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Tecnologias de Tratamento de Esgoto. Um Breve Comparativo 44ª Assembleia Nacional da ASSEMAE Uberlândia MG 04 a 09 de maio 2014.

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1 Tecnologias de Tratamento de Esgoto. Um Breve Comparativo 44ª Assembleia Nacional da ASSEMAE Uberlândia MG 04 a 09 de maio 2014

2 ETEs NO MUNICÍPIO DE CAMPINAS/SP 100% (junho 2016) Capacidade Instalada de Tratamento de Esgoto 88%

3 TANQUE SÉPTICO + FILTRO ANAERÓBIO ETEsVazões (L/s) Nova Bandeirante7,0 / 4,1 Bosque das Palmeiras6,0 / 2,4 Vila Reggio5,6 / 5,6 Eldorado5,6 / 3,5 Icaraí4,0 / 4,0 ETE Bosque das Palmeiras ETE Eldorado  Operação e manutenção simples;  Ausência de equipamentos eletromecânicos;  Baixíssima produção de lodo (remoção anual com caminhão esgota-fossa para outra ETE);  Não requer operador fixo;  Baixo impacto visual.  Efluente com aspecto desagradável, presença de sulfeto e fonte de maus odores;  Dificuldade para alcançar remoção de DBO ≥ 80%;  Remoção nula de N e P;  Dificuldades para desativação da ETE;  Aplicável para ETEs de pequeno porte.

4 CEPT + REATOR BIOLÓGICO COM LEITO MÓVEL/FIXO ETEsVazões (L/s) Porto Seguro4,6 / 2,9 Campo Florido2,9 / 2,9 Casas do Parque2,2 / 2,5 Santa Lúcia1,4 / 1,7 Reator Biológico com Leito Móvel/Fixo e Decantador ETE Casas do Parque Tanques de Equalização e Sedimentação (dosagem PAC) Soprador e Painel Elétrico Mídia Livre 13 x 9mm 500m 2 /m 3 Mídia Fixa 56x54x56cm 300m 2 /m 3  ETE MÓVEL: tanques e contêineres removíveis; facilidades para implantação, desativação e aproveitamento da ETE em outro local;  Boa eficiência de remoção de DBO;  Minimização de maus odores;  Não requer operador fixo.  Custos elevados de operação;  Alta produção de lodo, com remoção semanal através de caminhão esgota- fossa para outra ETE. CEPT - Tratamento Primário Quimicamente Assistido, ou Tratamento Primário Avançado

5 UASB + FILTRO AERADO SUBMERSO (FAS) ETEsVazões (L/s) Nova América70 / (em construção) São José7,0 / 4,1 São Luís5,0 / 3,6 ETE São JoséETE Nova América UASB e FAS com meio suporte de 12 x 25mm área<250m 2 /m 3 Decantador Lamelar  ETE COMPACTA: área reduzida devido unidades conjugadas no mesmo tanque;  Boa eficiência de remoção de DBO;  Baixa produção de lodo, com remoção semanal através de caminhão esgota-fossa;  Não requer operador fixo.  Maus odores com impacto na vizinhança;  Aplicação de neutralizadores químicos;  Queima incompleta de biogás;  Restrições para adequações no processo.

6 LODOS ATIVADOS batelada/aeração prolongada ETE Alphaville: aeradores submersos e desidratação de lodo com centrífuga ETEsVazões (L/s) Alphaville23 / 19 San Martin19 / (em construção) Arboreto12 / 5,5 Terras do Barão6 / 2 ETE Arboreto: aeradores superficiais e leitos de secagem de lodo ETE Terras do Barão: aeradores superficiais e remoção de lodo para desidratação em outra ETE  Elevada eficiência de remoção DBO;  Possibilidade de remoção biológica de N e P;  Fluxograma simplificado;  Flexibilidade operacional;  Reduzidas possibilidades de maus odores.  Elevada potência instalada e consumo relativamente alto de energia;  Alta produção de lodo, exigindo adensamento e difícil desidratação;  Impacto de aerossóis (aeradores superficiais);  Requer operador fixo no período diurno.

