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21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental ABES – Trabalhos Técnicos 1 I- 090 – ADENSAMENTO MECÂNICO E DESIDRATAÇÃO POR FILTRO PRENSA DE ESTEIRA DE LODOS GERADOS EM ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA Carolina Alves de Souza Engenheira Civil pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Mestranda em Engenharia Hidráulica e Sanitária na EPUSP. Atualmente trabalhando na MONTGOMERY WATSON BRASIL ltda. Endereço: Rua Carlos Baptista de Magalhães, 201 – Jardim Prudência – São Paulo - SP - CEP: 04649-260 - Brasil - Tel: (11) 246-8483 - e-mail: [email protected]. RESUMO O lodo produzido nas estações de tratamento de água é categorizado como lodo químico e consiste-se primariamente de materiais inertes. Ele é gerado no processo de tratamento de água e até recentemente, as estações de tratamento devolviam-no aos cursos de água. Porém, devido principalmente a elevada quantidade de sólidos sedimentáveis presentes no mesmo sua disposição tornou-se ilegal. Dessa forma, faz-se necessária a criação de métodos de tratamento de lodo, factíveis e de custo efetivo. Tanto a eficiência quanto a viabilidade técnica dos processos de adensamento e desidratação dependem primordialmente das condições de pré-condicionamento do lodo, da carga de sólidos aplicada, das condições operacionais dos equipamentos e do tipo de material a ser adensado. Na prática e em escala real, uma concentração de sólidos variando de 2,5 à 4,5% pode ser obtida pelo adensamento mecânico, enquanto que com a desidratação por filtro prensa de esteira pode-se chegar até à 50%. O objetivo deste plano de pesquisa foi o de estudar e otimizar a etapa de adensamento mecânico e desidratação por filtro prensa de esteira de lodos de ETA’s através da execução de ensaios em escala de laboratório. PALAVRAS-CHAVE: Adensamento mecânico, Filtro prensa de esteira, Teor de sólidos, Dosagem de polímero, Eficiência de captura de sólidos, Taxa de aplicação. INTRODUÇÃO O tratamento e disposição dos resíduos sólidos gerados em estações de tratamento de água (ETA’s) tem recebido atenção no Brasil apenas nos últimos anos. Essa maior atenção que hoje se verifica, tem ocorrido principalmente em razão da lei de crimes ambientais em vigência no pais desde o início de 1998, que responsabiliza todos os profissionais envolvidos direta ou indiretamente com o tratamento de água, muito embora a devolução dos lodos aos rios ou mesmo ao próprio manancial da forma que usualmente se verifica, é ilegal desde 1976, quando da edição da legislação de controle das fontes de poluição ambiental no Estado de São Paulo. Dentre as operações unitárias constituintes de um sistema de tratamento de resíduos líquidos e sólidos gerados nas ETA's, o adensamento de lodos é de extrema importância, pois o sucesso da desidratação está diretamente relacionado ao teor de sólidos do lodo obtido no adensamento. O lodo adensado deve apresentar um teor de sólidos igual ou maior do que 2,0%, uma vez que os equipamentos de desidratação existentes no mercado exigem este teor mínimo de sólidos para que seu funcionamento ocorra de forma adequada e econômica. As principais ETA's que abastecem a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) não possuem área disponível e nem condições climatológicas para a desidratação de lodos por via natural através da utilização de leitos de secagem ou lagoas de lodo e, mesmo algumas ETA’s não dispõem de áreas para implantação do adensamento convencional, muito embora sua aplicabilidade torna-se também limitada pelas características dos lodos gerados. Nesses cenários, a opção por adensamento mecânico torna-se imperativa. Portanto, a tratabilidade de lodos produzidos em ETA's, sob as mais variadas condições limitantes, depende da disponibilidade e aprimoramento tecnológicos das opções de adensamento e desidratação, sem os quais não se obterá o resultado final desejável .

I- 090 – ADENSAMENTO MECÂNICO E DESIDRATAÇÃO POR … · FASE 1 – ETAPA A: ENSAIOS EXPERIMENTAIS O equipamento que simulou o processo de adensamento mecânico em escala de bancada

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21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

ABES – Trabalhos Técnicos 1

I- 090 – ADENSAMENTO MECÂNICO E DESIDRATAÇÃO POR FILTROPRENSA DE ESTEIRA DE LODOS GERADOS EM ESTAÇÕES DE

TRATAMENTO DE ÁGUA

Carolina Alves de SouzaEngenheira Civil pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Mestranda emEngenharia Hidráulica e Sanitária na EPUSP. Atualmente trabalhando na MONTGOMERYWATSON BRASIL ltda.

