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Realização:
Parte 3: Gerenciamento de lodo e escuma
Lívia Lobato, Thiago Bressani Ribeiro, Bruno da Silva, Carlos Flórez, Priscilla Neves, Carlos Chernicharo
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Introdução
Tópicos de interesse Nota Técnica correspondente
1. Tratamento preliminar,
bombeamento e distribuição
de vazão
Parte 2: Tratamento preliminar, bombeamento e
distribuição de vazão (BRESSANI-RIBEIRO et al.,
2018);
2. Gerenciamento de escuma Parte 3: Gerenciamento de lodo e escuma
(LOBATO et al., 2018); 3. Gerenciamento de lodo
4. Corrosão e emissões
odorantes
Parte 4: Controle de corrosão e emissões
odorantes (BRANDT et al., 2018);
5. Biogás e emissões fugitivas
de metano
Parte 5: Biogás e emissões fugitivas de metano
(POSSETTI et al., 2018);
6. Qualidade do efluente Parte 6: Qualidade do efluente (ALMEIDA et al.,
2018).
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Introdução
Reatores UASB Subprodutos sólidos: lodo e escuma
Ausência ou não efetividade do gerenciamento
Rotinas operacionais adequadas para o gerenciamento desses subprodutos
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Introdução
Reatores UASB Elevada capacidade de retenção de lodo
Capacidade limite de retenção e armazenamento do lodo
Perda excessiva de sólidos
Perda da qualidade do efluente
Remoção periódica do lodo em excesso
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Introdução
Reatores UASB Formação e acumulação de escuma
Depende da composição do esgoto broto
• Detritos
• Óleos e graxas
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Introdução
Reatores UASB Formação e acumulação de escuma
Remoção da escuma com frequência apropriada
Bloqueio da passagem natural do gás
Perda de sólidos no efluente
Problemas e possíveis aprimoramentos relacionados ao lodo excedente
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Gerenciamento de lodo
Origem
• Lodo de tanque séptico
Problemas Possíveis aprimoramentos
• Lixiviado de aterros sanitários
• Lodo químico de ETA
• Efluentes não domésticos
Esgoto doméstico
Ylodo: 0,10 a 0,20 kgST.kgDQO-1
Esgoto doméstico +
Contribuições
Ylodo mais elevado
Recebimento de contribuições não consideradas no projeto
• Aumento na produção de lodo
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Gerenciamento de lodo
Origem
• Lodo de tanque séptico
Problemas
• Definição de Ylodo com a máxima segurança possível
Possíveis aprimoramentos
• Lixiviado de aterros sanitários
• Lodo químico de ETA
• Efluentes não domésticos
Impacto no gerenciamento de lodo
• Dimensionamento do sistema de desaguamento
• Estabelecimento das rotinas operacionais de descarte de lodo
Recebimento de contribuições não consideradas no projeto
• Aumento na produção de lodo
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Lodo de tanque séptico
Problemas Possíveis aprimoramentos
Recebimento de contribuições não consideradas no projeto
• Aumento na produção de lodo
Gerenciamento de lodo
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Lodo de tanque séptico
Problemas Possíveis aprimoramentos
Recebimento de contribuições não consideradas no projeto
• Aumento na produção de lodo
• Avaliação rigorosa dos volumes esperados
• Implementar unidade específica para recebimento desse tipo de contribuição
Gerenciamento de lodo
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Lodo de tanque séptico
Problemas Possíveis aprimoramentos
Recebimento de contribuições não consideradas no projeto
• Aumento na produção de lodo
Digestor complementar
Desaguamento
Reator UASB
Poço de adensamento
Sobrenadante
Lodo
Gerenciamento de lodo