7 LODOS ATIVADOS contínuo/aeração prolongada ETEsVazões (L/s) Samambaia151 / 54 Mirassol8 / 2,7 Ouro Verde1,2 / 1,6 ETE Samambaia: tanques de aeração construídos no solo; aeradores superficiais; decantadores lamelares com remoção hidráulica de lodo; digestão aeróbia de lodo, adensamento e centrífuga DBO entrada/saída: 276 ± 64 / 9 ± 7 (mg/L) Remoção DBO = 97% ETE Mirassol: tanque de aeração e decantador ETE Ouro Verde: efluentes hospitalares  Elevada eficiência de remoção DBO;  Remoção de amônia (nitrificação);  Flexibilidade operacional;  Resistência a cargas de choque;  Reduzidas possibilidades de maus odores.  Elevado consumo de energia;  Alta produção de lodo, exigindo adensamento e difícil desidratação;  Impacto de aerossóis (aeradores superficiais)  Decantadores lamelares exigem melhorias;  Requer operador fixo.

8 BIORREATOR COM MEMBRANAS (MBR) ETEVazões (L/s) EPAR Capivari II182 (360) / 40 Boa Vista180 / (em projeto) Reator Biológico com câmaras de desoxigenação, anaeróbia, anóxica e aeróbia com sistema de ar difuso (3.456 difusores de bolha fina com membranas em EPDM) EPAR Capivari IISoprador Rotativo 238m 3 /min 450CV

9 BIORREATOR COM MEMBRANAS (MBR) Cassete de Membranas de Ultrafiltração (UF): GE ZeeWeed 500D; submersa; fibra oca; poro nominal 0,04µm; PVDF (Fluoreto de Polivilideno) Soprador Rot. 80m 3 /min150 CV Efluente Tratado Final Água de Reúso Trem de Membranas Tanques de Membranas (3 Tq. x 8 cassetes x 48 módulos = m 2 )

10 BIORREATOR COM MEMBRANAS (MBR) Parâmetro (mg/L) Esgoto BrutoPermeadoRemoção Média (%) FaixaMédiaFaixaMédia DQO480 – – ,5 DBO233 – ,11 – 1,20,699,8 NTK41 – 11177,60,95 – 21,3798,1 NH 3 – N35 – 7754,40,01 – 0,320,1199,8 NO 3 – N0,63 – 5,22,40,8 – 6,964,6- PO 4 – P4,8 – 8,576,670,1 – 6,52,5761,6 SST252 – ,2 – 3,01,6299,5 Turbidez (NTU) --0,20 – 0,330,26- CF (NMP/100mL) --< 2,0 -

11 BIORREATOR COM MEMBRANAS (MBR)  Efluente de alta qualidade com consistência e confiabilidade, permitindo a remoção de matéria orgânica, sólidos em suspensão, colóides, nutrientes (N e P) com uso de seletores; e organismos patogênicos (bactérias, vírus, cistos de protozoários, ovos e larvas de helmintos) sem adição de produtos químicos, e sem geração de subprodutos tóxicos;  Fluxograma simplificado com baixos requisitos de área;  Não gera maus odores, nem problemas graves de corrosão;  Possibilita o recebimento de grande diversidade de efluentes;  Produz água de reúso necessária para a RMC e Bacia PCJ;  Promove maiores benefícios e ganhos ambientais.  Maiores custos de implantação e operação (custo das membranas está em queda e a vida útil mais extensa);  Elevado nível de automação e instrumentação.

12 UASB + LODOS ATIVADOS ETE Santa Mônica (Vó Pureza): UASB, lodos ativados com aeradores superficiais, e decantadores lamelares ETE Piçarrão: UASB, lodos ativados com ar difuso e flotação Recebimento de chorume + lodo: = 885m 3 /dia (2,4% Qmed) DBO ent./saída: 247 ± 34 / 25 ± 5 (mg/L) Rem. DBO = 90% ETEsVazões (L/s) Piçarrão556 / 422 Santa Mônica85 / 69 UASB: distribuição interna e separadores trifásicos, com câmaras de biogás cobertas em PRFV, e compartimentos de decantação abertos Queimadores de biogás 5.500Nm 3 /dia (630NL/kgDBOaplicada)

13 UASB + REATOR BIOLÓGICO COM LEITO MÓVEL ETEVazões (L/s) Capivari I86 / 60 ETE Capivari I: UASB, Reator MBBR/IFAS, e decantador Recebimento de lodo de outras unidades: 170 m 3 /dia (3,3% Qmed) DBO ent./saída: 337 ± 80 / 14 ± 9 (mg/L) Rem. DBO = 96% UASB com câmaras de biogás e de decantação interligadas e cobertas Meio Suporte 25 x 25mm Superfície Específica = 687m 2 /m 3 Reator com câmaras anóxica/aeróbia e peneira para retenção de meio suporte Decantador Secundário