Endereço: Rua Carlos Baptista de Magalhães, 201 – Jardim Prudência – São Paulo - SP -CEP: 04649-260 - Brasil - Tel: (11) 246-8483 - e-mail: [email protected].

RESUMO

O lodo produzido nas estações de tratamento de água é categorizado como lodo químico e consiste-seprimariamente de materiais inertes. Ele é gerado no processo de tratamento de água e até recentemente, asestações de tratamento devolviam-no aos cursos de água. Porém, devido principalmente a elevada quantidade desólidos sedimentáveis presentes no mesmo sua disposição tornou-se ilegal. Dessa forma, faz-se necessária acriação de métodos de tratamento de lodo, factíveis e de custo efetivo.Tanto a eficiência quanto a viabilidade técnica dos processos de adensamento e desidratação dependemprimordialmente das condições de pré-condicionamento do lodo, da carga de sólidos aplicada, das condiçõesoperacionais dos equipamentos e do tipo de material a ser adensado. Na prática e em escala real, umaconcentração de sólidos variando de 2,5 à 4,5% pode ser obtida pelo adensamento mecânico, enquanto que coma desidratação por filtro prensa de esteira pode-se chegar até à 50%. O objetivo deste plano de pesquisa foi o deestudar e otimizar a etapa de adensamento mecânico e desidratação por filtro prensa de esteira de lodos deETA’s através da execução de ensaios em escala de laboratório.

PALAVRAS-CHAVE: Adensamento mecânico, Filtro prensa de esteira, Teor de sólidos, Dosagem depolímero, Eficiência de captura de sólidos, Taxa de aplicação.

INTRODUÇÃO

O tratamento e disposição dos resíduos sólidos gerados em estações de tratamento de água (ETA’s) temrecebido atenção no Brasil apenas nos últimos anos. Essa maior atenção que hoje se verifica, tem ocorridoprincipalmente em razão da lei de crimes ambientais em vigência no pais desde o início de 1998, queresponsabiliza todos os profissionais envolvidos direta ou indiretamente com o tratamento de água, muitoembora a devolução dos lodos aos rios ou mesmo ao próprio manancial da forma que usualmente se verifica, éilegal desde 1976, quando da edição da legislação de controle das fontes de poluição ambiental no Estado deSão Paulo.

Dentre as operações unitárias constituintes de um sistema de tratamento de resíduos líquidos e sólidos geradosnas ETA's, o adensamento de lodos é de extrema importância, pois o sucesso da desidratação está diretamenterelacionado ao teor de sólidos do lodo obtido no adensamento. O lodo adensado deve apresentar um teor desólidos igual ou maior do que 2,0%, uma vez que os equipamentos de desidratação existentes no mercadoexigem este teor mínimo de sólidos para que seu funcionamento ocorra de forma adequada e econômica. Asprincipais ETA's que abastecem a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) não possuem área disponível enem condições climatológicas para a desidratação de lodos por via natural através da utilização de leitos desecagem ou lagoas de lodo e, mesmo algumas ETA’s não dispõem de áreas para implantação do adensamentoconvencional, muito embora sua aplicabilidade torna-se também limitada pelas características dos lodosgerados. Nesses cenários, a opção por adensamento mecânico torna-se imperativa.

Portanto, a tratabilidade de lodos produzidos em ETA's, sob as mais variadas condições limitantes, depende dadisponibilidade e aprimoramento tecnológicos das opções de adensamento e desidratação, sem os quais não seobterá o resultado final desejável .