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Lixiviado de aterros jovens (- 5 anos de operação)
Problemas Possíveis aprimoramentos
Recebimento de contribuições não consideradas no projeto
• Concentrações elevadas de DBO, DQO, sulfeto e amônia • Impactos sobre a estabilidade e o desempenho do reator
Grau de diluição do lixiviado em relação à Qesgoto
• Sulfeto e amônia
Toxicidade aos microrganismos anaeróbios
• DBO e DQO Aumento da produção de
lodo
• Garantir fator de diluição elevado
Concentrações de sulfeto e de amônia abaixo dos níveis tóxicos
Gerenciamento de lodo
Produção de biogás
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Origem
• Lixiviado de aterros antigos (+ 5 anos de operação)
Problemas Possíveis aprimoramentos
Recebimento de contribuições não consideradas no projeto
• DQO/DBO elevada (pouca matéria orgânica biodegradável)
• Pouco impacto na
produção de lodo e de biogás
• Garantir fator de diluição elevado
Concentrações de sulfeto e de amônia abaixo dos níveis tóxicos
Gerenciamento de lodo
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Efluentes não domésticos
Problemas Possíveis aprimoramentos
Recebimento de contribuições não consideradas no projeto
• Podem ser recebidos sem maiores problemas
• Projetista deve atentar para os aspectos de maior produção de lodo e de riscos de acidificação do reator
Natureza orgânica e baixas concentrações
de SS Alcalinidade pode não ser suficiente para a neutralização
dos ácidos orgânicos
Outros tipos de ENDs de natureza orgânica: análise ainda mais criteriosa
Atenção especial: presença de elevadas concentrações de SS e de elementos potencialmente tóxicos (sulfetos, amônia, metais pesados)
Gerenciamento de lodo
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Efluentes não domésticos
Problemas Possíveis aprimoramentos
Recebimento de contribuições não consideradas no projeto
• Impactos no processo de tratamento
• Não devem ser encaminhados para ETEs que empregam processos biológicos Natureza inorgânica
Sensores para medição on line de pH
Galvanoplastia
Identificação de mudanças bruscas de pH
Identificação da origem do problema e na definição das medidas de controle
Gerenciamento de lodo
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Lodo de ETA
Problemas Possíveis aprimoramentos
Recebimento de contribuições não consideradas no projeto
Retido em tanque pulmão após descarte de floculadores e decantadores
Constituído por silte e argila
Gerenciamento de lodo
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Lodo de ETA
Problemas Possíveis aprimoramentos
Recebimento de contribuições não consideradas no projeto
• Prejuízos ao funcionamento e eficiência do reator
Aumento expressivo do teor de Ssed.
15 vezes
5mL.L-1 80mL.L-1
Gerenciamento de lodo
Após a etapa de desaguamento
Constituído por silte e argila
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Origem
• Lodo de ETA
Problemas Possíveis aprimoramentos
Recebimento de contribuições não consideradas no projeto
Após a etapa de desaguamento
Constituído por silte e argila
• Acúmulo no fundo dos reatores
Elevado teor de sólidos inorgânicos - 0,5 a 1,0% .
• Difícil remoção pelo sistema de extração de lodo.
• Danos a bombas e outros equipamentos (ex. centrifugas)
Gerenciamento de lodo
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Lodo de ETA
Problemas Possíveis aprimoramentos
Recebimento de contribuições não consideradas no projeto
Retido em tanque pulmão após descarte de floculadores e decantadores
Após a etapa de desaguamento
Constituído por silte e argila
• Impacto na atividade microbiana
Decrescente produção de metano à medida que se aumentou a fração de lodo de ETA.
