18.04.2013 Views

O Efeito da Manutenção e das Condições Operacionais no ...

O Efeito da Manutenção e das Condições Operacionais no ...

O Efeito da Manutenção e das Condições Operacionais no ...

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ<br />

CENTRO DE TECNOLOGIA<br />

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL<br />

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA URBANA<br />

HUGO RENAN BOLZANI<br />

O EFEITO DA MANUTENÇÃO E DAS CONDIÇÕES OPERACIONAIS<br />

NO DESEMPENHO DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ESGOTO<br />

MARINGÁ<br />

2011<br />

8


HUGO RENAN BOLZANI<br />

O EFEITO DA MANUTENÇÃO E DAS CONDIÇÕES OPERACIONAIS<br />

NO DESEMPENHO DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ESGOTO<br />

Dissertação apresenta<strong>da</strong> ao Programa de Pós-<br />

Graduação em Engenharia Urbana - Linha de<br />

Pesquisa: Planejamento e Gestão dos Sistemas<br />

Urba<strong>no</strong>s, <strong>da</strong> Universi<strong>da</strong>de Estadual de Maringá<br />

como requisito parcial para obtenção do título de<br />

Mestre em Engenharia Urbana.<br />

Orientador: Prof. Dr. Sandro Rogério<br />

Lautenschlager.<br />

MARINGÁ<br />

2011<br />

i


Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)<br />

B694e Bolzani, Hugo Renan<br />

O efeito <strong>da</strong> manutenção e <strong>da</strong>s condições operacionais <strong>no</strong><br />

desempenho de estações de tratamento de esgoto / Hugo Renan<br />

Bolzani, Maringá: [s.n.], 2011.<br />

154 f.<br />

Orientador: Prof. Dr. Sandro Rogério Lautenschlager<br />

Dissertação apresenta<strong>da</strong> ao Programa de Pós-graduação em<br />

Engenharia Urbana <strong>da</strong> Universi<strong>da</strong>de Estadual de Maringá - Área<br />

de Concentração: Infraestrutura e Sistemas urba<strong>no</strong>s.<br />

1. Estação de tratamento de esgoto. 2. <strong>Condições</strong><br />

operacionais. 3. Parâmetros físico-químicos. 4. Eficiência de<br />

tratamento. I. Lautenschlager, Sandro Rogério. II. Universi<strong>da</strong>de<br />

Estadual de Maringá.<br />

CDD 22. ed. 628.3<br />

ii


iii ii


“Aquele meni<strong>no</strong> trazia na testa a marca<br />

iv iii<br />

inconfundível: pertencia àquela espécie de gente<br />

que mergulha nas coisas às vezes sem saber por<br />

que, não sei se na esperança de decifrá-las ou se<br />

apenas pelo prazer de mergulhar.”<br />

Caio Fernando Abreu


À minha família, que merece todo meu carinho,<br />

amor e respeito.<br />

v iv


vi v<br />

AGRADECIMENTOS<br />

Aos meus pais Celi e Irineu Bolzani e minhas irmãs Evelin e<br />

Carina, pelo apoio e incentivo e paciência durante minha<br />

trajetória acadêmica que me faz crescer a ca<strong>da</strong> dia como<br />

pessoa e profissional.<br />

Ao restante de minha família (tios, primos e avó) que de alguma<br />

forma colaboraram com essa conquista, desde impressão de<br />

projeto a aju<strong>da</strong> nas questões para entrar <strong>no</strong> Mestrado.<br />

Ao meu orientador Sandro pela paciência, companheirismo e<br />

conhecimentos compartilhados durante a realização <strong>da</strong><br />

pesquisa.<br />

Ao Elizandro pelo companheirismo, incentivo e apoio fornecido<br />

durante todo o Mestrado.<br />

À Janaina pela alegria, tristeza, desespero, fins de semana,<br />

feriados e madruga<strong>da</strong>s compartilha<strong>da</strong>s <strong>no</strong>s laboratórios e em<br />

casa durante todo o Mestrado.<br />

Aos colegas de laboratório, em especial Juliana e Roselene,<br />

pelas dúvi<strong>da</strong>s soluciona<strong>da</strong>s, materiais fornecidos e disposição<br />

em sempre me aju<strong>da</strong>r quando precisei.<br />

Ao Departamento de Engenharia Química <strong>da</strong> Universi<strong>da</strong>de<br />

Estadual de Maringá, em especial a profª Célia, por<br />

disponibilizar espaço físico e recursos necessários para a<br />

realização do trabalho.<br />

À SANEPAR, em especial ao Gilberto e aos operadores <strong>da</strong> ETE<br />

Sul, Queila, Erica, Eder, Beto, Geraldo, Marcos, Cezar e Erik,<br />

pela amizade, atenção, paciência, transporte e concessão de<br />

<strong>da</strong>dos, fun<strong>da</strong>mentais <strong>no</strong> desenvolver do trabalho.<br />

À minha antiga profª Darlene que mesmo não precisando, não<br />

deixou de me aju<strong>da</strong>r quando necessitei.


RESUMO<br />

O trabalho avaliou a influência <strong>da</strong> manutenção e <strong>da</strong>s condições operacionais <strong>no</strong> desempenho<br />

<strong>da</strong>s ETEs de Maringá/PR. Em duas ETEs foram levantados os problemas<br />

operacionais/manutenção e aspectos ambientais, bem como realiza<strong>da</strong> uma coleta de esgoto<br />

para avaliar os tratamentos. Já em uma ETE, além desses levantamentos, realizou-se um<br />

monitoramento de 6 meses. Após as coletas, as amostras foram submeti<strong>da</strong>s a análises físico-<br />

químicas e verificado o índice de quali<strong>da</strong>de e conformi<strong>da</strong>de de esgoto. O sistema de duas<br />

ETEs é composto por tratamento preliminar e tratamento anaeróbio. Já em outra ETE há ain<strong>da</strong><br />

um tratamento aeróbio e desidratação/tratamento de lodo. As ETEs estão passando por<br />

diversos problemas, como filtros biológicos inativos, falhas na centrífuga e bombas de<br />

recirculação de lodo e rompimento <strong>da</strong> lona de PVC dos RALFs. Algumas uni<strong>da</strong>des<br />

necessitam de manutenção imediata, pois alteram a quali<strong>da</strong>de do esgoto desde o início do<br />

problema. Esta situação alterou a eficiência dos tratamentos, devido o acúmulo de lodo <strong>no</strong><br />

tratamento secundário e pós-tratamento de uma <strong>da</strong>s ETEs. As análises evidenciaram que<br />

parâmetros como DQO, DBO5, SST, NO3 - , NO4 - , NH4 + e PT nas amostras em to<strong>da</strong>s as ETEs<br />

estão com concentrações fora dos padrões e metas exigidos pelas legislações ambientais e<br />

pela Sanepar. Os índices elaborados na análise <strong>da</strong> quali<strong>da</strong>de também permaneceram com<br />

valores abaixo <strong>da</strong> faixa aceitável, o que evidencia um tratamento ineficiente nas ETEs. Foram<br />

listados 55 impactos ambientais, sendo o meio antrópico o fator que obteve o maior número<br />

de impactos negativos que estão ligados à oscilação <strong>da</strong> eficiência do sistema. Recomen<strong>da</strong>-se<br />

que os empreendimentos apresentam <strong>no</strong>vas alternativas e ações a serem toma<strong>da</strong>s na<br />

ocorrência de problemas operacionais para que o desempenho não seja afetado e as ETEs se<br />

tornem benéficas do ponto de vista social, sanitário e ambiental.<br />

Palavras-chave: <strong>Condições</strong> operacionais; Monitoramento; Eficiência de tratamento; Estação<br />

de tratamento de esgoto; Parâmetros físico-químicos.<br />

vii vi


ABSTRACT<br />

The study evaluated the influence of maintenance and operating conditions on the<br />

performance of the STPs in Maringá/PR. In two STPs were raised the<br />

operational/maintenance problems and environmental aspects, as well as a sewage sampling<br />

to evaluate the treatments. In a STP in addition to these surveys, was carried out a monitoring<br />

of 6 months. After collections, were analyzed the physico-chemical parameters of samples<br />

and was verified the index of quality and conformity of the sewer. The system of two STPs is<br />

composed of primary treatment and anaerobic treatment. In a STP is still there an aerobic<br />

treatment and dehydration/sludge treatment. The STPs are going through various problems,<br />

like biological filters inactive until, failures in centrifugal and pumps sludge recirculation and<br />

disruption of PVC canvas of ARFBs. Some units require immediate maintenance, because<br />

changing the quality of sewage from the beginning of the problem. This situation changed the<br />

effectiveness of treatments, because the accumulation of sludge in the secon<strong>da</strong>ry treatment<br />

and post treatment of STP. The situation of two STPs is even more worrisome, because the<br />

tests showed that parameters such as COD, BOD5, TSS, NO3 - NO4 - , NH4 + and PT are being<br />

released with concentrations above the a STP, that is, all the STPs are <strong>no</strong>t within the stan<strong>da</strong>rds<br />

and targets required by environmental laws and Sanepar. Were listed 55 impacts and the<br />

anthropic environment was the factor had the highest number of negative impacts. Most of the<br />

observed impacts is linked to the oscillation of the system's efficiency. It is recommended that<br />

the enterprise to have new alternatives and actions to be taken on the occurrence of<br />

operational problems for which performance is <strong>no</strong>t affected and that the STPs becomes<br />

beneficial from the standpoint of social, sanitary and environment.<br />

Keywords: Operating conditions; Monitoring; Treatment efficiency; Sewage treatment plant;<br />

Physico-chemical parameters.<br />

viii vii


SUMÁRIO<br />

LISTA DE FIGURAS .............................................................................................................. XII<br />

LISTA DE TABELAS ............................................................................................................ XIII<br />

LISTA DE QUADROS .............................................................................................................. XV<br />

LISTA DE SIGLAS E ABREVIAÇÕES ...................................................................................... XVI<br />

1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 17<br />

2 OBJETIVOS................................................................................................................... 19<br />

2.1.1 Objetivo geral................................................................................................ 19<br />

2.1.2 Objetivos específicos ..................................................................................... 19<br />

3 REVISÃO TEÓRICA ....................................................................................................... 20<br />

3.1 ESGOTO SANITÁRIO ............................................................................................... 20<br />

3.2 CARACTERÍSTICAS DO ESGOTO SANITÁRIO ........................................................... 22<br />

3.2.1 Características físicas ................................................................................... 23<br />

