) / (-0,261 + 0,254x(L/B) + 1,014x(L/B)2)
DTdKa 41
No – Concentração de coliformes afluentes à Lagoa (entrada)
N – Concentração de coliformes efluente da Lagoa (saída)
)2/(2)2/(2)2/(10 )1()1(/4 dadad eaeaeaNN
Deve-se procurar ter o comprimento (L) maior que a largura (B) - quanto maior a relação L/B maior tende a ser a eficiência da lagoa
Lagoa de Maturação com Chicanas
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= Implicações == Implicações =
• Resíduos sólidos - Lodo
Fonte: Adaptado de Metcalf e Eddy
faixa típico faixa típicosólidos totais % 2-8 5 6-12 10
sólidos voláteis % de ST 60 - 80 65 30-60 40nitogênio % de ST 1,4-4,0 2,5 1,6-6 3fósforo % de ST 0,8-2,8 1,6 1,5-4 2,5
potássio % de ST 0-1 0,4 0-3 1,0Ph 5-8 6 6-7,5 7
alcalinidade mg CaCO3/L 500-1500 600 2500-3500 3000
Lodo Primário Lodo Primário DigeridoUnidadeItem
• Taxa de produção de lodo: Tanque séptico - 57 L / hab / ano
Lagoa Anaeróbia - 10 - 40 L / hab / ano
Lagoa Facultativa - 30 - 80 L / hab / ano
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= Conflitos == Conflitos =• Direção dos ventos x Resíduos gasosos
Condições da mistura
Reaeração atmosférica
Sentido do vento
• Exalação de odores
LA LF
1000 m
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• Direção dos ventosDireção dos ventos
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Direção dos ventos x Resíduos gasososDireção dos ventos x Resíduos gasosos
E.T.E
Vento
CIDADE
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• Geotecnia Geotecnia
Alívio
corte
aterro
h corte
Sondagens à percussão (S.P.T.)
Ensaio de peneiramento e sedimentação
Ensaio de permeabilidade do solo – natural e compactado a 95 % Proctor Normal
Limite de liquidez (L.L.)
Limite de plasticidade (L.P.)
Índice de plasticidade (I.P.)
Sobrecarga
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corteaterro
h corte
corteaterro
h corte
L/2
L/2
Opções de concepção Opções de concepção L
L/2
Com duas células a eficiência tende a ser maior, tendo uma maior flexibilidade operacional e reduzindo a profundidade de escavações.Porém: maiores gastos com placas de proteção, taludes e tubulações. Movimento de solo?
L/2
Lh corte
corte
aterro
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Lei de ZoneamentoLei de ZoneamentoDeve sempre buscar o envolvimento da sociedade
A implantação do E.T.E. pode causar objeções e “ingerência” política
Atentar para a posse da área e servidõesAtentar para a posse da área e servidões Regularização das escrituras das propriedades
Avaliação das áreas utilizadas
Decreto de utilidade pública
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• Vazão do corpo receptor Vazão do corpo receptor
• Figuras auto-depuração
Urbanização ao longo da ferrovia
Ocupação desordenada do solo
Uso agrícola
Curva de Depleção do Oxigênio
0
12
34
5
67
8
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25
Tempo (dias)
O.D
. (m
g/l)
O.D
O.D.Sat
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Operação Manutenção Operação Manutenção
•CulturaCultura“A água é um bem comum e inesgotável - não tem valor” E os esgotos?
Grande parte dos custos são subsidiados - as tarifas não cobrem os gastos
Não basta obter recursos, é necessário uma tarifa justa
•MonitoramentoMonitoramentoProfissionais com treinamento, capacitação e equipamentos
Não basta atender a legislação - manter um diagnóstico do sistema
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OBRIGADO PELA ATENÇÃO!OBRIGADO PELA ATENÇÃO!
ERIVELTON BORTOLI DOS SANTOS [email protected] - (14)3522-4933 r. 241
EDSON DE ALMEIDA [email protected] - (14)3522-4933 r. 332