Toxicidade aos microrganismos metanogênicos
Gerenciamento de lodo
• Não deve ser encaminhado para reatores UASB
Estudo criterioso
Lodo não ocasionará bancos de sedimentos
no fundos do reator
Lodo de ETA para ETE
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Origem
• Pontos de amostragem em número insuficiente e/ou instalados em posição errada
Problemas Possíveis aprimoramentos
Sistema de amostragem
• Dificuldades na determinação do perfil e da massa de sólidos
Gerenciamento de lodo
• Previsão de adequado sistema de amostragem de lodo ao longo da altura do compartimento de digestão
Determinação do perfil e massa de sólidos
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Principais diretrizes para o sistema de amostragem
Gerenciamento de lodo
• Pontos verticais de amostragem de lodo ao longo de toda a altura do compartimento de digestão
Distantes no máximo 0,5 m entre si, sendo o primeiro ponto na mesma altura do descarte de fundo (0,2 a 0,3 m) e o último na interface dos compartimentos de digestão e de decantação
Mínimo de 4 pontos de amostragem
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Principais diretrizes para o sistema de amostragem
Gerenciamento de lodo
• Pontos verticais de amostragem de lodo ao longo de toda a altura do compartimento de digestão
Distantes no máximo 0,5 m entre si, sendo o primeiro ponto na mesma altura do descarte de fundo (0,2 a 0,3 m) e o último na interface dos compartimentos de digestão e de decantação
Mínimo de 4 pontos de amostragem
• Previsão de caixa de manobra dos registros de amostragem de lodo
Adequado trabalho do operador
Necessidade de manuseio dos frascos de coleta e de limpeza das instalações
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Principais diretrizes para o sistema de amostragem
Gerenciamento de lodo
• Registros tipo esfera
Registro metálico seguido de registro de PVC
• Conjuntos de pontos verticais de amostragem
Caracterização representativa do lodo de todo o volume reacional do compartimento de digestão
• Diâmetro interno útil mínimo: 50 mm
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Origem
• Tubulações em número insuficiente ou mal distribuídas no compartimento de digestão
Problemas Possíveis aprimoramentos
Sistema de descarte de lodo
• Problemas na operação de descarte de lodo
Gerenciamento de lodo
• Conjuntos de tubulações de descarte de lodo em duas diferentes alturas
Conjunto inferior: lodo mais concentrado e com melhores condições de sedimentabilidade
Conjunto superior: lodo menos concentrado e com piores condições de sedimentabilidade
Maior flexibilidade
operacional
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Origem
• Tubulações em número insuficiente ou mal distribuídas no compartimento de digestão
Problemas Possíveis aprimoramentos
Sistema de descarte de lodo
• Problemas na operação de descarte de lodo
Gerenciamento de lodo
Remoção programada do lodo de pior qualidade
Preservação do lodo de melhor qualidade
Obtenção de maior idade do lodo
Descarte de lodo mais estabilizado
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Tubulações em número insuficiente ou mal distribuídas no compartimento de digestão
Problemas Possíveis aprimoramentos
Sistema de descarte de lodo
• Problemas na operação de descarte de lodo
Gerenciamento de lodo
Remoção programada do lodo de pior qualidade
Preservação do lodo de melhor qualidade
Manutenção de leito de lodo denso no fundo
“Filtro”: retenção de SS
Tempo suficiente para ser hidrolisados
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Tubulações em número insuficiente ou mal distribuídas no compartimento de digestão
Problemas Possíveis aprimoramentos
Sistema de descarte de lodo
• Problemas na operação de descarte de lodo
Gerenciamento de lodo
Remoção programada do lodo de pior qualidade
Preservação do lodo de melhor qualidade
Tempo suficiente para ser hidrolisados
Menor perda de sólidos para o compartimento
de decantação
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Tubulações em número insuficiente ou mal distribuídas no compartimento de digestão
Problemas Possíveis aprimoramentos
Sistema de descarte de lodo
• Problemas na operação de descarte de lodo
Gerenciamento de lodo
Remoção programada do lodo de pior qualidade
Preservação do lodo de melhor qualidade
Menor perda de sólidos para o compartimento
de decantação
Melhoria na qualidade do efluente final
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Principais diretrizes para o sistema de descarte de lodo
Gerenciamento de lodo
• Tubulações inferiores
0,20 e 0,30 m do fundo
• Tubulações superiores
1,00 e 1,50 m do fundo