3.2.2 Características químicas ............................................................................... 25<br />

3.2.3 Características biológicas ............................................................................. 29<br />

3.2.4 Metais pesados .............................................................................................. 29<br />

3.3 ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO ................................................................ 30<br />

3.3.1 Tratamento preliminar ................................................................................. 32<br />

3.3.1.1 Gradeamento ........................................................................................... 33<br />

3.3.1.2 Desarenadores ......................................................................................... 36<br />

3.3.2 Tratamento primário .................................................................................... 38<br />

3.3.3 Tratamento secundário ................................................................................. 39<br />

3.3.3.1 Reator anaeróbio de leito fluidizado ........................................................ 40<br />

3.3.3.2 Filtro biológico percolador e decantadors secundário ............................. 43<br />

3.3.4 Tratamento terciário .................................................................................... 46<br />

3.3.5 Tratamento do lodo ...................................................................................... 46<br />

3.3.5.1 Adensador de lodo ................................................................................... 46<br />

3.3.5.2 Leitos de secagem .................................................................................... 47<br />

3.3.5.3 Centrifugação e caleação ........................................................................ 48<br />

3.4 IMPACTOS AMBIENTAIS GERADOS PELAS ETES ..................................................... 49<br />

ix viii


3.5 CONTROLE OPERACIONAL E DE MANUTENÇÃO DE UMA ETE ................................ 51<br />

3.6 PRINCIPAIS CAUSAS DE PROBLEMAS OPERACIONAIS NAS ETES ............................. 52<br />

3.7 CONFIABILIDADE DOS TRATAMENTOS DE ESGOTO ................................................ 59<br />

3.8 PADRÕES DE LANÇAMENTO ................................................................................... 60<br />

4 CARACTERIZAÇÃO DAS ETES ...................................................................................... 61<br />

4.1 ETE 1 .................................................................................................................... 63<br />

4.2 ETE 2 .................................................................................................................... 66<br />

4.3 ETE 3 .................................................................................................................... 71<br />

5 METODOLOGIA ............................................................................................................ 75<br />

5.1 PONTOS DE COLETA ............................................................................................... 76<br />

5.2 METODOLOGIA ANALÍTICA ................................................................................... 77<br />

5.3 ANÁLISE DA QUALIDADE DE TRATAMENTO ............................................................ 80<br />

5.4 CONTROLE DE MANUTENÇÃO E ESTUDO ECONÔMICO DA ETE 2 ........................... 83<br />

5.5 AVALIAÇÃO DOS ASPECTOS E IMPACTOS AMBIENTAIS ........................................... 84<br />

6 RESULTADOS E DISCUSSÃO .......................................................................................... 85<br />

6.1 ETE 2 .................................................................................................................... 85<br />

6.1.1 Problemas encontrados na ETE 2 ................................................................ 85<br />

6.1.2 Monitoramento na ETE 2 ............................................................................. 89<br />

6.1.2.1 Precipitação pluviométrica ...................................................................... 89<br />

6.1.2.2 Vazão ...................................................................................................... 89<br />

6.1.2.3 Potencial hidrogeniônico ......................................................................... 90<br />

6.1.2.4 Oxigênio dissolvido ................................................................................. 92<br />

6.1.2.5 Relação F/M ............................................................................................ 93<br />

6.1.2.6 Deman<strong>da</strong> bioquímica de oxigênio ............................................................ 94<br />

6.1.2.7 Deman<strong>da</strong> química de oxigênio ................................................................. 97<br />

6.1.2.8 Relação DBO5/DQO ................................................................................ 99<br />

6.1.2.9 Carga orgânica ..................................................................................... 101<br />

6.1.2.10 Sólidos totais ......................................................................................... 102<br />

6.1.2.11 Sólidos suspensos totais ......................................................................... 104<br />

6.1.2.12 Sólidos suspensos voláteis ..................................................................... 106<br />

6.1.2.13 Sólidos suspensos fixos .......................................................................... 108<br />

6.1.2.14 Sólidos dissolvidos totais ....................................................................... 110<br />

6.1.2.15 Sólidos sedimentáveis ............................................................................ 111<br />

6.1.2.16 Fósforo total .......................................................................................... 113<br />

ix<br />

x


6.1.2.17 Nitrogênio amoniacal ............................................................................ 115<br />

6.1.2.18 Nitrito .................................................................................................... 118<br />

6.1.2.19 Nitrato ................................................................................................... 119<br />

6.1.2.20 Nitrogênio Kjeldhal total ....................................................................... 121<br />

6.1.2.21 Metais pesados ...................................................................................... 122<br />

6.1.3 Análise <strong>da</strong> quali<strong>da</strong>de de tratamento <strong>da</strong> ETE 2 .......................................... 124<br />

6.1.3.1 Índice de quali<strong>da</strong>de do esgoto tratado ................................................... 124<br />

6.1.3.2 Índice de conformi<strong>da</strong>de de esgoto .......................................................... 125<br />

6.1.3.3 Índice de confiabili<strong>da</strong>de de tratamento .................................................. 126<br />

6.1.4 Controle de manutenção na ETE 2 ............................................................ 128<br />

6.1.5 Recomen<strong>da</strong>ções operacionais para a ETE 2 .............................................. 129<br />

6.1.6 Estudo econômico <strong>da</strong> ETE 2 ....................................................................... 130<br />

6.2 ETE 1 E ETE 3 .................................................................................................... 132<br />

6.2.1 Problemas encontrados na ETE 1 e ETE 3 ................................................ 132<br />

6.2.2 Caracterização do esgoto na ETE 1 e ETE 3 ............................................. 136<br />

6.2.3 Análise <strong>da</strong> quali<strong>da</strong>de de tratamento na ETE 1 e ETE 3 ............................ 139<br />

6.3 LEVANTAMENTO DOS IMPACTOS AMBIENTAIS NAS ETES .................................... 139<br />

6.3.1 Medi<strong>da</strong>s mitigadoras .................................................................................. 143<br />

7 CONCLUSÃO ............................................................................................................... 145<br />

REFERÊNCIAS .................................................................................................................... 147<br />

xi x


LISTA DE FIGURAS<br />

Figura 3.1 - Gradeamento por meio de corrente transportadora............................................. 35<br />

Figura 3.2 - Desarenador prismático quadrado com raspador mecânico ................................ 37<br />

Figura 3.3 - Desarenador ciclônico tipo vortex ..................................................................... 38<br />

Figura 3.4 - Perfil esquemático de um RALF ....................................................................... 41<br />

Figura 3.5 - Esquematização de um filtro biológico .............................................................. 44<br />

Figura 3.6 - Componentes de um decantador secundário ...................................................... 45<br />

Figura 4.1 - Sistema de tratamento de esgoto realizado na ETE 2 ......................................... 62<br />

Figura 4.2 - Sistema de tratamento de esgoto realizado na ETE 1 ......................................... 64<br />

Figura 4.2 - Sistema de tratamento de esgoto realizado na ETE 2 ......................................... 69<br />

Figura 4.3 - Tratamento preliminar: (a) gradeamento manual e mecanizado e (b)<br />

desarenador .................................................................................................................. 69<br />

Figura 4.4 - Tratamento secundário e pós-tratamento: (a) RALFs, (b) filtro biológico, (c)<br />

decantador secundário e (d) câmara de contato ............................................................. 70<br />

Figura 4.5 - Tratamento do lodo: (a) centrífuga e (b) pátio de cura ....................................... 71<br />

Figura 5.1 - Orga<strong>no</strong>grama <strong>da</strong> metodologia utiliza<strong>da</strong> <strong>no</strong> trabalho ........................................... 75<br />

Figura 5.2 - Esquematização dos pontos de coleta na ETE 2................................................. 76<br />

Figura 5.3 - Esquematização dos pontos de coleta na ETE 1 e ETE 3 ................................... 77<br />

Figura 6.1 - Gradeamento mecanizado retirado devido problemas de manutenção ................ 85<br />

Figura 6.2 - Resíduos sólidos do tratamento preliminar dispostos na ETE 2 ......................... 86<br />

Figura 6.3 - <strong>Condições</strong> precárias dos filtros biológicos ......................................................... 86<br />

Figura 6.4 - Espumas forma<strong>da</strong>s pela turbulência do esgoto ................................................... 87<br />

Figura 6.5 - Principais problemas identificados e período de ocorrência durante o<br />

monitoramento na ETE 2 .............................................................................................. 88<br />

Figura 6.6 - Precipitação pluviométrica em Maringá/PR durante o monitoramento ............... 89<br />

Figura 6.7 - Variação <strong>da</strong> vazão na ETE 2 durante o período de monitoramento .................... 90<br />

xii xi


Figura 6.8 - Variação de pH <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto ................................................. 91<br />

Figura 6.9 - Variação de OD <strong>no</strong>s pontos de coleta ................................................................ 92<br />

Figura 6.10 - Variação <strong>da</strong> Relação F/M <strong>no</strong> tratamento anaeróbio e aeróbio .......................... 93<br />

Figura 6.11 - Variação de DBO5 <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos............... 95<br />

Figura 6.12 - Variação de DQO <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos ................ 98<br />

Figura 6.13 – Variação <strong>da</strong> relação DBO5/DQO dos pontos de coleta .................................. 100<br />

Figura 6.14 - Variação de carga orgânica dos pontos de esgoto .......................................... 101<br />

Figura 6.15 - Variação de ST <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos ................. 103<br />

Figura 6.16 - Variação de SST <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos ............... 105<br />

Figura 6.17 - Variação de SSV <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos ............... 107<br />

Figura 6.18 - Variação de SSF <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos................ 108<br />

Figura 6.19 - Distribuição <strong>da</strong>s frações de sólidos suspensos fixos e voláteis <strong>no</strong>s pontos de<br />

coleta ......................................................................................................................... 109<br />

Figura 6.20 - Variação de SDT <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos ............... 110<br />

Figura 6.21 - Variação de SSed <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos .............. 112<br />

Figura 6.22 - Variação de PT <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos ................. 114<br />

Figura 6.23 - Variação de NH4 + <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos .............. 116<br />

Figura 6.24 - Variação de NO2 - <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos .............. 118<br />

Figura 6.25 - Variação de NO3 - <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos .............. 120<br />

Figura 6.26 - Variação de NKT <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos .............. 122<br />

Figura 6.27 - Variação do IQET <strong>da</strong> ETE 2 durante o período de monitoramento ................ 125<br />