14 UASB + (LODOS ATIVADOS OU RBLM)  Custos de implantação e operação menores que lodos ativados;  Menor consumo de energia;  Menor produção de lodo;  Efluente de boa qualidade: remoção de DBO e amônia (nitrificação), e de nitrito/nitrato (desnitrificação) no caso de previsão de câmaras anóxicas (seletores).  Sensível a cargas de choque, mas possibilita o recebimento de lodos de fossas sépticas domésticas e chorume, com equalização das vazões e cargas;  Estabilidade afetada com o descarte de lodo aeróbio para o UASB visando adensamento e digestão;  Sistemas de clarificação com flotadores ou decantadores lamelares necessitam de melhorias.

15 UASB + TRATAMENTO FÍSICO - QUÍMICO Pós-tratamento físico-químico: coagulação/floculação Peróxido de Hidrogênio + Cloreto Férrico + Cloreto de Polialumínio (PAC) + Polímero + Antiespumante ETEsVazões (L/s) Anhumas1.200 / 605 Sousas99 / 23 Flotação com Ar Dissolvido (FAD) para clarificação do efluente Bombas de Recirculação, Compressores e Saturadores UASB com câmaras de biogás e de decantação interligadas e cobertas, e queimadores de biogás (próximos de área densamente urbanizada) Biogás = 1.700Nm 3 /dia (165NL/kgDBOaplicada) ETE Anhumas: UASB, floculadores e flotadores DBO entrada/saída: 188 ± 27 / 25 ± 5 (mg/L) Rem. DBO = 87% Google

16 UASB + TRATAMENTO FÍSICO - QUÍMICO  Baixo custo de implantação;  Baixos requisitos de energia e área;  Efluente de qualidade satisfatória para padrões não restritivos: remoção de DBO; remoção de fósforo proporcional a dosagem de coagulantes; incremento de oxigênio dissolvido no efluente (flotação).  Remoção nula de amônia e surfactantes;  Presença de cor e espuma no efluente tratado;  Consumo elevado de produtos químicos;  Interferência do sulfeto dissolvido no efluente, com desprendimento de maus odores nos floculadores;  Baixa flexibilidade operacional e instabilidade;  Elevado nível de monitoramento e manutenção;  Sistema de flotação necessita de melhorias.

17 UASB + FILTRO BIOLÓGICO PERCOLADOR (FBP) ETEVazões (L/s) Barão Geraldo240 / 78 Filtro Biológico Percolador com Distribuidor Rotativo Anéis plásticos 90 x 90mm área = 102m 2 /m 3 índice vazios = 92% ETE Barão Geraldo: UASB, filtros biológicos percoladores e decantadores secundários DBO entrada/saída: 213 ± 37 / 20 ± 3 (mg/L) Remoção DBO = 91% UASB com câmaras de biogás e de decantação interligadas e cobertas Biogás = 302Nm 3 /dia (214NL/kgDBOaplicada) Decantador Secundário

18 UASB + FILTRO BIOLÓGICO PERCOLADOR (FBP)  Baixo custo de operação;  Baixo consumo de energia;  Baixo consumo de produtos químicos;  Simplicidade e facilidade operacional;  Efluente de boa qualidade para padrões não restritivos: remoção de DBO; remoção parcial de amônia e surfactantes quando operado em baixa carga;  Boa adaptação e desempenho para baixas vazões iniciais;  Compatibilidade para expansões futuras.  Desprendimento de maus odores nos distribuidores rotativos do filtro biológico.

19 CUSTOS DE OPERAÇÃO - COMPARATIVO

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21 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES (UASB + PÓS-TRATAMENTO) x LODOS ATIVADOS (UASB + PÓS-TRATAMENTO) x LODOS ATIVADOS  Menor custo de implantação e operação;  Menor consumo de energia e produção de lodo;  Menor capacitação para remoção de poluentes;  Maiores limitações para o recebimento de efluentes;  Há necessidade de melhorias nos sistemas de:  descarte e tratamento de escuma;  proteção contra corrosão das estruturas;  tratamento e controle de maus odores;  captação total e queima completa do biogás;  aproveitamento do biogás nas ETEs de maior porte;  segurança das instalações com gases (CH 4 ; H 2 S). UMA ANÁLISE COMPARATIVA MAIS ABRANGENTE DE TECNOLOGIAS DEVE CONSIDERAR, ALÉM DE ASPECTOS ECONÔMICOS, REQUISITOS AMBIENTAIS LOCAIS E REGIONAIS.

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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