0,50 m abaixo do defletor de gases, de modo a possibilitar a remoção efetiva do lodo menos concentrado
Tubulação superior de descarte de lodo deve ser posicionada a pelo menos 1,00 m abaixo da entrada do compartimento de decantação
NBR 12.209 (ABNT, 2011)
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Principais diretrizes para o sistema de descarte de lodo
Gerenciamento de lodo
• Tubulações inferiores
0,20 e 0,30 m do fundo
• Tubulações superiores
1,00 e 1,50 m do fundo
0,50 m abaixo do defletor de gases, de modo a possibilitar a remoção efetiva do lodo menos concentrado
Tubulação superior de descarte de lodo deve ser posicionada a pelo menos 1,00 m abaixo da entrada do compartimento de decantação
NBR 12.209 (ABNT, 2011)
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Gerenciamento de lodo
• Tubulação de descarte de lodo de fundo
Áreas de influência: 20 a 30 m² de área de reator
• Tubulações de descarte de lodo superior
Áreas de influência mais elevadas: 30 a 50 m²
Avaliar possibilidade de utilização de uma única tubulação, de grande diâmetro, interligada a ramais coletores, de 100 ou 150 mm
- Dimensionada com vistas a se alcançar perda de carga próxima à zero, considerando a vazão total decorrente do somatório dos ramais coletores a ela interligados
• Tubulações e válvulas de descarte do lodo inferior: 150 mm
• Tubulações e válvulas de descarte do lodo superior: 100 mm
• Válvulas de manobra devem ser, preferencialmente, do tipo faca
Principais diretrizes para o sistema de descarte de lodo
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Origem
• Manuais e/ou diretrizes não detalhados o suficiente
Problemas Possíveis aprimoramentos
Ausência (ineficácia) de rotina operacional para descartes sistemáticos
• Realização de procedimentos inadequados
• Problemas logísticos e administrativos Contrato de prestação de
serviço referente ao transporte do lodo não compatível com a frequência necessária
• Falta de remoção sistemática de lodo nos reatores UASB e dos leitos de secagem
• Dificuldades com a manutenção preventiva e corretiva
• Equipamentos do sistema de desaguamento mecanizado fora de operação
Gerenciamento de lodo
• Definição das massas de lodo a serem mantidas no reator
Massa mínima
Biomassa suficiente para digerir a carga orgânica
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Origem
• Manuais e/ou diretrizes não detalhados o suficiente
Problemas Possíveis aprimoramentos
Ausência (ineficácia) de rotina operacional para descartes sistemáticos
• Realização de procedimentos inadequados
• Problemas logísticos e administrativos Contrato de prestação de
serviço referente ao transporte do lodo não compatível com a frequência necessária
• Falta de remoção sistemática de lodo nos reatores UASB e dos leitos de secagem
• Dificuldades com a manutenção preventiva e corretiva
• Equipamentos do sistema de desaguamento mecanizado fora de operação
Gerenciamento de lodo
• Definição das massas de lodo a serem mantidas no reator
Massa máxima
Capacidade de retenção de lodo no reator UASB
Ssed efluente X
Perfil de lodo
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Origem
• Manuais e/ou diretrizes não detalhados o suficiente
Problemas Possíveis aprimoramentos
Ausência (ineficácia) de rotina operacional para descartes sistemáticos
• Realização de procedimentos inadequados
• Problemas logísticos e administrativos Contrato de prestação de
serviço referente ao transporte do lodo não compatível com a frequência necessária
• Falta de remoção sistemática de lodo nos reatores UASB e dos leitos de secagem
• Dificuldades com a manutenção preventiva e corretiva
• Equipamentos do sistema de desaguamento mecanizado fora de operação
Gerenciamento de lodo
• Definição das massas de lodo a serem mantidas no reator
Massa máxima
Capacidade de retenção de lodo no reator UASB
Concentração de ST < 0,5%
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Origem
• Manuais e/ou diretrizes não detalhados o suficiente
Problemas Possíveis aprimoramentos
Ausência (ineficácia) de rotina operacional para descartes sistemáticos
• Realização de procedimentos inadequados
• Problemas logísticos e administrativos Contrato de prestação de
serviço referente ao transporte do lodo não compatível com a frequência necessária
• Falta de remoção sistemática de lodo nos reatores UASB e dos leitos de secagem
• Dificuldades com a manutenção preventiva e corretiva
• Equipamentos do sistema de desaguamento mecanizado fora de operação
Gerenciamento de lodo
• Definição da estratégia de descarte
Produção de lodo
Estratégia de descarte adotada
Volume de lodo
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Origem