Figura 6.28 - Variação do ICE <strong>da</strong> ETE 2 durante o período de monitoramento ................... 126<br />

Figura 6.29 - Resíduos sólidos dispostos na ETE 1 ............................................................. 132<br />

Figura 6.30 - Lona de PVC dos RALFs <strong>da</strong>nifica<strong>da</strong> ............................................................. 133<br />

Figura 6.31 - Ausência de retira<strong>da</strong> dos resíduos sólidos <strong>da</strong>s caçambas ................................ 134<br />

Figura 6.32 - Resíduos sólidos dispostos na ETE 3 ............................................................. 135<br />

xiii xii


LISTA DE TABELAS<br />

Tabela 3.1 - Classificação do esgoto por meio <strong>da</strong>s características físicas e químicas ............. 23<br />

Tabela 5.1 - Parâmetros e pesos para o IQET ....................................................................... 81<br />

Tabela 6.1 - Variação de pH <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto ................................................. 91<br />

Tabela 6.2 - Variação de OD <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto ................................................ 92<br />

Tabela 6.3 - Variação <strong>da</strong> Relação F/M <strong>no</strong> tratamento anaeróbio e aeróbio ............................ 94<br />

Tabela 6.4 - Variação de DBO5 <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto ............................................ 95<br />

Tabela 6.5 - Variação de DQO <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto ............................................. 98<br />

Tabela 6.6 - Variação <strong>da</strong> relação DBO5/DQO <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto ..................... 100<br />

Tabela 6.7 - Variação de carga orgânica dos pontos de esgoto ............................................ 101<br />

Tabela 6.8 - Variação de ST <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto ............................................... 103<br />

Tabela 6.9 - Variação de SST <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto ............................................. 105<br />

Tabela 6.10 - Variação de SSV <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto ........................................... 107<br />

Tabela 6.11 - Variação de SSF <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto ........................................... 108<br />

Tabela 6.12 - Variação de SDT <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto .......................................... 110<br />

Tabela 6.13 - Variação de SSed <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto .......................................... 112<br />

Tabela 6.14 - Variação de PT <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto ............................................. 114<br />

Tabela 6.15 - Variação de NH4 + <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto ......................................... 116<br />

Tabela 6.16 - Variação de NO2 - <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto .......................................... 118<br />

Tabela 6.17 - Variação de NO3 - <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto .......................................... 120<br />

Tabela 6.18 - Variação de NKT <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto .......................................... 122<br />

Tabela 6.19 - Variação dos metais pesados <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto ......................... 123<br />

Tabela 6.20 - Concentração de óleos e graxas <strong>no</strong> esgoto bruto e tratado ............................. 124<br />

Tabela 6.21 - ICT realizado na ETE 2 ................................................................................ 127<br />

Tabela 6.22 - Custos operacionais <strong>da</strong> ETE 2 ....................................................................... 131<br />

Tabela 6.23 - Caracterização do esgoto <strong>no</strong>s pontos de coleta na ETE 1 e ETE 3 ................. 137<br />

Tabela 6.24 - Eficiência dos tratamentos na ETE 1 e ETE 3 ............................................... 138<br />

Tabela 6.25 - Controle <strong>da</strong> quali<strong>da</strong>de na ETE 1 e ETE 3 ...................................................... 139<br />

Tabela 6.26 - Quantificação dos impactos ambientais nas ETEs ......................................... 141<br />

xiv xiii


LISTA DE QUADROS<br />

Quadro 3.1 - Substâncias presentes <strong>no</strong>s esgotos sanitários brutos ......................................... 21<br />

Quadro 3.2 - Principais metais pesados observados em esgoto, principais fontes e<br />

implicações .................................................................................................................. 30<br />

Quadro 3.3 – Alguns dos tratamentos utilizados para remoção de poluentes em esgotos ....... 32<br />

Quadro 3.4 - Tipos de desarenadores e respectivas características ........................................ 36<br />

Quadro 3.5 - Vantagens e desvantagens dos processos anaeróbios ........................................ 40<br />

Quadro 3.6 - Vantagens e desvantagens dos leitos de secagem ............................................. 47<br />

Quadro 3.7 - Vantagens e desvantagens dos processos de centrifugação e caleação .............. 48<br />

Quadro 3.8 - Problemas, causas e medi<strong>da</strong>s de prevenção/controle em uni<strong>da</strong>des diversas ...... 53<br />

Quadro 3.9 - Problemas, causas e medi<strong>da</strong>s de prevenção/controle <strong>no</strong> gradeamento............... 53<br />

Quadro 3.10 - Problemas, causas e medi<strong>da</strong>s de prevenção/controle <strong>no</strong>s desarenadores ......... 53<br />

Quadro 3.11 - Problemas, causas e medi<strong>da</strong>s de prevenção/controle <strong>no</strong>s RALFs .................... 54<br />

Quadro 3.12 - Problemas, causas e medi<strong>da</strong>s de prevenção/controle <strong>no</strong>s filtros biológicos ..... 55<br />

Quadro 3.13 - Problemas, causas e medi<strong>da</strong>s de prevenção/controle <strong>no</strong>s decantadores<br />

secundários .................................................................................................................. 56<br />

Quadro 3.14 - Problemas, causas e medi<strong>da</strong>s de prevenção/controle na centrífuga ................. 57<br />

Quadro 3.15 - Problemas, causas e medi<strong>da</strong>s de prevenção/controle <strong>no</strong>s leitos de secagem .... 58<br />

Quadro 4.1 - Dados gerais de projeto <strong>da</strong> ETE 1 .................................................................... 63<br />

Quadro 4.2 - Dados de projeto dos RALFs <strong>da</strong> ETE 1 ........................................................... 63<br />

Quadro 4.3 - Elementos componentes <strong>da</strong> ETE 1 ................................................................... 64<br />

Quadro 4.4 - Dados gerais de projeto <strong>da</strong> ETE 2 .................................................................... 66<br />

Quadro 4.5 - Dados gerais de projeto <strong>da</strong> ETE 2 .................................................................... 67<br />

Quadro 4.6 - Elementos componentes <strong>da</strong> ETE 2 ................................................................... 68<br />

Quadro 4.7 - Dados gerais de projeto <strong>da</strong> ETE 3 .................................................................... 71<br />

Quadro 4.8 - Elementos componentes <strong>da</strong> ETE 3 ................................................................... 72<br />

Quadro 6.1 - Aspectos encontrados em RALF com área de decantação aberta ou coberta ... 133<br />

Quadro 6.2 - Ativi<strong>da</strong>des e riscos ambientais nas ETEs ....................................................... 140<br />

Quadro 6.3 - Matriz de interação de ativi<strong>da</strong>des, aspectos e fatores ambientais nas ETEs .... 141<br />

xv xiv


LISTA DE SIGLAS E ABREVIAÇÕES<br />

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas<br />

APHA American Public Health Association<br />

As Arsênio<br />

AIA Avaliação de Impacto Ambiental<br />

Ba Bário<br />

CaO Óxido de Cálcio<br />

Cd Cádmio<br />

CH4<br />

Meta<strong>no</strong><br />

CIPA Comissão Interna de Prevenção de Acidentes<br />

CO2<br />

Gás Carbônico<br />

CV Coeficiente de Variação<br />

COMCAP Complexo de Centrais de Apoio a Pesquisa<br />

CONANA Conselho Nacional do Meio Ambiente<br />

Cr Cromo<br />

Cu Cobre<br />

DBO5<br />

Deman<strong>da</strong> Bioquímica de Oxigênio<br />

DQO Deman<strong>da</strong> Química de Oxigênio<br />

ETE Estação de Tratamento de Esgoto<br />

H2S Gás Sulfídrico<br />

Hg Mercúrio<br />

IAP Instituto Ambiental do Paraná<br />

IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística<br />

ICE Índice de Conformi<strong>da</strong>de de Esgoto<br />

ICT Índice de Confiabili<strong>da</strong>de de Tratamento<br />

IQET Índice de Quali<strong>da</strong>de do Esgoto Tratado<br />

N Nitrogênio<br />

NH4 + Nitrogênio Amoniacal<br />

Ni Níquel<br />

NKT Nitrogênio Kjel<strong>da</strong>hl Total<br />

NO2 - Nitrito<br />

xvi xv


NO3 - Nitrato<br />

OD Oxigênio Dissolvido<br />

OG Óleos e Graxas<br />

OGM Óleos e Graxas Minerais<br />

OGV Óleos e Graxas Vegetais<br />

Pb Chumbo<br />

pH Potencial Hidrogênionico<br />

PT Fósforo Total<br />

RALF Reator Anaeróbio de Leito Fluidizado<br />

SANEPAR Companhia de Saneamento do Estado do Paraná<br />

SDT Sólidos Dissolvidos Totais<br />

Se Selênio<br />

SSed Sólidos Sedimentáveis<br />

SSF Sólidos Suspensos Fixos<br />

SST Sólidos Suspensos Totais<br />

SSV Sólidos Suspensos Voláteis<br />

ST Sólidos Totais<br />

TRH Tempo de Retenção Hidráulica<br />

UEM Universi<strong>da</strong>de Estadual de Maringá<br />

WEF Water Environmental Federation<br />

Zn Zinco<br />

xvii xvi


Introdução 17<br />

1 INTRODUÇÃO<br />

O impacto do lançamento de efluentes de estações de tratamento de esgotos em corpos d’água<br />

sempre foi um motivo de grande preocupação. Uma série de legislações ambientais procura<br />

influir tanto nas condições de descarga quanto <strong>no</strong> nível de tratamento exigido para minimizar<br />

os impactos ambientais negativos provocados pelo despejo.<br />

No entanto, como comentam Johnstone e Norton (2000), definições adequa<strong>da</strong>s dos padrões a<br />

serem alcançados e vários esclarecimentos se tornam necessários, dentre os quais: (a) se o<br />

desempenho deve ser baseado em valores absolutos ou em uma porcentagem de remoção, (b)<br />

se os parâmetros usados como medi<strong>da</strong>s de controle devem estar incluídos nas licenças para<br />

lançamento, (c) se o regime de amostragem deve ser baseado em amostras simples ou<br />

compostas, (d) se deve existir uma freqüência requeri<strong>da</strong> de amostragens e análises, (e) qual<br />

deve ser o período de julgamento do cumprimento (se deve ser considera<strong>da</strong> a amostra diária, a<br />

média mensal, a média anual ou um valor percentual medido em um certo período de tempo).<br />

