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Reabilitação de Reatores UASB: viabilidade econômica Aproveitamento do Biogás em Estação de Tratamento de Esgoto 44ª Assembleia Nacional da ASSEMAE Uberlândia.

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1 Reabilitação de Reatores UASB: viabilidade econômica Aproveitamento do Biogás em Estação de Tratamento de Esgoto 44ª Assembleia Nacional da ASSEMAE Uberlândia MG 04 a 09 de maio 2014

2 Reabilitação de Reatores UASB Construção do UASB em concreto: normas aplicáveis NBR 12209:2011: Elaboração de projetos hidráulico-sanitários de estações de tratamento de esgotos sanitários  A construção do UASB em concreto deve atender às recomendações das normas NBR 6118 e NBR 9575 e garantir a estanqueidade e resistência a ambientes agressivos.  As câmaras de gás do reator devem ser impermeáveis ao gás, protegidas e resistentes contra corrosão.  As áreas sobre os compartimentos de decantação podem ou não ser cobertas. No caso de serem cobertas devem ter toda a estrutura acima do nível de água protegida contra corrosão.  O sistema de transporte dos efluentes dos reatores anaeróbios deve ser resistente a corrosão. NBR 6118: 2013 – Projeto de Estruturas de Concreto – Procedimento NBR 9575: 2010 – Impermeabilização – Seleção e Projeto NBR 14931: 2004 – Execução de Estruturas de Concreto – Procedimento NBR 9574: 2008 – Execução de Impermeabilização NBR 13532: 1995 – Elaboração de Projetos de Edificações – Arquitetura NBR 15575: 2013 – Edificações Habitacionais – Desempenho CEN CE 1504 – Reparos e Proteção de Estruturas de Concreto

3 Reabilitação de Reatores UASB Estudos de Caso: ETEs com Reatores UASB ETEProjetoInício de Operação Piçarrão Anhumas Barão Geraldo Sousas

4 ETE PIÇARRÃO Vedação das campânulas de fibra de vidro, e laminação das tampas de inspeção, para eliminação de vazamentos de biogás

5 ETE PIÇARRÃO Canaletas do UASB deterioradas após 3 anos em operação, devido à alta agressividade do meio

6 ETE PIÇARRÃO Especificações dos serviços de revestimento nas canaletas  Área total das canaletas do UASB = m 2  Limpeza com água pressurizada;  Demolição de partes danificadas e remoção do entulho;  Hidrojateamento de alta pressão das áreas demolidas;  Descontaminação com tratamento adequado;  Reconstrução com argamassa especial polimérica das superfícies demolidas;  Hidrojateamento para remoção de partículas soltas e cimentita;  Aplicação de primer poliuretânico a base de isocianatos prepoliméricos (biocida) ;  Aplicação do revestimento anticorrosivo com espessura de 2mm.

7 ETE PIÇARRÃO Propriedades requeridas para o revestimento anticorrosivo/antiácido  Alta flexibilidade;  Alongamento comprovado e testado (maior que 150%);  Memória elástica (resiliência);  Excelente resistência a abrasão;  Aderência excepcional;  Compatibilidade química com H 2 S;  Resistência a temperatura de até 80ºC;  Sem aditivos de cargas sólidas e resinas fenólicas;  Aplicação através de bomba dosadora e pistola bicomponente Spray Airless de alta pressão;  Cura de poucos segundos ao toque e em 24 horas para cura total;  Garantia de 5 anos.

8 ETE PIÇARRÃO Revestimento nas canaletas do UASB Produto: Poliuréia CR FLEX 1500 R$ 220 a 280,00/m 2 aplicado Custo = 1.440m 2 x R$ 280,00/m 2 = R$ ,00 Data da aplicação: junho/2011 Inspeção: março/2013

9 ETE ANHUMAS Detecção e reparo de vazamentos de biogás no UASB Trincas e fissuras na laje de cobertura em concreto; juntas de ligação dos pré-moldados; tampas de inspeção

10 ETE ANHUMAS Detecção e reparo de vazamentos de biogás no UASB Juntas de dilatação; trincas e fissuras em paredes, lajes e canaletas; válvulas de alívio e vácuo; válvulas corta-chama

11 ETE ANHUMAS Acúmulo de escuma, aumentando a solubilidade do biogás no efluente tratado e no lodo descartado

12 ETE ANHUMAS Aumento da captação e queima de biogás, com a vedação de trincas e juntas nas lajes de cobertura do UASB

13 ETE BARÃO GERALDO Revestimentos aplicados na construção do UASB em 2009 estão atualmente deteriorados Laje externa de cobertura Recubriplast – impermeabilizante acrílico elástico + Bostik – adesivo selante de poliuretano nas trincas Áreas internas acima do NA e canaletas Borrastick – elastômero sintético Áreas internas abaixo do NA Xypex – composto de cimento, areia silicosa e aditivos químicos

14 ETE SOUSAS Revestimentos aplicados na construção do UASB em 2013 Laje externa de cobertura Manta Flexton Áreas internas acima do NA e canaletas Epóxi Áreas internas abaixo do NA Xypex – composto de cimento, areia silicosa e aditivos químicos

15 REVESTIMENTO ANTICORROSIVO Compostos Poliméricos Especificações em cada parte estrutural do UASB: Laje externa: ARC CS2 + QRV (quartzo); Paredes e teto, na fase gasosa: ARC CS4 com 1,0mm de esp./ 02 demãos; Paredes e piso, na fase líquida: ARC CS4 com 0,5mm de esp./ 01 demão. Custo total dos serviços: material + mão de obra = R$ 752,61/m 2 Características principais do ARC CS4: Composto polimérico mineral modificado, 100% de sólidos, vermelho; Composto de baixa viscosidade e alto desempenho; Espessura de aplicação: 1,0mm; Tempo de cura: 100 horas a 25ºC; Alta aderência, sem encolhimento; Resistente a rachaduras e despredimentos (movimentação térmica); Aplicação com pincel, rolo ou borrifador; Garantia de 5 anos.