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ABES – Trabalhos Técnicos2

MATERIAIS E MÉTODOS

O lodo utilizado na investigação experimental foi oriundo das Estações de Tratamento de Água do Alto da BoaVista (ETA-ABV) e Rio Grande (ETA-RG), localizadas na cidade de São Paulo e São Bernardo do Campo.Tanto a ETA-ABV quanto a RG são operadas pela Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo(SABESP) estando tratando, atualmente, aproximadamente 14 m3/s e 5,5 m3/s, respectivamente. A ETA-ABVpertence ao Sistema Produtor do Guarapiranga, sendo responsável pelo abastecimento de 20% da população daRegião Metropolitana de São Paulo (RMSP). A ETA-RG pertence ao Sistema Produtor do Rio Grande, sendoresponsável pelo abastecimento de 7% da população da Região Metropolitana de São Paulo,preponderantemente as cidades de São Bernardo do Campo e Diadema. A água bruta que abastece ambas as ETA's provêm de mananciais com elevado grau de eutrofização, decorrenteda introdução em condições não controladas de grandes quantidades de esgotos predominantementedomésticos, oriundos de suas bacias hidrográficas. Isto faz com que o lodo gerado durante o processo detratamento tenha um alto teor de material orgânico, apresentando portanto más condições de adensamento edesidratabilidade. O lodo utilizado nos ensaios experimentais foi coletado no local de convergência das tubulações de descargados decantadores, sendo depois disposto em bombonas com capacidade de 20 litros e enviado ao laboratório deSaneamento "Prof. Lucas Nogueira Garcez” para a realização dos ensaios, os quais foram divididos em 2 fases.A Fase 1 caracterizou-se pelos ensaios de adensamento mecânico, subdivididos em Etapa A e B e a Fase 2,pelos de desidratação com o filtro prensa de esteira. FASE 1 – ETAPA A: ENSAIOS EXPERIMENTAIS

O equipamento que simulou o processo de adensamento mecânico em escala de bancada consistiu-se de umreservatório acrílico de 1000 mL e diâmetro interno de 9,5 cm, tendo abaixo uma tela que teve por propósitopermitir tanto o escoamento da água livre por entre seus vazios internos, bem como reter o lodo adensado emsua face superior. Abaixo desta, havia uma proveta volumétrica com capacidade para 1000 mL, cujo objetivoera o de permitir não apenas a coleta de água livre, como também registrar o volume de filtrado em função dotempo, como mostra a Fotografia 1 abaixo:

Fotografia 1: Adensador mecânico em escala de bancada.

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ABES – Trabalhos Técnicos 3

Os procedimentos adotados para a execução deste ensaio foram:Ø Caracterização do lodo coletado através do seu teor de sólidos;Ø Preparação do polímero numa concentração igual a 0,5% (os 3 polímeros utilizados foram fornecidos pela

companhia Stockhausen: catiônico 853-BC (PRAESTOL 853-BC), aniônico 2540 (PRAESTOL 2540) enão iônico 2500 (PRAESTOL 2500));

Ø Em seguida, um certo volume do polímero é manipulado com o auxílio de seringas plásticas de 5, 10 ou50 mL, dependendo da dosagem a ser utilizada (2, 3, 5 ou 8 g/Kg);

Ø Coleta de 800 mL de lodo através de uma proveta graduada de 1000 mL e seu posterior despejo em umrecipiente acrílico com capacidade para 1L;

Ø Condicionamento do lodo efetuado com o auxílio de um agitador mecânico com regulagem de velocidadepara 120 rpm, de alta potência e "timer”;

Ø Disposição do polímero da seringa para o reservatório de acrílico;Ø Imediatamente em seguida liga-se o agitador mecânico (mantendo o parâmetro G.T constante, de modo

que o lodo condicionado não venha a sofrer ruptura) e cronometram-se 30 segundos, para garantir aadequada absorção do polímero pelo lodo;

Ø Disposição deste lodo no equipamento de adensamento mecânico e, simultaneamente, acionamento de umcronômetro afim de registrar o volume de filtrado acumulado com o tempo (foram utilizados 3 telasmetálicas com malhas de abertura iguais a: 0,698 mm; 0,476 mm e 0,364 mm);

Ø Fim da cronometragem (ensaio) quando o intervalo de gotejamento alcança 2 segundos;Ø Com o auxílio de uma espátula de porcelana retira-se uma pequena quantidade do lodo adensado para a

tomada de seu teor de sólidos;Ø Após homogeneização do filtrado, tira-se também o seu teor de sólidos;