As pesquisas realiza<strong>da</strong>s com o intuito de avaliar o desempenho de estações de tratamento de<br />

esgoto se mostram fun<strong>da</strong>mentais <strong>no</strong> planejamento e projeto de sistemas de tratamento, uma<br />

vez que o alcance dos padrões de lançamento esta associado com um bom desempenho na<br />

tratabili<strong>da</strong>de do esgoto. Vários fatores podem levar a problemas e instabili<strong>da</strong>des <strong>no</strong>s processos<br />

que ocasionará efeitos adversos <strong>no</strong> tratamento do esgoto, pois não existe apenas uma variável<br />

responsável pela quali<strong>da</strong>de do mesmo.<br />

Além do impacto do lançamento dos efluentes de ETEs <strong>no</strong>s corpos d’água, os impactos<br />

ambientais provenientes <strong>da</strong>s peculiari<strong>da</strong>des do sistema e <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des operacionais também<br />

devem ser estu<strong>da</strong>dos. O conhecimento prévio dos problemas associados à implantação e<br />

operação de um empreendimento, por meio de instrumentos de avaliação de impacto e<br />

planejamento ambientais, pode levar a adoção de medi<strong>da</strong>s que evitem ou atenuem tais<br />

impactos, reduzindo os <strong>da</strong><strong>no</strong>s ambientais e, conseqüentemente, os custos envolvidos na sua<br />

remediação ou correção.<br />

É importante que os processos de tratamento de esgotos sejam avaliados também em relação à<br />

análise <strong>da</strong> quali<strong>da</strong>de que envolvem diferentes índices e indicadores, fornecendo informações<br />

que podem subsidiar a seleção de um determinado sistema de tratamento e permitindo a<br />

avaliação do desempenho real de uma ETE, <strong>no</strong> que se refere ao atendimento aos requisitos<br />

legais estabelecidos ou às metas de eficiência defini<strong>da</strong>s durante o projeto.


Introdução 18<br />

<strong>Condições</strong> de funcionamento dos equipamentos, além de detalhes de projeto, construção,<br />

operação e manutenção, devem ser analisa<strong>da</strong>s de maneira conjunta, para se tentar estabelecer<br />

e entender as relações existentes em uma ETE. Portanto, é de fun<strong>da</strong>mental importância que o<br />

funcionamento do tratamento seja acompanhado por um monitoramento que inclua aspectos<br />

importantes à operação do sistema.<br />

O estudo dos diversos fatores que envolvem os processos em ETEs, como problemas<br />

mecânicos, operacionais e ambientais, bem como problemas de gestão do empreendimento é<br />

uma ferramenta poderosa para a gestão ambiental sob vários aspectos: possibilita localizar<br />

fontes poluidoras; possibilita identificar fatores de risco; possibilita a toma<strong>da</strong> de medi<strong>da</strong>s<br />

preventivas; e possibilita a toma<strong>da</strong> de medi<strong>da</strong>s corretivas.<br />

A análise dos processos fornece também subsídios para toma<strong>da</strong> de decisão com vistas à<br />

melhoria na eficiência dos processos e <strong>da</strong> quali<strong>da</strong>de do esgoto final. Neste sentido, este<br />

trabalho é de grande relevância para a área de tratamento de esgotos, uma vez que se propõe a<br />

avaliar o comportamento de ETEs, sob diferentes interferências ambientais e operacionais,<br />

fornecendo informações reais do desempenho dos processos unitários, em termos <strong>da</strong><br />

quali<strong>da</strong>de do efluente gerado e <strong>da</strong> eficiência de remoção alcança<strong>da</strong>.


Objetivos 19<br />

2 OBJETIVOS<br />

2.1.1 Objetivo geral<br />

Avaliar a influência <strong>da</strong> manutenção e <strong>da</strong>s condições operacionais <strong>no</strong> desempenho <strong>da</strong>s três<br />

ETEs de Maringá/PR.<br />

2.1.2 Objetivos específicos<br />

Realizar um monitoramento <strong>da</strong>s características físico-químicas do esgoto in natura e<br />

tratado, bem como <strong>da</strong> eficiência dos tratamentos nas ETEs;<br />

Levantar os problemas operacionais e de manutenção <strong>da</strong>s ETEs, avaliando a influência<br />

dos mesmos <strong>no</strong> tratamento;<br />

Realizar uma análise <strong>da</strong> quali<strong>da</strong>de do tratamento <strong>da</strong>s ETEs por meio de índices de<br />

quali<strong>da</strong>de, conformi<strong>da</strong>de e confiabili<strong>da</strong>de de esgoto e tratamento;<br />

Levantar os aspectos e impactos ambientais decorrentes dos processos de tratamento e<br />

<strong>da</strong>s condições operacionais <strong>da</strong>s ETEs e propor medi<strong>da</strong>s mitigatórias;<br />

Realizar um controle de manutenção e um estudo econômico <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des<br />

operacionais em uma <strong>da</strong>s ETEs.


Revisão teórica 20<br />

3 REVISÃO TEÓRICA<br />

3.1 ESGOTO SANITÁRIO<br />

O termo esgoto é usado para caracterizar os efluentes gerados a partir dos diversos tipos de<br />

uso <strong>da</strong>s águas, tais como o uso doméstico, industrial, hospitalar, agrícola, entre outros<br />

(JORDÃO; PESSÔA, 1995).<br />

O esgoto sanitário, segundo definição <strong>da</strong> NBR 9648 (Associação Brasileira de Normas<br />

Técnicas - ABNT, 1986) é o despejo líquido constituído de esgotos doméstico e industrial,<br />

água de infiltração e a contribuição pluvial parasitária. A especifici<strong>da</strong>de de ca<strong>da</strong> elemento<br />

integrante dos esgotos é descrita <strong>da</strong> seguinte forma (SANEPAR, 2005a):<br />

O despejo doméstico provém de qualquer edificação que contenha algum dispositivo<br />

de utilização <strong>da</strong> água para fins domésticos;<br />

O despejo industrial provém de qualquer utilização <strong>da</strong> água para fins industriais e,<br />

dependendo do processo industrial, acabam adquirindo características próprias;<br />

A água de infiltração é aquela proveniente do subsolo, que penetra <strong>no</strong>s condutos de<br />

esgotos através de juntas defeituosas dos tubos rompidos e <strong>da</strong>s paredes dos poços de<br />

visita;<br />

A contribuição pluvial parasitária é a parcela de drenagem superficial que é absorvi<strong>da</strong><br />

pela rede coletora de esgoto sanitário (ligações clandestinas de águas pluviais através<br />

dos orifícios dos tampões de visita).<br />

O sistema separador absoluto, adotado pelo Brasil, faz com que as águas pluviais possuam<br />

uma rede exclusiva para sua coleta. Com isso, os esgotos sanitários são constituídos apenas de<br />

despejos domésticos, uma parcela de águas pluviais (ligações irregulares ou clandestinas) e<br />

águas de infiltração (tubos, conexões, juntas e paredes de poços de visita defeituosos).<br />

Pode existir uma parcela de despejos industriais diluídos <strong>no</strong>s esgotos sanitários desde que os<br />

mesmos não interfiram <strong>no</strong> sistema de coleta e, principalmente, <strong>no</strong> tratamento dos mesmos.<br />

Nesse trabalho, serão estu<strong>da</strong>dos somente esgotos sanitários, pois a política <strong>da</strong> Companhia de<br />

Saneamento do Paraná (SANEPAR) é de não receber despejos industriais, em quanti<strong>da</strong>de ou<br />

quali<strong>da</strong>de, que afetem o tratamento biológico realizado em uma estação de tratamento de<br />

esgoto (ETE).


Revisão teórica 21<br />

As condições que indicam o estado do esgoto provêm <strong>da</strong> natureza e extensão <strong>da</strong>s ações dos<br />

microrganismos sobre os sólidos existentes <strong>no</strong> mesmo. O esgoto possui três estados<br />

(SANEPAR, 2005a):<br />

Esgoto fresco: estado inicial, logo após sua geração, de cor cinza, turvo. Não tem odor<br />

desagradável, possui pequenas quanti<strong>da</strong>des de oxigênio dissolvido proveniente <strong>da</strong><br />

água de abastecimento;<br />

Esgoto séptico: já envelhecido, o esgoto não possui oxigênio dissolvido, com cor<br />

negra e desprendendo gases fétidos de cheiro ofensivo;<br />

Esgoto estabilizado: possui sólidos inertes que já foram decompostos, agora com<br />

pequenas quanti<strong>da</strong>des de oxigênio, sem odor ofensivo e com pouca quanti<strong>da</strong>de de<br />

sólidos em suspensão.<br />

A composição do esgoto sanitário é altamente variável, apresentando maior teor de impurezas<br />

durante o dia, em horários mais utilizados para o banho e trabalhos domésticos. A matéria<br />

orgânica, especialmente fezes humanas, confere, ao esgoto sanitário, suas principais<br />

características, que se modificam com o tempo, sofrendo diversas alterações até completa<br />

mineralização e estabilização (GASI et al., 1988). O Quadro 3.1 apresenta as origens de<br />

algumas substâncias constantes <strong>no</strong>s esgotos.<br />

Quadro 3.1 - Substâncias presentes <strong>no</strong>s esgotos sanitários brutos<br />

Tipos de Substâncias Origem Observações<br />

Detergentes Lavagem de louças e roupas<br />

A maioria contém o nutriente<br />

fósforo na forma de polifosfato.<br />

Sabões<br />

Substâncias córneas, ligamentos<br />

Lavagem de louças e roupas -<br />

<strong>da</strong> carne e fibras vegetais não<br />

Fezes humanas<br />

digeri<strong>da</strong>s<br />

Porção de amido e de protéicos<br />

Urobilína, pigmentos hepáticos<br />

Mucos, células de descamação<br />

epitelial<br />

Fezes humanas<br />

Urina humana<br />

Fezes humanas<br />

Vão se constituir na porção de<br />

matéria orgânica em<br />

decomposição entra<strong>da</strong> <strong>no</strong>s<br />

esgotos.<br />

Vermes, bactérias, vírus,<br />

leveduras<br />

Fezes humanas<br />

Cloreto de sódio Cozinhas e urina humana Ca<strong>da</strong> pessoa elimina 7 a 13 g/dia.<br />

Fosfatos Detergentes e urina humana Ca<strong>da</strong> pessoa elimina 1,5 g/dia.<br />

Sulfatos Urina humana -<br />

Carbonatos Urina humana -<br />

Uréia, amoníaco e ácido úrico Urina humana<br />

Ca<strong>da</strong> pessoa elimina de 4 a 14<br />

gramas de uréia por dia.<br />

Gorduras Cozinhas e fezes humanas<br />

Areia: infiltrações nas redes de coleta,<br />

-<br />

Areia, plásticos, cabelos, parcela de águas pluviais, etc. Demais Areias: produções nas ETEs -<br />

sementes, madeira, etc. substâncias são lança<strong>da</strong>s <strong>no</strong>s vasos<br />

sanitários.<br />

média de 0,041 L/m 3<br />

Fonte: A<strong>da</strong>ptado de Nuvolari (2003).