16 REVESTIMENTO ANTICORROSIVO Poliuretano Elastomérico Flexível, 100% de sólidos (isento de solventes), e bi-componente (resina e catalisador) – Ref.: ZEBRON Custo do produto aplicado: material + mão de obra = R$ 460,70/m 2 Custo do produto: somente material = R$ 120,00/m 2 Custo da bomba dosadora automática de alta pressão = R$ ,00 (“Airless Spray Plural Component Automatic”) Método de aplicação: pulverização em demão única com Airless Espessura para fixação da manta geotêxtil:0,80 a 0,90mm Espessura da manta geotêxtil de polipropileno:1,00 a 1,50mm Espessura do poliuretano elastomérico sobre a manta:2,10 a 2,20mm Espessura final incluindo a manta geotêxtil:4,00 a 4,60mm Características principais a manta geotextil permite a aplicação sobre um substrato bastante irregular; boa flexibilidade do produto, aumentada pela manta geotextil; resistência a corrosão e abrasão; pode ser liberado para uso em poucas horas após a aplicação; facilidade de aplicação em obras de recuperação.

17 REVESTIMENTO ANTICORROSIVO Impermeabilização do UASB com poliuretano elastomérico flexível ETE Santo Antônio do Monte – COPASA – MG (abril 2013)

18 ETE ANHUMAS: Reabilitação do UASB Custos (R$) - Opção 1: aplicação de revestimento no teto, paredes, vigas, canaletas, e lajes de cobertura do UASB (A = 2.009,88 m 2 por UASB) ItensPoliuretanoEpóxi Produto aplicado , ,10 Aluguel de Andaimes ,00 Disposição de Resíduos38.893,30 Custo por UASB , ,40 Custo 16 UASB , ,40 ItensPoliuretanoEpóxi Produto aplicado , ,98 Aluguel de Andaimes ,00 Disposição de Resíduos38.893,30 Custo por UASB , ,28 Custo 16 UASB , ,48 Custos (R$) - Opção 2: aplicação de revestimento no teto, paredes (parte seca até 20cm abaixo do NA,) vigas, canaletas, e lajes de cobertura (A = 1.540,32 m 2 por UASB)

19 ETE BARÃO GERALDO: Reabilitação do UASB Custos (R$) - Opção 1: aplicação de revestimento no teto, paredes, vigas, canaletas, e lajes de cobertura do UASB (A = 1.279,00m 2 por UASB) ItensPoliuretanoEpóxi Produto aplicado , ,36 Aluguel de Andaimes ,00 Disposição de Resíduos49.500,00 Custo por UASB , ,36 Custo 6 UASB , ,16 ItensPoliuretanoEpóxi Produto aplicado , ,46 Aluguel de Andaimes ,00 Disposição de Resíduos49.500,00 Custo por UASB , ,46 Custo 6 UASB , ,76 Custos (R$) - Opção 2: aplicação de revestimento no teto, paredes (parte seca até 20cm abaixo do NA,) vigas, canaletas, e lajes de cobertura (A = 982,40m 2 por UASB)

20 Reabilitação de Reatores UASB Conclusões e Recomendações  Os custos com a recuperação estrutural e impermeabilização com revestimento anticorrossivo ou anti-ácido, para reabilitação de reatores UASB fechados com laje de concreto, se situa na faixa de 15 a 20% do custo de implantação da ETE;  O porte e a complexidade da recuperação podem requerer a elaboração de um projeto ao custo de 0,5 a 1,0% do custo dos serviços, contemplando:  levantamento das anomalias;  diagnóstico das estruturas;  especificações para tratamento das patologias e proteção das estruturas do UASB;  montagem do pacote técnico de obras e contratação de empresa para a sua execução.

21 Reabilitação de Reatores UASB Conclusões e Recomendações  Uma boa preparação da superfície é essencial;  As dificuldades dos serviços em ETEs com UASB fechado, após o início de operação, são as seguintes:  inspeções laterais pequenas para acesso ao interior do reator;  interferências de tubulações de distribuição e separadores trifásicos que podem exigir desmontagens parciais ou totais;  recuperação de concretos mais agredidos e nivelamento do substrato;  limpeza e descontaminação de superfícies;  trabalho em espaço confinado.

22 ____________________________________________________________ DIRETORIA EXECUTIVA DA SANASA Diretor Presidente – Arly de Lara Romêo Chefe de Gabinete – Fernando Ribeiro Rossilho Procuradora Jurídica – Maria P. P. A. Balesteros Silva Diretor Administrativo – Lúcio Esteves Júnior Diretor Comercial – Luiz Carlos de Souza Diretor Financeiro e de Relações com Investidores – Pedro Cláudio da Silva Diretor Técnico – Marco Antônio dos Santos Sérgio Raimundo Grandin Coordenador de Tratamento de Esgoto (19) –


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