FASE 1 – ETAPA A: RESULTADOS EXPERIMENTAIS

De posse dos resultados experimentais obtidos com o lodo da ETA-ABV pôde-se constatar que quando dautilização do polímero catiônico 853-BC, independentemente do tamanho da tela empregada, os maiores teoresde sólidos do lodo adensado (2,96% e 3,04%) e menores teores de sólidos do filtrado (0,03%), ocorreramquando da utilização de dosagens iguais à 5 e 8 g/kg. Para o polímero aniônico 2540, o maior teor de sólidosmedido apresentou um resultado inferior (2,95%) ao alcançado acima e o menor teor de sólidos do filtradoencontrado foi ligeiramente maior (0,04%). Além disso, 570 mL chegaram a ser filtrados em 300 segundos,enquanto que a pior situação encontrada para o polímero catiônico 853-BC foi a de filtrar 680 mL em 126segundos. Para os ensaios realizados com o polímero não iônico 2500 pôde-se perceber que os maiores valoresde teores de sólidos foram observados na aplicação de dosagens iguais à 3 g/Kg (1,94% e 2,18%), enquantoque os mais baixos teores de sólidos de filtrados verificados ficaram na aplicação das dosagens de 5 e 8 g/Kg(0,16% e 0,079%). Além disso, em um dos experimentos, 404 segundos conseguiram filtrar apenas 350 mL.Analisando as taxas de aplicação do lodo da ETA-ABV vê-se que quando do uso do polímero catiônico 853-BC, a tela com 0,364 mm de abertura e a de 0,476 mm apresentaram desempenhos similares. Para taxas deaplicação maiores ou iguais à 400 Kg SS/m2.dia, obteve-se teores de sólidos maiores do que 2,0%. Já, para opolímero aniônico 2540, a menor tela apresentou um desempenho ligeiramente superior pois, para taxas deaplicação superiores à 150 Kg SS/m2.dia, os teores de sólidos cresceram acima de 2,0%, enquanto que para a de0,476 mm, ocorreu uma estabilização por volta deste mesmo valor.

Para o lodo da ETA-RG, quando da utilização do polímero catiônico 853-BC, em dosagens iguais a 3, 5 e 8g/Kg os teores de sólidos do lodo adensado se apresentaram maiores ou iguais a 2,0%, para a tela com 0,698mm de abertura. Já para a tela com 0,476 mm, teores de sólidos no lodo adensado maiores do que 2,0% secomprovaram preferencialmente nas dosagens de 5 e 8 g/Kg. Menores teores de sólidos de filtrado (0,04% e0,007%), ocorreram quando da utilização de dosagens iguais à 5 e 8 g/Kg, para a tela de menor abertura. Paratodos os ensaios realizados com o polímero aniônico 2540, não foi possível atingir-se nenhum teor de sólidosmaior ou igual a 2,0%, independentemente da dosagem aplicada ou da tela ensaiada. Além disso, o menor teorde sólidos de um filtrado verificado (0,17%, para a dosagem de 8 g/Kg) foi bem superior ao menor valorencontrado para o polímero catiônico 853-BC. Ao utilizar o polímero aniônico 2540, 250 mL chegaram a serfiltrados em 300 segundos, enquanto que a pior situação encontrada para o polímero catiônico 853-BC foi a defiltrar 590 mL nesse mesmo intervalo de tempo. Para os ensaios realizados com o polímero não iônico 2500pôde-se perceber que os maiores valores de teor de sólidos ocorreram na aplicação de dosagens de 2 e 3 g/Kg(2,23% e 2,10%), enquanto que os mais baixos teores de sólidos de filtrados verificados ficaram na aplicação

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ABES – Trabalhos Técnicos4

das dosagens iguais à 8 g/Kg (0,22% e 0,17%). Para os ensaios realizados com o polímero catiônico 853-BC,o lodo adensado da ETA-RG apresentou teores de sólidos variando de 1,7 até 2,3%, quando de taxas deaplicação da ordem de 200 Kg SS/m2.dia, para ambas as telas. Entretanto, quando do uso do polímero aniônico2540, em taxas de aplicação do lodo bruto também da ordem de 200 Kg SS/m2.dia, o maior teor de sólidoalcançado não chegou a atingir nem a casa dos 1,5%, independente da tela testada.

As Figuras 1 e 2 abaixo exemplificam alguns dos resultados mais significativos encontrados.