Revisão teórica 22<br />

Como carregam substâncias agressivas ao ambiente, os esgotos devem ser encaminhados a<br />

um tratamento adequado. As razões que recomen<strong>da</strong>m o tratamento dos esgotos podem ser<br />

resumi<strong>da</strong>s por meio dos seguintes pontos (AZEVEDO NETTO; HESPANHOL, 1977):<br />

Saúde pública: evitar a contaminação <strong>da</strong>s águas receptoras e as conseqüências para os<br />

abastecimentos de água situados a jusante;<br />

Ecológicas: manter as condições adequa<strong>da</strong>s para o meio natural, evitando alterações<br />

prejudiciais e a degra<strong>da</strong>ção do ambiente;<br />

Econômicas: relaciona<strong>da</strong>s com o valor <strong>da</strong>s proprie<strong>da</strong>des situa<strong>da</strong>s a jusante e com os<br />

prejuízos para a pesca e para as indústrias em geral, que se abastecem com águas dos<br />

rios receptores;<br />

Estéticas e de conforto: evitar o mau aspecto, desprendimento de gases, mau cheiro, a<br />

presença de sujeira e materiais suspeitos etc. Os cursos de água muito poluídos causam<br />

corrosão, descoloração de pinturas, alteração de metais etc;<br />

Razões legais: relaciona<strong>da</strong>s às exigências legais, proteção ao homem, à proprie<strong>da</strong>de e<br />

aos bens materiais e aos direitos de comuni<strong>da</strong>des, indústrias e proprietários marginais<br />

prejudicados pelo lançamento de despejos.<br />

3.2 CARACTERÍSTICAS DO ESGOTO SANITÁRIO<br />

O esgoto varia qualitativamente em função <strong>da</strong> composição <strong>da</strong> água de abastecimento e dos<br />

diversos usos que são <strong>da</strong>dos a essas águas. Além disso, varia em função de diversas variáveis,<br />

desde o clima, hábitos culturais e também se modifica ao longo do tempo, tornando sua<br />

caracterização complexa.<br />

Grady et al. (1999) citam que os poluentes encontrados <strong>no</strong>s esgotos podem apresentar em<br />

diferentes aspectos:<br />

Aspectos físicos: solúvel e insolúvel;<br />

Aspectos químicos: orgânico e i<strong>no</strong>rgânico;<br />

Suscetibili<strong>da</strong>de a alteração por microrganismos: biodegradáveis e não biodegradáveis;<br />

Origem: biogênico e antropogênico;<br />

<strong>Efeito</strong>s: tóxicos e não tóxicos.


Revisão teórica 23<br />

Segundo Von Sperling (2005) o esgoto sanitário é constituído de, aproxima<strong>da</strong>mente, 99,9%<br />

de água e 0,1% de material sólido, caso não haja contribuição significativa de lançamentos<br />

industriais. É por essa fração de 0,1% de sólidos que há necessi<strong>da</strong>de de tratar os esgotos,<br />

devido a presença de materiais orgânicos e i<strong>no</strong>rgânicos, suspensos e dissolvidos, bem como<br />

microrganismos.<br />

Para caracterizar o esgoto sanitário são utiliza<strong>da</strong>s determinações físicas, químicas e<br />

biológicas, cujos valores permitem conhecer o grau de poluição, dimensionar e determinar a<br />

eficiência <strong>da</strong>s ETEs. De acordo com Metcalf e Eddy (2002) por meio <strong>da</strong>s características<br />

físicas e químicas, o esgoto pode ser classificado em forte, médio e fraco, conforme mostra a<br />

Tabela 3.1.<br />

Tabela 3.1 - Classificação do esgoto por meio <strong>da</strong>s características físicas e químicas<br />

3.2.1 Características físicas<br />

Características (mg/L) Forte Médio Fraco<br />

Sólidos Totais 1.200 720 350<br />

Sólidos Dissolvidos 850 500 250<br />

Sólidos Dissolvidos Fixos 850 500 250<br />

Sólidos Dissolvidos Voláteis 525 300 145<br />

Sólidos em Suspensão Totais 350 220 100<br />

Sólidos Sedimentáveis 20 10 05<br />

DBO5 400 220 110<br />

DQO 1.000 500 250<br />

Nitrogênio Total - NTK 85 40 20<br />

Nitrogênio Orgânico 35 15 08<br />

Nitrogênio Amoniacal 50 25 12<br />

Fósforo Total 15 08 04<br />

Cloreto 100 50 30<br />

Sulfato 50 30 20<br />

Óleos e Graxas 150 100 50<br />

Fonte: Metcalf e Eddy (2002).<br />

As características físicas dos esgotos sanitários a serem observa<strong>da</strong>s são: temperatura, cor,<br />

turbidez, matéria sóli<strong>da</strong> e odor.<br />

Temperatura<br />

A temperatura dos esgotos sanitários <strong>no</strong> Brasil em geral está numa faixa de 20 a 25ºC e pode<br />

ter importância em certos casos. De acordo com Karl e Imhoff (2002) ela influencia<br />

tratamentos de natureza biológica, nas operações que ocorre o fenôme<strong>no</strong> <strong>da</strong> sedimentação e<br />

na transferência de oxigênio.


Revisão teórica 24<br />

O aumento <strong>da</strong> temperatura faz com que a veloci<strong>da</strong>de dos processos de decomposição acelere,<br />

a viscosi<strong>da</strong>de diminua melhorando as condições de sedimentação e diminuindo a solubili<strong>da</strong>de<br />

do oxigênio.<br />

Cor e turbidez<br />

A cor e a turbidez indicam de imediato o estado de decomposição do esgoto, ou seja, servem<br />

como indicadores de seu estado de septici<strong>da</strong>de (JORDÃO; PESSÔA, 1995). Um esgoto com<br />

tonali<strong>da</strong>de branca-acizenta<strong>da</strong>, acompanha<strong>da</strong> de alguma turbidez, muito provavelmente, é<br />

esgoto fresco. Já a cor cinza-escura é típica de esgoto séptico e de uma decomposição parcial.<br />

Deve-se distinguir entre a cor aparente e a cor ver<strong>da</strong>deira. Na primeira pode estar incluí<strong>da</strong><br />

uma parcela devi<strong>da</strong> à presença de sólidos suspensos. Quando esta é removi<strong>da</strong>, obtém-se a cor<br />

ver<strong>da</strong>deira que é atribuí<strong>da</strong> aos sólidos dissolvidos.<br />

A turbidez representa o grau de interferência com a passagem <strong>da</strong> luz através <strong>da</strong> água,<br />

conferindo uma aparência turva à mesma. Geralmente é causa<strong>da</strong> por uma grande varie<strong>da</strong>de de<br />

sólidos em suspensão. Nos esgotos mais frescos ou mais concentrados geralmente a turbidez é<br />

maior.<br />

De acordo com Jordão e Pessôa (1995) <strong>no</strong>s esgotos sanitários, a turbidez não é usa<strong>da</strong> como<br />

forma de caracterização do esgoto bruto, mas pode ser medi<strong>da</strong> para caracterizar a eficiência<br />

do tratamento secundário, uma vez que pode ser relaciona<strong>da</strong> à concentração dos sólidos em<br />

suspensão.<br />

Matéria sóli<strong>da</strong><br />

Segundo Dacach (1991) os sólidos de esgoto classificam-se de acordo com o tamanho de suas<br />

partículas, que podem ser minerais ou orgânicas.<br />

A presença de sólidos, mesmo em pequenas proporções, assume grande importância sanitária<br />

em virtude de seus efeitos <strong>no</strong>civos sobre o ambiente. Além disso, são eles que apresentam,<br />

dentro <strong>da</strong>s características físicas, a maior importância em termos de dimensionamento e<br />

controle de operação <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des componentes em uma ETE, pois sua remoção determina<br />

uma serie de operações de tratamento.<br />

Os sólidos totais (ST) do esgoto podem ser definidos como a matéria que permanece como<br />

resíduo após a evaporação a 103ºC. Se este resíduo é calcinado a 600ºC, as substâncias


Revisão teórica 25<br />

orgânicas se volatizam (sólidos voláteis) e as minerais permanecem sob forma de cinza<br />

(sólidos fixos) (JORDÃO; PESSÔA, 1995).<br />

Os sólidos totais classificam-se também em sólidos suspensos totais (SST) e dissolvidos totais<br />

(SDT). Dacach (1991) de<strong>no</strong>mina os SST como as partículas reti<strong>da</strong>s em papel de filtro que só<br />

permita a passagem <strong>da</strong>quelas com diâmetro inferior a um milésimo de milímetro, e SDT com<br />

diâmetro inferior a esse último limite, passando através do filtro.<br />

Existe a fração de sólidos sedimentáveis (SSed) constituí<strong>da</strong> <strong>da</strong>quele material em suspensão de<br />

maior tamanho e de densi<strong>da</strong>de maior que a água, que se deposita quando o sistema está em<br />

repouso. O SSed é um <strong>da</strong>do importante na verificação <strong>da</strong> necessi<strong>da</strong>de e <strong>no</strong> dimensionamento<br />

de uni<strong>da</strong>des de sedimentação do tratamento de esgotos. O método usualmente empregado para<br />

a medição do resíduo sedimentável é o volumétrico do Cone de Imhoff.<br />

Odor<br />

Os odores característicos dos esgotos são causados pelos gases formados <strong>no</strong> processo de<br />

decomposição.<br />

Em esgoto fresco há predominância de odor de mofo, razoavelmente suportável, pois os<br />

poluentes contidos ain<strong>da</strong> não entraram em franca decomposição. Já <strong>no</strong>s esgotos sépticos, o<br />

odor tem característica de ovo podre, devido a formação de gás sulfídrico proveniente <strong>da</strong><br />

decomposição do lodo (JORDÃO; PESSÔA, 1995).<br />

3.2.2 Características químicas<br />

A composição química é extremamente variável dos esgotos sanitários e suas características<br />

são classifica<strong>da</strong>s em dois grupos: <strong>da</strong> matéria orgânica e <strong>da</strong> matéria i<strong>no</strong>rgânica. Segundo Von<br />