• Manuais e/ou diretrizes não detalhados o suficiente
Problemas Possíveis aprimoramentos
Ausência (ineficácia) de rotina operacional para descartes sistemáticos
• Realização de procedimentos inadequados
• Problemas logísticos e administrativos Contrato de prestação de
serviço referente ao transporte do lodo não compatível com a frequência necessária
• Falta de remoção sistemática de lodo nos reatores UASB e dos leitos de secagem
• Dificuldades com a manutenção preventiva e corretiva
• Equipamentos do sistema de desaguamento mecanizado fora de operação
Gerenciamento de lodo
• Definição da estratégia de descarte
• 50% Lodo superior
• 50% Lodo inferior
Maiores volumes
Poço de adensamento e
homogeneização
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Origem
• Manuais e/ou diretrizes não detalhados o suficiente
Problemas Possíveis aprimoramentos
Ausência (ineficácia) de rotina operacional para descartes sistemáticos
• Realização de procedimentos inadequados
• Problemas logísticos e administrativos Contrato de prestação de
serviço referente ao transporte do lodo não compatível com a frequência necessária
• Falta de remoção sistemática de lodo nos reatores UASB e dos leitos de secagem
• Dificuldades com a manutenção preventiva e corretiva
• Equipamentos do sistema de desaguamento mecanizado fora de operação
Gerenciamento de lodo
Reator UASB
Fração mais concentrada seja homogeneizada para se
atingir a faixa ideal de ST
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Definição das características dos sistemas de desaguamento
Gerenciamento da lodo
Importante considerar:
Especificidades de cada local
Questões logísticas e administrativas
Condições operacionais
Condições climáticas
Essencial considerar a possibilidade do descarte de lodo a duas alturas
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Definição das características dos sistemas de desaguamento
Gerenciamento da lodo
Desaguamento natural
Descartes realizados em batelada, com frequência compatível com a capacidade de retenção e armazenamento do reator, tempo médio de secagem e o contrato do prestador de serviço referente à remoção e transporte do lodo desaguado
Necessidade de modulação dos leitos, associada ao planejamento de descarte e limpeza
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Definição das características dos sistemas de desaguamento
Gerenciamento da lodo
Desaguamento mecanizado
Descartes realizados diariamente e magnitude deve corresponder à produção diária de lodo considerando todos os reatores
Massa de lodo estiver abaixo do valor máximo adotado
Concentração de ST no ponto de amostragem superior for inferior a 0,5%
Definição da rotina operacional:
• Escala de operadores
• Contrato com os prestadores de serviços referentes ao transporte do lodo desaguado e à realização de manutenções preventivas e corretivas
• Possibilidade de paralisações
• Disponibilidade de produtos químicos e peças de reposição
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Definição da rotina operacional de descarte
Gerenciamento da lodo
Escala dos operadores Contratos com os prestadores de serviço
• Transportes
• Manutenções preventivas e corretivas
Possibilidade de paralisações
Disponibilidade de produtos químicos
Condições climáticas
Possibilidade de redundância dos equipamentos críticos e/ou
previsão de leitos de secagem
Evitar situações de passivo de lodo
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Passagem de elevada quantidade de detritos
Problemas Possíveis aprimoramentos
Funcionamento inadequado das unidades do Tratamento Preliminar
• Detritos com maior densidade (e areia) irão se depositar no fundo dos reatores
Diminuição do volume útil
Entupimentos nas tubulações de lodo e prejuízos ao funcionamento do sistema de desaguamento
Gerenciamento de lodo
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Passagem de elevada quantidade de detritos
Problemas Possíveis aprimoramentos
Funcionamento inadequado das unidades do Tratamento Preliminar
• Maior cuidado na definição das unidades de tratamento preliminar
Utilização de grades ultrafinas e de peneiras com abertura de 3 a 4mm
Remoção de óleos e graxas a montante dos reatores UASB
• Detritos com maior densidade (e areia) irão se depositar no fundo dos reatores
Geração de um lodo desaguado com qualidade estética desagradável
Desarenadores aerados
Gerenciamento de lodo
Problemas e possíveis aprimoramentos relacionados a escuma
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Introdução
Formação de escuma
Superfície do
decantador
Interior do
separador trifásico
Superfície do decantador
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Introdução