70

75

80

85

90

95

100

1 3 5 7 9

dosagem de polímero (g/Kg)

efic

iên

cia

de

cap

tura

(%

)

pol. catiônico pol. aniônico pol. não iônico

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10

dosagem de polímero (g/Kg)

efic

iên

cia

de

cap

tura

(%

)pol. catiônico pol. aniônico pol. não iônico

Figura 1: Eficiência de captura de sólidos versos dosagem de polímero, para a tela com 0,364 mm deabertura – lodo da ETA-ABV e RG, respectivamente.

Pela Figura acima observa-se que capturas de sólidos maiores do que 95% são verificadas quando do uso dopolímero catiônico, numa dosagem por volta de 6 g/kg.

30

40

50

60

70

80

90

100

1 3 5 7 9

dosagem de polímero (g/Kg)

efic

iên

cia

de

cap

tura

(%

)

tela - 0,698 mm tela - 0,476 mm tela - 0,364 mm

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6 7 8 9

dosagem de polímero (g/Kg)

efic

iên

cia

de

cap

tura

(%

)

tela - 0,698 mm tela - 0,476 mm tela - 0,364 mm

Figura 2: Eficiência de captura de sólidos versos dosagem de polímero, para o polímero catiônico 853-BC – lodo da ETA-ABV e RG, respectivamente.

A Figura acima demonstra a superioridade da tela com malha de abertura de 0,364 mm, na captura dos sólidosdo lodo, isto é, quase 100% de eficiência.

FASE 1 – ETAPA B: ENSAIOS EXPERIMENTAIS

Por meio de análise de desempenho comparativa entre as diferentes telas, polímeros e dosagens testados naEtapa A, foi possível seguir com uma nova série de ensaios que representassem as condições ideais deadensamento mecânico para que a posterior desidratação por filtro prensa de esteira corresse de maneira maiseficiente. Assim, os ensaio da Etapa B seguiram os mesmos procedimentos da Etapa A, porém com algumasmudanças:Ø Apenas a tela com 0,364 mm de abertura foi utilizada;

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Ø O polímero não iônico 2500 ficou excluído dos ensaios;Ø Utilizou-se 400 mL de lodo ao invés de 800 mL;Ø Adotou-se 2 minutos como tempo limite para os ensaios;Ø Testou-se os polímeros catiônico 853-BC e aniônico 2540 nas dosagens de 4, 6 e 8g/Kg (valores

compreendidos entre as melhores dosagens encontradas);

FASE 1 – ETAPA B: RESULTADOS EXPERIMENTAIS

Abaixo segue a tabela contendo os dados experimentais verificados.

Tabela 1: Resultados experimentais relativos aos ensaios de adensamento mecânico da Etapa B.Ensaio ETA T.S. Lodo Polímero Dosagem de Tela T.S. Volume do T.S. não

(%) polímero (g/kg) (mm) Filtrado (%) Filtrado (mL) Filtrado (%)

1 catiônico 4 0,028 300 3,06

2 ABV 0,53 853-BC 6 0,364 0,024 340 3,15

3 8 0,031 340 3

4 aniônico 4 0,032 290 1,99

5 ABV 0,53 2500 6 0,364 0,024 320 2,05

6 8 0,024 280 1,66

7 catiônico 4 0,043 270 3,58

8 ABV 1,06 853-BC 6 0,364 0,044 295 3,79

9 8 0,053 305 3,69

10 aniônico 4 0,042 285 3,2

11 ABV 1,06 2500 6 0,364 0,04 270 3,06

12 8 0,049 280 2,87

13 catiônico 4 0,058 320 3,27

14 RG 0,6 853-BC 6 0,364 0,088 320 3,29

15 8 0,04 330 3,19

16 aniônico 4 0,086 220 1,56

17 RG 0,6 2500 6 0,364 0,044 300 2,6

18 8 0,043 250 1,78

19 catiônico 4 0,061 210 3,75

20 RG 1,2 853-BC 6 0,364 0,055 280 3,66

21 8 0,054 270 3,93

22 aniônico 4 0,054 160 2,41

23 RG 1,2 2500 6 0,364 0,069 150 2,09

24 8 0,053 165 2,5

*T.S.: Teor de sólidos.