Sperling (2005) os principais constituintes orgânicos são proteínas, açúcares, óleos e<br />

gorduras, microrganismos, sais orgânicos e componentes dos produtos saneantes. Já os<br />

principais constituintes i<strong>no</strong>rgânicos são sais formados de ânions (cloretos, sulfatos, nitratos,<br />

fosfatos) e cátions (sódio, cálcio, potássio, ferro e magnésio).<br />

A matéria i<strong>no</strong>rgânica existente <strong>no</strong>s esgotos é proveniente de águas de lavagens e mesmo<br />

sendo um material inerte, é necessário se ater às possibili<strong>da</strong>des de entupimento e saturação de<br />

filtros e tanques, quando há grande quanti<strong>da</strong>de deste material.<br />

A composição química dos esgotos é determina<strong>da</strong> principalmente pelos parâmetros: potencial<br />

hidrogênionico (pH), oxigênio dissolvido (OD), deman<strong>da</strong> química de oxigênio (DQO),


Revisão teórica 26<br />

deman<strong>da</strong> bioquímica de oxigênio (DBO5), óleos e graxas (OG), fósforo total (PT) e nitrogênio<br />

(N) em suas diversas formas - nitrogênio Kjel<strong>da</strong>hl total (NKT), nitrogênio amoniacal (NH4 + ),<br />

nitrito (NO2 - ) e nitrato (NO3 - ).<br />

Potencial hidrogênionico<br />

Fator determinante na eficiência de alguns sistemas de tratamento de esgotos, o pH indica o<br />

caráter ácido e básico dos esgotos. É o logaritmo inverso <strong>da</strong> concentração de íons hidrogênio<br />

<strong>no</strong> esgoto e varia de 0 a 14, sendo 7 o valor neutro.<br />

Segundo Metcalf e Eddy (2002) a faixa de concentração adequa<strong>da</strong> para a existência de vi<strong>da</strong> é<br />

muito estreita e crítica, tipicamente 6 a 9. Despejos com concentração inadequa<strong>da</strong> do íon H+<br />

são difíceis de serem tratados por métodos biológicos.<br />

Na presença de microrganismos <strong>da</strong> decomposição, um esgoto geralmente envelhece com a<br />

redução do pH. A digestão anaeróbia do lodo, em digestores, tem início na fase áci<strong>da</strong> e<br />

termina na fase alcalina. O retor<strong>no</strong> à fase áci<strong>da</strong> é indício de a<strong>no</strong>rmali<strong>da</strong>de <strong>no</strong> tratamento<br />

(DACACH, 1991).<br />

Oxigênio dissolvido<br />

O oxigênio dissolvido é necessário para respiração de microrganismos aeróbios bem como<br />

outras formas aeróbias de vi<strong>da</strong>.<br />

De acordo com Metcalf e Eddy (2002) a quanti<strong>da</strong>de de oxigênio que pode estar presente <strong>no</strong><br />

esgoto é regula<strong>da</strong> por vários fatores, tais como: a solubili<strong>da</strong>de do gás, a pressão parcial do gás<br />

na atmosfera, a temperatura e a concentração de impurezas.<br />

Determinação de matéria orgânica<br />

Uma forma de se determinar a matéria orgânica é através <strong>da</strong>s análises de DQO e DBO5, sendo<br />

importantes para se conhecer o grau de poluição do esgoto, para se dimensionar as ETEs e<br />

medir sua eficiência A DQO corresponde à quanti<strong>da</strong>de de oxigênio necessária para oxi<strong>da</strong>r a<br />

matéria orgânica de uma amostra que seja oxidável pelo permanganato ou dicromato de<br />

potássio em solução áci<strong>da</strong>, ou seja, por meio de uma reação com oxi<strong>da</strong>ntes energéticos<br />

(JORDÃO; PESSÔA, 1995).


Revisão teórica 27<br />

Braile e Cavalcanti (1993) citam que a quanti<strong>da</strong>de <strong>da</strong> matéria orgânica obti<strong>da</strong> por meio <strong>da</strong><br />

DQO é sobremaneira importante, pois verifica os despejos que contêm substâncias tóxicas à<br />

vi<strong>da</strong>.<br />

A DQO leva em consideração qualquer fonte que necessite de oxigênio, seja esta mineral ou<br />

orgânica. A rapidez <strong>da</strong>s respostas de DQO (2 horas) também pode ser cita<strong>da</strong> como uma<br />

grande vantagem com relação à DBO5 (5 dias). Como desvantagem, pode apresentar a falta de<br />

especificação <strong>da</strong> veloci<strong>da</strong>de com que a bio-oxi<strong>da</strong>ção possa ocorrer.<br />

De acordo com Dacach (1991) o valor <strong>da</strong> DQO supera o <strong>da</strong> DBO, por ser oxi<strong>da</strong><strong>da</strong> pelo<br />

dicromato tanto a matéria orgânica putrescível como a não biodegradável. Pelo teste <strong>da</strong> DBO5<br />

é determina<strong>da</strong> a quanti<strong>da</strong>de de oxigênio dissolvido consumi<strong>da</strong> por microrganismos durante a<br />

degra<strong>da</strong>ção <strong>da</strong> matéria orgânica, que seria extraí<strong>da</strong> de um manancial superficial de água<br />

saturado do mesmo gás, se esse manancial viesse a ser poluído pelo esgoto testado.<br />

A DBO5 se processa em dois estágios: um primeiro, em que a matéria carbonácea é oxi<strong>da</strong><strong>da</strong>, e<br />

um estágio subseqüente, em que ocorre uma nitrificação. Para efeito de controle de operação,<br />

ou como parâmetro de projeto, usa-se a DBO de 5 dias. Ain<strong>da</strong> segundo os autores, além <strong>da</strong><br />

DBO5 requerer maior tempo de resposta que a DQO, o teste dessa última engloba não<br />

somente a deman<strong>da</strong> de oxigênio satisfeita biologicamente (como a DBO5), mas tudo o que é<br />

susceptível de deman<strong>da</strong>s de oxigênio, em particular sais minerais oxidáveis (JORDÃO;<br />

PESSÔA, 2005).<br />

Óleos e graxas<br />

A matéria graxa e os óleos se encontram presentes <strong>no</strong>s despejos domésticos e sua origem, em<br />

geral, se dá pelo uso de manteiga, óleos vegetais, carnes etc. Além disso, podem estar<br />

presentes <strong>no</strong>s despejos produtos não tão comuns, como querosene e óleo lubrificante.<br />

De acordo com Gior<strong>da</strong><strong>no</strong> (1999) essas substâncias estão presentes tendo as mais diversas<br />

origens. É muito comum a origem <strong>no</strong>s restaurantes industriais. As oficinas mecânicas, casa de<br />

caldeiras, equipamentos que utilizem óleo hidráulico, além de matérias primas com<br />

composição oleosa como gordura de origem vegetal, animal e óleos minerais.<br />

São indesejáveis em um sistema de tratamento de esgotos, pois aderem às paredes, produzem<br />

odores desagradáveis, além de formarem uma cama<strong>da</strong> de escuma que pode vir a entupir os<br />

filtros, prejudicar a vi<strong>da</strong> biológica e trazer problemas de manutenção (JORDÃO; PESSÔA,<br />

1995).


Revisão teórica 28<br />

Fósforo total<br />

O fósforo é fun<strong>da</strong>mental aos processos energéticos dos seres vivos, sendo prejudicial por<br />

excesso ou escassez, uma vez que é indispensável aos microrganismos promotores <strong>da</strong><br />

oxi<strong>da</strong>ção bioquímica do esgoto e ao mesmo tempo favorece o desenvolvimento de algas <strong>no</strong>s<br />

corpos d’água receptores (DACACH, 1991).<br />

De acordo com Von Sperling (2005) e Metcalf e Eddy (2002) <strong>no</strong>s esgotos, o fósforo se<br />

apresenta nas seguintes formas:<br />

Ortofosfatos: são diretamente disponíveis para o metabolismo biológico, sem<br />

necessi<strong>da</strong>de de conversões a formas mais simples. As principais fontes dessa forma<br />

são: o solo, detergentes, fertilizantes, despejos industriais e esgotos sanitários. As<br />

formas dos ortofosfatos se apresentarem nas águas variam de acordo com o pH;<br />

Polifosfatos: são moléculas mais complexas com dois átomos ou mais de fósforo. Os<br />

polifosfatos se transformam em ortofosfatos por hidrólise em solução aquosa, esta<br />

hidrólise é geralmente lenta.<br />

Fósforo orgânico: é <strong>no</strong>rmalmente de me<strong>no</strong>r importância <strong>no</strong>s esgotos sanitários típicos.<br />

Nos sistemas de tratamento e <strong>no</strong>s corpos receptores sofre conversão em ortofosfatos.<br />

A remoção de fósforo nas estações de tratamento, segundo Chernicharo (2001), é muito difícil<br />

na maioria dos casos em que não se tem eleva<strong>da</strong> diluição dos esgotos <strong>da</strong> ETE, mesmo com o<br />

uso de tratamento com processos aeróbios convencionais, a não ser que sejam projeta<strong>da</strong>s<br />

especificamente para a sua remoção. Lora (2000) complementa que <strong>no</strong>s sistemas de<br />

tratamentos, os organismos responsáveis pela remoção do fósforo são as cia<strong>no</strong>bactérias, o que<br />

possibilita a associação de dois ou mais tipos de tratamentos biológicos.<br />

Os órgãos de controle ambiental têm-se preocupado com o fósforo apenas <strong>no</strong>s casos em que<br />

há problemas de eutrofização dos corpos d’água.<br />

Nitrogênio<br />

A química do nitrogênio é complexa, devido aos diversos estados de oxi<strong>da</strong>ção que o<br />

nitrogênio pode assumir na natureza.<br />

Segundo Von Sperling (2005) <strong>no</strong>s esgotos domésticos, o nitrogênio, é proveniente dos<br />

próprios excrementos huma<strong>no</strong>s, mas atualmente têm fontes importantes <strong>no</strong>s produtos de<br />

limpeza domésticos e/ou industriais tais como detergentes e amaciantes de roupas.