Formação de escuma
Superfície do
decantador
Interior do
separador trifásico
Separador trifásico
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Presença de detritos e óleos e graxas no esgoto bruto
Problemas Possíveis aprimoramentos
Escuma acumulada no compartimento de decantação
• Calhas coletoras de efluentes desniveladas
Fluxos preferenciais e de acumulação de escuma na parte superior dos compartimentos de decantação
Gerenciamento da escuma
Resíduo muito concentrado
Coeficientes de acumulação baixos
Calha coletora desnivelada
Acumulação de escuma
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Presença de detritos e óleos e graxas no esgoto bruto
Problemas Possíveis aprimoramentos
Escuma acumulada no compartimento de decantação
• Calhas coletoras de efluentes desniveladas
Fluxos preferenciais e de acumulação de escuma na parte superior dos compartimentos de decantação
• Garantir o adequado nivelamento e fixação das calhas coletoras de efluente
Gerenciamento da escuma
Resíduo muito concentrado
Coeficientes de acumulação baixos
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem Problemas Possíveis aprimoramentos
Escuma acumulada no compartimento de decantação
Gerenciamento da escuma
• Presença de detritos e óleos e graxas no esgoto bruto
Resíduo muito concentrado
Coeficientes de acumulação baixos
• Falta de vedação na instalação dos vertedores
Efluente passa entre a placa vertedora em fibra de vidro e a calha coletora em concreto
• Garantir a vedação na instalação dos vertedores
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Presença de detritos e óleos e graxas no esgoto bruto
Problemas Possíveis aprimoramentos
Escuma acumulada no compartimento de decantação
Gerenciamento da escuma
Resíduo muito concentrado
Coeficientes de acumulação baixos
• Falta de descarte de lodo e sobrecarga hidráulica no reator
Maior perda de sólidos para o compartimento de decantação
Lodo agrega à camada de escuma
“Lodo flotado”
• Gerenciamento adequado do lodo
• Situação tende a agravar:
Sobrecarga hidráulica
Velocidades ascensionais mais elevadas que a de projeto
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Principais diretrizes relacionadas ao controle da escuma no decantador
• Melhoria do projeto, da confecção e da instalação das calhas coletoras de efluente
Garantia de lâmina vertedora mínima de 15 mm Garantia de fixação adequada que garanta nivelamento e resistência à torção
• Correto dimensionamento da estrutura de extravasão de esgoto e/ou da estação elevatória de alimentação dos reatores
Evitar sobrecargas hidráulicas e velocidades excessivas nos compartimentos de digestão e de decantação do reator
• Correto gerenciamento do lodo
Evitar passagem excessiva e "flotação" de lodo no compartimento de decantação
Gerenciamento da escuma
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Presença de detritos e óleos e graxas no esgoto bruto
Problemas
Escuma acumulada no separador trifásico
Gerenciamento da escuma
Fluido
Coeficientes de acumulação mais alto
• Espessamento e solidificação da camada de escuma
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Presença de detritos e óleos e graxas no esgoto bruto
Problemas
Escuma acumulada no separador trifásico
Gerenciamento da escuma
• Espessamento e solidificação da camada de escuma
• A ausência ou ineficiência
dos dispositivos de remoção da escuma
• Condições precárias de acesso
• Falta de condições de segurança ocupacional
• Não existência de protocolo sistematizado para a remoção
Impede a passagem natural do biogás
Passagem para decantador
Compromete a retenção de sólidos
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Presença de detritos e óleos e graxas no esgoto bruto
Problemas
Escuma acumulada no separador trifásico
Gerenciamento da escuma
• Espessamento e solidificação da camada de escuma
• A ausência ou ineficiência dos dispositivos de remoção da escuma
• Condições precárias de acesso
• Falta de condições de segurança ocupacional
• Não existência de protocolo sistematizado para a remoção
Acúmulo e aumento da pressão sob a camada
Esforços estruturais nas paredes do separador
trifásico
Danos de desnivelamento, de torção e
de ruptura
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Presença de detritos e óleos e graxas no esgoto bruto
Problemas
Escuma acumulada no separador trifásico
Gerenciamento da escuma
• Espessamento e solidificação da camada de escuma
• A ausência ou ineficiência dos dispositivos de remoção da escuma
• Condições precárias de acesso
• Falta de condições de segurança ocupacional
• Não existência de protocolo sistematizado para a remoção
Materiais de menor resistência