Vê-se claramente que os testes realizados com o polímero catiônico 853-BC, para o lodo da ETA-ABV,levaram a teores de sólidos do não filtrado (maior valor obtido: 3,79%, para 6 g/Kg) superiores aos dosensaiados com o aniônico 2540 (maior valor igual a 3,2%, para 4 g/Kg), o que não se aplica aos valores dosteores de sólidos do filtrado (sempre menores do que 0,053%), que para os dois polímeros deram resultadossemelhantes, apesar da aplicação do polímero catiônico 853-BC ter garantido um maior volume de filtrado portempo (340 mL contra 320 mL). Uma importante constatação a ser mencionada está no fato de que nem semprea maior dosagem de polímero (8 g/Kg) implicou num maior teor de sólidos no lodo adensado. Melhoresresultados foram verificados para dosagens de 6 g/Kg. Para o lodo da ETA-RG, a aplicação do polímero catiônico 853-BC também implicou na obtenção de maioresteores de sólidos (valor mais elevado de 3,93%, numa dosagem de 8 g/Kg, contra 2,60% para o polímeroaniônico 2540, numa dosagem de 6 g/Kg) e maiores volumes de filtrado por tempo (330 mL, contra 250 mL ).

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Com relação aos teores de sólidos dos filtrados, também aqui não houve diferenças marcantes entre os númerosalcançados para os dois polímeros (sempre menores do que 0,088%). Porém, diferentemente do lodo da ETA-ABV, os mais elevados teores de sólidos obtidos não se deram apenas para dosagens iguais à 6 g/Kg, mastambém para 8 g/Kg. FASE 2 : ENSAIOS EXPERIMENTAIS

A Fotografia 2 adiante apresenta o equipamento de desidratação em escala de bancada utilizado nos ensaios.

Fotografia 2: Filtro prensa de esteira em escala de bancada (NEOGEN CORPORATION).

Os procedimentos para a realização dos ensaios de desidratação compreenderam as seguintes etapas:

Ø Tira-se o teor de sólidos do lodo adensado;Ø Com o auxílio de uma espátula metálica espalha-se o lodo adensado sobre a parte interna da esteira,

formando um círculo de 10 cm de diâmetro e com 1,5 a 2 mm de espessura;Ø Pressiona-se a alavanca metálica lentamente para baixo até que uma força equivalente a 100 lb seja lida no

medidor de força digital, acoplado ao aparelho. A alavanca metálica encontra-se conectada a um gancho,que por sua vez está ligado ao par de esteiras, cujas dimensões são de 6 polegadas de largura por 24 decomprimento;

Ø A alavanca deve ser mantida pressionada por 10 segundos, sem variação de força;Ø Libera-se a alavanca;Ø Agora rapidamente, pressiona-se a alavanca até atingir 130 lb;Ø A alavanca deve ser mantida pressionada por 10 segundos, sem variação de força;Ø Libera-se a alavanca;Ø De novo, rapidamente, pressiona-se a alavanca até 170 lb;Ø A alavanca deve ser mantida pressionada por 30 segundos, sem variação de força;Ø Libera-se a alavanca;Ø Abre-se o par de esteiras e cuidadosamente com uma espátula colhem-se amostras desse lodo desidratado,

tomando a precaução de retirar pequenas porções tanto do centro quanto das bordas do material retido naesteira;

Ø Tira-se o seu teor de sólidos;Ø Também, para a água inter-flocos escoada através do tubo de drenagem, e depois recolhida em um pequeno

béquer, faz-se análise do seu teor de sólidos.

FASE 2 : RESULTADOS EXPERIMENTAIS

Os ensaios de desidratação por filtro prensa de esteira realizados com o lodo da ETA-ABV, comprovaram quequando o seu condicionamento se deu pela aplicação do polímero catiônico 853-BC, maiores valores de teores

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de sólidos no lodo desidratado foram encontrados (18,53% contra 15,80%, ambos para 6 g/Kg de dosagem depolímero ).