Revisão teórica 29<br />

No esgoto o nitrogênio apresenta-se na forma de nitrogênio orgânico, nitrogênio amoniacal,<br />

nitrito e nitrato. De acordo com Dacach (1991) o nitrogênio orgânico <strong>da</strong>s proteínas e<br />

ami<strong>no</strong>ácidos, presente <strong>no</strong> esgoto recente, acaba por converter-se durante a oxi<strong>da</strong>ção<br />

bioquímica, sucessivamente, em nitrogênio amoniacal, nitritos e nitratos.<br />

Os nitritos são muito instáveis <strong>no</strong> esgoto e se oxi<strong>da</strong>m facilmente para a forma de nitratos,<br />

portanto sua presença indica uma poluição mais antiga. Já os nitratos são a forma final de uma<br />

estabilização, e podem ser utilizados por algas e outras plantas para a formação de proteínas,<br />

que por sua vez, podem ser utilizados por animais para formar proteína animal (JORDÃO;<br />

PESSÔA, 1995).<br />

O nitrogênio, assim como todo o nutriente, pode causar problemas de superprodução de algas<br />

<strong>no</strong>s corpos receptores de ETEs. Esta superprodução é resultado de sistemas de tratamento de<br />

esgotos mal projetados e executados que não são capazes de retirar a quanti<strong>da</strong>de necessária de<br />

nitrato. A remoção de nitrato em excesso, <strong>no</strong>s esgotos tratados por processos biológicos, pode<br />

ser feita por meio de um tratamento terciário.<br />

3.2.3 Características biológicas<br />

Para indicar a poluição de origem humana e para medir a grandeza dessa contribuição,<br />

utilizam-se como organismos indicadores de poluição do grupo dos coliformes. As bactérias<br />

constituem o elemento mais importante do grupo de organismos presentes <strong>no</strong>s esgotos<br />

sanitários, pois são responsáveis pela decomposição e estabilização <strong>da</strong> matéria orgânica nas<br />

uni<strong>da</strong>des de tratamento biológico e na natureza. As principais bactérias responsáveis na<br />

remoção <strong>da</strong> DBO são as heterotróficas.<br />

Segundo Jordão e Pessôa (1995) as bactérias coliformes são típicas do intesti<strong>no</strong> do homem e<br />

de outros animais de sangue quente e ela sozinha não é capaz de transmitir doença, porém se<br />

excreta<strong>da</strong> por um indivíduo doente, ela virá acompanha de um organismo patogênico capaz de<br />

trazer doenças de veiculação hídrica.<br />

3.2.4 Metais pesados<br />

O esgoto exclusivamente residencial apresenta baixos teores de metais pesados, aumentando<br />

progressivamente com a contribuição industrial nas redes de coleta.<br />

O quadro 3.2 apresenta os principais metais pesados observados <strong>no</strong>s esgotos, sua origem e<br />

porque são problemáticos do ponto de vista sanitário e ambiental.


Revisão teórica 30<br />

Quadro 3.2 - Principais metais pesados observados em esgoto, principais fontes e implicações<br />

Metal Origem Implicações<br />

Arsênio (As)<br />

Selênio (Se)<br />

Combustíveis, agrotóxicos, metalurgia,<br />

componentes eletrônicos, indústrias<br />

químicas, laboratórios.<br />

Metalurgia, indústrias químicas,<br />

pigmentos e corantes, tintas e vernizes,<br />

têxtil, material fotográfico.<br />

Ambiente: não essencial, altamente tóxico,<br />

bioci<strong>da</strong>.<br />

Saúde: problemas digestivos, neurológicos,<br />

carci<strong>no</strong>gênico.<br />

Saúde: não essencial, carci<strong>no</strong>gênico.<br />

Bário (Ba) Água, agrotóxicos, fertilizantes. Saúde: carci<strong>no</strong>gênico<br />

Mercúrio (Hg)<br />

Cádmio (Cd)<br />

Níquel (Ni)<br />

Chumbo (Pb)<br />

Cromo (Cr)<br />

Cobre (Cu)<br />

Termômetro, agrotóxicos, amalgama<br />

dentária, tintas, lâmpa<strong>da</strong>s fluorescentes.<br />

Materiais odontológicos, fertilizantes,<br />

agrotóxicos, galva<strong>no</strong>plastia, baterias,<br />

tintas, indústria de plásticos e vidros.<br />

Baterias, pilhas, sol<strong>da</strong>s, agrotóxicos,<br />

fertilizantes, cabelos.<br />

Baterias, tintas, combustíveis,<br />

pestici<strong>da</strong>s, papel impresso.<br />

Galva<strong>no</strong>plastia, curtumes, componentes<br />

elétricos e eletrônicos.<br />

Metalurgia, galva<strong>no</strong>plastia, tubulações,<br />

metais, beneficiamento <strong>da</strong> madeira,<br />

componentes elétricos e eletrônicos.<br />

Metalurgia, recicladores, tubulações,<br />

Zinco (Zn) galva<strong>no</strong>plastia, têxtil, hospitais,<br />

material fotográfico, lavanderia.<br />

Fonte: Sanepar (2005e)<br />

Ambiente: não essencial, altamente tóxico,<br />

bioci<strong>da</strong>.<br />

Saúde: afeta sistema nervoso e sensorial,<br />

pulmões, carci<strong>no</strong>gênico.<br />

Ambiente: não essencial, altamente tóxico a<br />

microrganismos.<br />

Saúde: problemas respiratórios e vasculares.<br />

Ambiente: não essencial, altamente tóxico.<br />

Saúde: afeta o fígado, rim, baço, pulmão e<br />

cérebro.<br />

Saúde: deficiências neurológicas.<br />

Ambiente: não essencial.<br />

Saúde: afeta fígado, rim, sistema digestivo,<br />

pulmonar e circulatório. Carci<strong>no</strong>gênico.<br />

Ambiente: essencial em baixas concentrações.<br />

Saúde: difícil de ocorrer, afeta a absorção de<br />

outros elementos.<br />

Ambiente: essencial em baixas concentrações.<br />

Saúde: raros. Toxidez adufa: náuseas, vômito,<br />

diarréia, etc.<br />

Geralmente esses metais são lançados na rede de esgotamento sanitário de forma clandestina<br />

pelas indústrias e, uma vez <strong>no</strong> esgoto, esses elementos naturalmente acabam concentrando <strong>no</strong><br />

lodo e sua remoção é inviável sob o ponto de vista econômico.<br />

3.3 ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO<br />

Para haver o lançamento do esgoto em melhores condições de assimilação pelos corpos<br />

receptores e também devido a existência <strong>da</strong>s legislações ambientais, foram construí<strong>da</strong>s as<br />

ETEs que são defini<strong>da</strong>s por La Rovere (2002) como:<br />

Uni<strong>da</strong>des ou estruturas projeta<strong>da</strong>s com o objetivo de tratar os esgotos, <strong>no</strong> qual o<br />

homem, por meio de processos físicos, químicos e/ou biológicos, simula ou<br />

intensifica as condições de autodepuração que ocorrem na natureza, dentro de uma<br />

área delimita<strong>da</strong>, onde supervisiona e exerce algum controle sobre os processos de<br />

autodepuração, antes de devolver o esgoto ao ambiente.<br />

Os processos físicos, químicos e biológicos existentes nas ETEs são descritos por Jordão e<br />

Pessôa (1995) <strong>da</strong> seguinte forma:


Revisão teórica 31<br />

Processos físicos: caracteriza-se principalmente pelos processos de remoção de<br />

substâncias fisicamente separáveis dos líquidos ou que não se encontram dissolvi<strong>da</strong>s.<br />

Basicamente tem por finali<strong>da</strong>de separar as substâncias em suspensão <strong>no</strong> esgoto.<br />

Processos químicos: há a utilização de produtos químicos e são raramente usados em<br />

esgotos sanitários. O uso de produtos químicos tem sido a principal causa do pouco<br />

emprego do processo e sua utilização é realiza<strong>da</strong> quando os empregos de processos<br />

físicos e biológicos não atendem ou não atuam eficientemente nas características que<br />

se deseja reduzir ou remover.<br />

Processos biológicos: dependem <strong>da</strong> ação de microrganismos presentes <strong>no</strong>s esgotos. Os<br />

fenôme<strong>no</strong>s de nutrição são predominantes na transformação de componentes<br />

complexos em compostos mais simples, tais como: sais minerais, gás carbônico e<br />

outros. Estes processos procuram reproduzir os fenôme<strong>no</strong>s biológicos observados na<br />

natureza, condicionando-os em área e tempo eco<strong>no</strong>micamente justificáveis.<br />

Segundo Hammer (1979) <strong>no</strong> Brasil o projeto de estações de tratamento é <strong>no</strong>rmatizado pela<br />

NB-570, e as ETEs são projeta<strong>da</strong>s, convencionalmente, com base na vazão e conteúdo<br />

orgânico do esgoto bruto. O grau de tratamento necessário é determinado a partir do padrão<br />

do corpo receptor e <strong>da</strong> quali<strong>da</strong>de exigi<strong>da</strong> para o efluente. Jordão e Pessôa (1995)<br />

complementam que haverá sempre o interesse mínimo em termos de tratamento, por razões de<br />

ordem financeira.<br />

Alguns requisitos importantes <strong>da</strong> NB-570 (ABNT, 1990) englobam:<br />

Relatório do estudo do sistema de esgotamento sanitário;<br />

População atendi<strong>da</strong> nas diversas etapas do pla<strong>no</strong>;<br />

Características requeri<strong>da</strong>s para o efluente tratado nas diversas etapas do pla<strong>no</strong>;<br />

Definição do ponto onde será lançado o esgoto;<br />

Son<strong>da</strong>gens preliminares de reconhecimento do subsolo;<br />

Cota máxima de enchente na área seleciona<strong>da</strong>.<br />

A localização <strong>da</strong> ETE varia de acordo com vários fatores, porém deve propiciar simplici<strong>da</strong>de,<br />

flexibili<strong>da</strong>de e eco<strong>no</strong>mia para a estação, harmonizando-a com a vizinhança. Dacach (1991)<br />

afirma que o local ideal seria aquele que dispensasse recalque, sifões e travessias onerosas,


Revisão teórica 32<br />

facilitasse a disposição do efluente e do lodo, mesmo em circunstâncias a<strong>no</strong>rmais, e<br />

redun<strong>da</strong>sse em perfeita compatibili<strong>da</strong>de <strong>da</strong> ETE com a paisagem existente.<br />