• Lonas plásticas
• Chapas e telhas de amianto
• Fibra de vidro de qualidade inferior
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Presença de detritos e óleos e graxas no esgoto bruto
Problemas
Escuma acumulada no separador trifásico
Gerenciamento da escuma
• A ausência ou ineficiência dos dispositivos de remoção da escuma
• Condições precárias de acesso
• Falta de condições de segurança ocupacional
• Não existência de protocolo sistematizado para a remoção
Passagem do biogás para o decantador
Aumento dos níveis de emissão de gases odorantes
e GEE
Redução da recuperação de biogás
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Presença de detritos e óleos e graxas no esgoto bruto
Problemas
Escuma acumulada no separador trifásico
Gerenciamento da escuma
• A ausência ou ineficiência dos dispositivos de remoção da escuma
• Condições precárias de acesso
• Falta de condições de segurança ocupacional
• Não existência de protocolo sistematizado para a remoção
• Espessamento e solidificação da camada de escuma
• Deterioração da qualidade do efluente
• Aumento dos níveis de emissão de gases odorantes e GEE
Possíveis aprimoramentos
• Controle rigoroso do recebimento de efluentes não domésticos
Tanques sépticos
Efluentes industriais com elevado teor de óleos e graxas
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Presença de detritos e óleos e graxas no esgoto bruto
Problemas
Escuma acumulada no separador trifásico
Gerenciamento da escuma
• A ausência ou ineficiência dos dispositivos de remoção da escuma
• Condições precárias de acesso
• Falta de condições de segurança ocupacional
• Não existência de protocolo sistematizado para a remoção
• Espessamento e solidificação da camada de escuma
• Deterioração da qualidade do efluente
• Aumento dos níveis de emissão de gases odorantes e GEE
Possíveis aprimoramentos
• Utilização de separadores trifásicos equipados com dispositivo de remoção de escuma
Canaletas de coleta de escuma no interior do separador trifásico
Remoção hidrostática
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Presença de detritos e óleos e graxas no esgoto bruto
Problemas
Escuma acumulada no separador trifásico
Gerenciamento da escuma
• A ausência ou ineficiência dos dispositivos de remoção da escuma
• Condições precárias de acesso
• Falta de condições de segurança ocupacional
• Não existência de protocolo sistematizado para a remoção
• Espessamento e solidificação da camada de escuma
• Deterioração da qualidade do efluente
• Aumento dos níveis de emissão de gases odorantes e GEE
Possíveis aprimoramentos
• Utilização de separadores trifásicos equipados com dispositivo de remoção de escuma
Canaletas de coleta de escuma no interior do separador trifásico
Remoção hidrostática
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Presença de detritos e óleos e graxas no esgoto bruto
Problemas
Escuma acumulada no separador trifásico
Gerenciamento da escuma
• A ausência ou ineficiência dos dispositivos de remoção da escuma
• Condições precárias de acesso
• Falta de condições de segurança ocupacional
• Não existência de protocolo sistematizado para a remoção
• Espessamento e solidificação da camada de escuma
• Deterioração da qualidade do efluente
• Aumento dos níveis de emissão de gases odorantes e GEE
Possíveis aprimoramentos
• Utilização de separadores trifásicos equipados com dispositivo de remoção de escuma
Canaletas de coleta de escuma no interior do separador trifásico
Remoção hidrostática
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Origem
• Presença de detritos e óleos e graxas no esgoto bruto
Problemas
Escuma acumulada no separador trifásico
Gerenciamento da escuma
• A ausência ou ineficiência dos dispositivos de remoção da escuma
• Condições precárias de acesso
• Falta de condições de segurança ocupacional
• Não existência de protocolo sistematizado para a remoção
• Espessamento e solidificação da camada de escuma
• Deterioração da qualidade do efluente
• Aumento dos níveis de emissão de gases odorantes e GEE
Possíveis aprimoramentos
• Utilização de separadores trifásicos equipados com dispositivo de remoção de escuma
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Separador trifásico tronco-piramidal quadrangular com coletor interno de escuma
Gerenciamento da escuma
• (ROSA et al., 2012; SANTOS, 2014; DÍAZ FLÓ-
• REZ, 2016).
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Remoção hidrostática da escuma
Sequência de procedimentos
1. Níveis de escuma durante a operação normal
do reator (linha de gás pressurizada, de modo
a manter o nível de escuma 2 a 3 cm abaixo
da borda superior da canaleta interna).