Para o lodo da ETA-RG, o uso do polímero catiônico 853-BC levou a maiores teores de sólidos do lododesidratado do que o aniônico 2540, em qualquer uma das dosagens. Embora para ambos, os maiores teorestenham ocorrido para uma dosagem de 8 g/Kg (17,19% - catiônico 853-BC; 16,07% - aniônico 2540). Alémdisso, a aplicação do polímero catiônico 853-BC também levou a menores teores de sólidos do filtrado nadesidratação, em todas as suas dosagens. Notou-se que o mais baixo valor de filtrado obtido com a aplicação dopolímero aniônico 2540 na desidratação, foi de 0,066% (numa dosagem de 4 g/Kg), e o menor alcançado como polímero catiônico 853-BC , 0,058% (nas dosagens de 4 e 6 g/Kg). Comparando o lodo da ETA-ABV com o da ETA-RG vemos que seus valores de teores de sólidos dos filtradosencontrados após a desidratação são ligeiramente inferiores (0,032% contra 0,058%), qualquer que seja opolímero testado. Além disso, a ETA-RG teve seu lodo desidratado apresentando teores de sólidos ligeiramenteinferiores aos da ETA-ABV, assim como também foram menores seus volumes de filtrados conseguidos. ATabela 2 abaixo apresenta um resumo dos dados obtidos nestes ensaios. Tabela 2: Resultados experimentais relativos aos ensaios de desidratação por filtro prensa de esteira.Ensaio ETA T.S. Lodo Polímero Dosagem de Tela T.S. T.S. não

(%) polímero (g/kg) (mm) Filtrado (%) Filtrado (%)

1 catiônico 4 0,038 16,55

2 ABV 0,75 853-BC 6 0,364 0,035 18,53

3 8 0,032 17,74

4 aniônico 4 0,035 15,55

5 ABV 0,75 2500 6 0,364 0,032 15,8

6 8 0,04 14,57

7 catiônico 4 0,058 16,75

8 RG 1,10 853-BC 6 0,364 0,058 16,51

9 8 0,098 17,19

10 aniônico 4 0,066 14,61

11 RG 1,10 2500 6 0,364 0,24 12,59

12 8 0,39 16,07

As Figuras 3 e 4 a seguir mostram os teores de sólidos e as eficiências na captura dos mesmos com adesidratação.

1414,5

15

15,516

16,5

1717,5

18

18,519

3 4 5 6 7 8 9

dosagem de polímero (g/Kg)

teo

r d

e só

lido

s (%

)

pol. catiônico pol. aniônico

12

13

14

15

16

17

18

3 4 5 6 7 8 9

dosagem de polímero (g/Kg)

teo

r d

e só

lido

s (%

)

pol. catiônico pol. aniônico

Figura 3: Teor de sólidos do lodo desidratado versos dosagem de polímero – lodo da ETA-ABV e RG,respectivamente.

Os ensaios de desidratação realizados com o lodo condicionado pelo polímero catiônico 853-BC, para o lododa ETA-ABV levaram a teores de sólidos de até aproximadamente 19% (para uma dosagem de 6 g/Kg),enquanto que para o polímero aniônico 2540 estes ficaram compreendidos entre 14 e 16%.

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As curvas traçadas acima mostram que, para o polímero catiônico 853-BC, teores de sólidos no lododesidratado maiores do que 16% foram alcançados em qualquer uma das dosagens, enquanto que para opolímero aniônico 2540, esses variaram entre 12 e 16%.

98,8

98,9

99

99,1

99,2

99,3

99,4

3 4 5 6 7 8 9

dosagem de polímero (g/Kg)

efic

iên

cia

de

cap

tura

(%

)

pol. catiônico pol. aniônico

88

90

92

94

96

98

100

3 4 5 6 7 8 9

dosagem de polímero (g/Kg)

efic

iên

cia

de

cap

tura

(%

)

pol. catiônico pol. aniônico

Figura 4: Eficiência de captura de sólidos versos dosagem de polímero – lodo da ETA-ABV e RG,respectivamente.

Observa-se que para os testes de desidratação realizados com o polímero catiônico 853-BC, lodo ETA-ABV,capturas maiores do que 99,2% foram verificadas, enquanto que quando do uso do polímero aniônico 2540, amelhor eficiência alcançada foi a de 98,9%. Com relação ao lodo da ETA-RG, para ambos os polímeros, quanto maior a dosagem aplicada menor aeficiência de captura de sólidos na desidratação. Alem disso, essas se comprovaram maiores quando daaplicação do polímero catiônico 853-BC, que para uma dosagem igual à 4 g/Kg, obteve quase 99% deeficiência.