2. Elevação do nível de escuma, conseguido com
o alívio da pressão da linha de gás, de forma a
possibilitar a entrada de escuma na canaleta
interna.
3. Fechamento do registro de esgotamento da
canaleta interna.
4. Aumento da pressão da linha de gás,
retornando à condição operacional mostrada
em 1.
Gerenciamento da escuma
Eficiências de remoção: 75% e 90%
ROSA et al., 2012; SANTOS, 2014; DÍAZ FLÓREZ, 2016
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Principais diretrizes relacionadas ao controle da escuma no separador trifásico
• Quantidade de escuma acumulada no interior do separador trifásico
Verificar para cada condição específica
Qualidade do esgoto Eficiência do TP
Características construtivas do reator
Gerenciamento da escuma
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
• Separador trifásico integrado ao selo hídrico
Controle das pressões internas
Ajuste dos níveis d’água em relação à canaleta de coleta de escuma.
Gerenciamento da escuma
Principais diretrizes relacionadas ao controle da escuma no separador trifásico
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Problemas relacionados ao gerenciamento da escuma
• Canaletas de coleta de escuma devem ser preferencialmente posicionadas junto a uma das paredes do separador trifásico e não junto ao centro
Possibilita maior lâmina vertente e maior eficiência na remoção de escuma
Canaleta em seção triangular
• Correto posicionamento da canaleta de coleta de escuma quando da construção
Instalação em níveis diferentes dos especificados em projeto
Inviabilizar a adequada pressurização e o funcionamento do dispositivo
Principais diretrizes relacionadas ao controle da escuma no separador trifásico
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Problemas relacionados ao gerenciamento da escuma
• Prever pontos de inspeção e válvulas nas tubulações de saída de escuma de cada separador trifásico
Identificação de pontos de entupimento e a não ocorrência de perda de carga hidráulica desigual, observada quando da instalação de apenas uma válvula
Principais diretrizes relacionadas ao controle da escuma no separador trifásico
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Problemas relacionados ao gerenciamento da escuma
• Prever bocais de extração ao longo do comprimento da canaleta de coleta de escuma
Permitir condições hidráulicas mais adequadas para o escoamento da escuma
• Configuração de múltiplos bocais de extração Largura de 15 cm para a canaleta de coleta de escuma
Vazões adequadas de escoamento
Adequadas taxas de liberação de biogás na área exterior a canaleta de coleta de escuma
Taxa de liberação mínima: 1,0 m3biogás.m-2.h-1
Principais diretrizes relacionadas ao controle da escuma no separador trifásico
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Separador trifásico modular Étsus-1000
Gerenciamento da escuma
• Plástico reforçado com fibra de vidro
• Adequado gerenciamento de escuma
• Coleta eficiente do biogás, sem perdas por vazamentos
• Adequada coleta do efluente líquido tratado, evitando o desprendimento de gases residuais e a ocorrência de curtos-circuitos hidráulicos
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Separador trifásico modular Étsus-1000
Gerenciamento da escuma
• Principais vantagens:
Leveza, resistência, estanqueidade e facilidade de transporte e instalação
Sistema de remoção da escuma
Sistema de coleta de efluente acoplado ao corpo do separador trifásico, com dispositivo de verificação de nível
Melhoria de aspectos operacionais dos reatores UASB
Redução/eliminação de emissões odorantes e de perdas de biogás
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Gerenciamento da escuma
• Garantir a estanqueidade do compartimento de gás Pequenas pressões na linha de biogás (5 a 10 cm.c.a)
• Estabelecer a frequência ideal de remoção de escuma no interior dos separadores trifásicos por meio de inspeção visual
Abertura das escotilhas de fechamento hermético, antes e depois de cada operação de descarte
Visores transparentes, quando disponíveis
Prática operacional do reator
Melhor rotina de descarte
Frequência e tempo de descarte, grau de abertura das válvulas, volumes removidos
Principais diretrizes relacionadas ao controle da escuma no separador trifásico
• Prever válvulas motorizadas para facilitar a operação de remoção de escuma
Gerenciamento integrado de lodo e escuma
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto
Gerenciamento integrado
Agradecimentos
Obrigado pela participação!