Para taxas de aplicação de lodo adensado da ETA-ABV por volta de 400 Kg SS/m2.dia, o emprego do polímerocatiônico 853-BC levou a teores de sólidos no lodo desidratado ligeiramente superiores, do que o aniônico2540. É possível perceber também uma melhor eficiência na captura de sólidos quando o polímero catiônico853-BC é utilizado (eficiências maiores do que 99,25%), numa taxa de aplicação de lodo (já adensado) porvolta de 400 Kg SS/m2.dia. Para carga de sólidos aplicada em torno de 800 Kg SS/m2.dia, de lodo adensado da ETA-RG, vê-se que o usodo polímero catiônico 853-BC levou a teores de sólido no lodo desidratado, equivalente a 17%. Já o aniônico2540, a um máximo de 16%, qualquer que seja a dosagem aplicada. Eficiência na captura de sólidos, variandodesde 97% a quase 99%, para uma carga de sólidos aplicada equivalente à 800 Kg SS/m2.dia, foi conseguidacom o emprego do polímero catiônico 853-BC. Para o aniônico 2540, a máxima alcançada ficou em 98%,enquanto que as restantes se deram menores do que 94%.

CONCLUSÕES

Em função dos resultados experimentais obtidos pôde-se concluir que:

Para os ensaios de adensamento mecânico:

Ø A tela com menor malha de abertura (0,364 mm), juntamente com o emprego do polímero catiônico 853-BC nas dosagens entre 5 e 7 g/Kg promoveram as mais elevadas capturas de sólidos, para ambos os lodostestados (eficiências de captura maiores do que 90% no adensamento);

Ø Tanto para o lodo proveniente da ETA-ABV quanto da ETA-RG, o emprego do polímero catiônico 853-BC garantiu uma maior captura de sólidos. Isto é, ambos os lodos puderam ser adensados com sucesso(teor de sólidos maiores do que 2,0%), preferencialmente quando aplicaram-se dosagens variando entre 5 à7 g/Kg desse polímero. Para o lodo adensado da ETA-ABV, uma média igual à 3,23% de teor de sólidosfoi atingida, e para o lodo da ETA-RG, 3,05%;

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Ø A qualidade do lodo adensado, isto é, do seu teor de sólidos, depende do tipo de lodo ensaiado. O lodo daETA-ABV provém dos resíduos formados pelo tratamento da água do Sistema Guarapiranga, enquanto queo da ETA-RG, do Sistema Rio Grande. O lodo da ETA-ABV é mais eficientemente adensado do que o daETA-RG, quer pelas características da água bruta de seu manancial, quer pelo tipo de tratamento utilizado;

Ø Para taxas de aplicação por volta de 400 Kg SS/m2.dia de lodo da ETA-ABV, quando do uso do polímerocatiônico 853-BC e da menor tela no adensamento mecânico, foram atingidos teores de sólidos maiores doque 2,5%. E, para taxas de aplicação por volta de 200 Kg SS/m2.dia de lodo da ETA-RG, quando do uso dopolímero catiônico 853-BC e da menor tela, teores de sólidos por volta de 2,0% foram verificados;

Para os ensaios de desidratação por filtro prensa de esteira:

Ø Ambas as ETA’s tiveram seus lodos desidratados à uma taxa de captura de sólidos sempre maior do que89%;

Ø As mais elevadas eficiências nas capturas dos sólidos ocorreram quando da aplicação do polímerocatiônico 853-BC, para as duas ETA’s, atingindo um máximo de quase 99,5% ;

Ø O lodo oriundo da ETA-ABV apresentou eficiências de captura de sólidos superiores ao da ETA-RG, paraas mesmas dosagens de polímero ensaiadas. Isto se deve principalmente à natureza do manancial e do tipode tratamento empregado;

Ø O condicionamento do lodo realizado com o polímero catiônico 853-BC levou a maiores teores de sólidosdo lodo desidratado, em ambas as ETA’s. Ultrapassando os 18%, quando ensaiado o lodo da ETA-ABV evariando entre 16 e 18%, quando o da ETA-RG;

Ø Para o lodo advindo da ETA-ABV, os maiores teores de sólidos verificaram-se para dosagens do polímerocatiônico 853-BC por volta de 6 g/Kg, enquanto que o da ETA-RG, por volta de 8 g/Kg;

Ø Para carga de sólidos de lodo adensado (ETA-ABV) aplicada entre 350 – 400 Kg SS/m2.dia, encontrou-seteores de sólidos do lodo desidratado variando de 14 até 20%, aproximadamente. Teores de sólidosvariando de 12 até 18%, com o lodo da ETA-RG, verificam-se para carga de sólidos aplicada por volta de800 Kg SS/m2.dia;

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