Nas ETEs os processos de tratamento são utilizados de maneira combina<strong>da</strong> e direciona<strong>da</strong> ao<br />

tipo de poluente que se deseja remover e ao nível de eficiência que se deseja obter, de maneira<br />

que se enquadre <strong>no</strong>s parâmetros de lançamento exigidos pela legislação ambiental. O Quadro<br />

3.3 apresenta os principais poluentes removidos nas operações e processos de ca<strong>da</strong> etapa de<br />

tratamento.<br />

Quadro 3.3 – Alguns dos tratamentos utilizados para remoção de poluentes em esgotos<br />

Poluente Processo ou Sistema de Tratamento<br />

- Gradeamento<br />

- Remoção de areia<br />

Sólidos em suspensão<br />

- Sedimentação<br />

- Disposição <strong>no</strong> solo<br />

- Lagoas de estabilização e variações<br />

- Lodos ativados e variações<br />

Matéria orgânica biodegradável - Filtros biológicos e variações<br />

- Tratamento anaeróbio<br />

- Disposição <strong>no</strong> solo<br />

- Lagoas de maturação<br />

- Disposição <strong>no</strong> solo<br />

Patogênicos<br />

- Desinfecção com produtos químicos<br />

- Desinfecção com radiação ultravioleta<br />

- Nitrificação e desnitrificação biológica<br />

Nitrogênio<br />

- Disposição <strong>no</strong> solo<br />

- Processos físico-químicos<br />

- Remoção biológica<br />

Fósforo<br />

- Processos físico-químicos<br />

Fonte: Von Sperling (2005).<br />

A classificação dos processos por tratamento físico, químico e biológico é realiza<strong>da</strong> segundo<br />

os fun<strong>da</strong>mentos teóricos <strong>no</strong>s quais se baseia a obtenção de seus parâmetros de<br />

dimensionamento e operação. Porém na literatura também é usual a subdivisão dos processos<br />

de tratamento em fases ou estágios, baseados na eficiência de remoção dos poluentes, que<br />

seriam: tratamento preliminar, tratamento primário, tratamento secundário e tratamento<br />

terciário.<br />

3.3.1 Tratamento preliminar<br />

O tratamento preliminar destina-se a remover, por ação física, o material grosseiro e uma<br />

parcela <strong>da</strong>s partículas maiores em suspensão <strong>no</strong> esgoto, a fim de prepará-lo para tratamentos<br />

subseqüentes, evitando <strong>da</strong><strong>no</strong>s e prejuízos a estes. De acordo com Water Environmental<br />

Federation (WEF, 1994), se o tratamento preliminar é mal projetado, operado ou conservado,<br />

o processo inteiro de tratamento é afetado.


Revisão teórica 33<br />

Segundo Azevedo Netto e Hespanhol (1977) as uni<strong>da</strong>des de tratamento podem ser: grades,<br />

peneiras ou desintegradores; caixas de areia (desarenadores), e tanques de remoção de óleos e<br />

graxas e outros sólidos flutuantes. Além dessas estruturas, o tratamento preliminar também é<br />

composto por bombeamento, extravasor, by pass e medidor de vazão. Hammer (1979) afirma<br />

também que a coagulação química é, às vezes, incorpora<strong>da</strong> para aumentar a remoção na<br />

decantação primária. Entretanto, este processo é aplicado somente em caso de sobrecarga na<br />

estação.<br />

As ETEs estu<strong>da</strong><strong>da</strong>s nesse trabalho não possuem os tratamentos preliminares que retiram óleos<br />

e graxas, portanto os mesmos não serão abor<strong>da</strong>dos <strong>no</strong> trabalho.<br />

3.3.1.1 Gradeamento<br />

A operação de gradeamento é realiza<strong>da</strong> por meio de cestos e grades de barras dispostas de<br />

modo a permitir a retenção e a remoção do material contido <strong>no</strong> esgoto.<br />

Os cestos são recipientes de chapas metálicas perfura<strong>da</strong>s ou grades espaça<strong>da</strong>s, localiza<strong>da</strong>s <strong>no</strong><br />

interior do poço de sucção <strong>da</strong>s bombas nas elevatórias, presas com correntes para facilitar a<br />

sua retira<strong>da</strong> (SANEPAR, 2005b).<br />

As grades são dispositivos constituídos por barras metálicas paralelas, perpendiculares ou<br />

inclina<strong>da</strong>s e igualmente espaça<strong>da</strong>s, de modo a permitir o fluxo <strong>no</strong>rmal dos esgotos, evitando<br />

grandes per<strong>da</strong>s de carga (JORDÃO; PESSÔA, 1995). Segundo Hammer (1979) e Azevedo<br />

Netto e Hespanhol (1977) as grades protegem as bombas, tubulações, válvulas, registros,<br />

equipamentos e evitam que os sólidos de grande diâmetro passem para as etapas seguintes,<br />

assim, são sempre coloca<strong>da</strong>s a montante de to<strong>da</strong>s as outras uni<strong>da</strong>des.<br />

Segundo Jordão e Pessôa (1995) as principais características de uma uni<strong>da</strong>de de remoção de<br />

sólidos grosseiros constituí<strong>da</strong> de grade são:<br />

Espaçamento <strong>da</strong>s barras: as grades de barras são classifica<strong>da</strong>s em grades grosseiras,<br />

médias e finas em função do tipo de material que se deseja reter. As grades de 2,0 a<br />

4,0 cm de abertura são as mais comumente emprega<strong>da</strong>s nas ETEs;<br />

Dimensões <strong>da</strong>s barras: as barras deverão ser suficientemente robustas para suportar os<br />

impactos e esforços devidos a procedimentos operacionais. As barras de grandes<br />

dimensões geram grandes e geralmente indesejáveis per<strong>da</strong>s de cargas <strong>no</strong> sistema;<br />

Inclinação <strong>da</strong>s barras: podem ser instala<strong>da</strong>s na vertical ou inclina<strong>da</strong>s. Geralmente as de<br />

limpeza manual são inclina<strong>da</strong>s para facilitar esta operação. Esta inclinação varia entre


Revisão teórica 34<br />

30º a 45º com a horizontal para grades grosseiras e de 45º a 60º para grades médias e<br />

finas. Inclinações me<strong>no</strong>res que 30º geram grandes extensões do canal <strong>da</strong> grade e<br />

inclinações maiores que 60º são utiliza<strong>da</strong>s para grades de limpeza mecaniza<strong>da</strong><br />

contínua, pois o material retido pode se desprender <strong>da</strong> grade e voltar ao canal afluente<br />

<strong>no</strong>s intervalos de limpeza.<br />

Em um sistema de grades, um elemento que deve ser levado em consideração é a per<strong>da</strong> de<br />

carga, sendo admiti<strong>da</strong> para efeito de manutenção <strong>da</strong> veloci<strong>da</strong>de e perfil hidráulico a obstrução<br />

de 50% <strong>da</strong> lâmina d’água <strong>no</strong> canal <strong>da</strong> grade. O material retido nas grades deverá ser removido<br />

rapi<strong>da</strong>mente para evitar que ocorra a per<strong>da</strong> de carga, pois pode causar o acúmulo de esgoto a<br />

montante <strong>da</strong>s grades e aumento <strong>da</strong> veloci<strong>da</strong>de do esgoto entre as barras, deslocando alguns<br />

resíduos que deveriam ser retidos. Segundo Azevedo Netto e Hespanhol (1977) diversas<br />

fórmulas foram propostas para o cálculo <strong>da</strong> per<strong>da</strong> de carga, porém a precisão <strong>da</strong>s mesmas tem<br />

pouco significado prático, pois nas instalações de tratamento de esgotos a acumulação de<br />

materiais altera rapi<strong>da</strong>mente e significativamente a resistência ofereci<strong>da</strong> pelas barras limpas.<br />

Com relação à limpeza, os dispositivos de remoção dos sólidos podem ser manuais ou<br />

mecanizados. De acordo com Jordão e Pessôa (1995) os sistemas manuais são usados para<br />

estações de peque<strong>no</strong> porte ou em estações de grande porte, com espaçamento grande entre<br />

barras, para a proteção do sistema mecanizado de limpeza a jusante, e consistem na limpeza<br />

<strong>da</strong>s grades com a utilização de um ancinho. Já os dispositivos mecanizados são utilizados em<br />

estações de médio a grande porte ou em sistemas com espaçamento peque<strong>no</strong> entre as barras,<br />

que exigem uma limpeza contínua. Destaca-se para este último, o tipo corrente transportadora,<br />

adotado por uma <strong>da</strong>s ETEs avalia<strong>da</strong>s <strong>no</strong> presente trabalho (Figura 3.1).<br />

As grades de barras curvas, presentes em duas <strong>da</strong>s três ETEs avalia<strong>da</strong>s <strong>no</strong> presente trabalho,<br />

são recomen<strong>da</strong><strong>da</strong>s somente para canais rasos, <strong>no</strong> máximo 2,5 m de profundi<strong>da</strong>de. Em função<br />

do movimento do rastelo, podem ser de um braço (sistema de operação hidráulica) ou de dois<br />

braços diametralmente opostos (sistema de acionamento mecânico de rotação contínua<br />

(SANEPAR, 2005b).<br />

A limpeza contínua de um sistema mecanizado é inviável eco<strong>no</strong>micamente devido a pequena<br />

quanti<strong>da</strong>de de material arrastado em ca<strong>da</strong> passagem do ancinho. Segundo Sanepar (2005b) o<br />

operador <strong>da</strong> ETE pode ajustar um intervalo de tempo para que o rastelo se movimente em<br />

uma limpeza descontínua, fazendo com que a para<strong>da</strong> seja automática <strong>no</strong> final <strong>da</strong> limpeza.


Revisão teórica 35<br />

A quanti<strong>da</strong>de de material gradeado é influencia<strong>da</strong> pelas condições locais, hábitos <strong>da</strong><br />

população, época do a<strong>no</strong> etc. A educação sanitária <strong>da</strong> população exerce grande importância <strong>no</strong><br />

processo, pois como afirmam Azevedo Netto e Hespanhol (1977) o resíduo retido <strong>no</strong><br />

gradeamento constitui-se principalmente de papéis, trapos e detritos de cozinha, apresentam<br />

70 a 90% <strong>da</strong> água e pesam mais de 1,00 kg/L.<br />

Figura 3.1 - Gradeamento por meio de corrente transportadora<br />

Fonte: A<strong>da</strong>ptado de Wef (1994).<br />

Os resíduos removidos podem passar por alguns processos antes de serem encaminhados ao<br />

desti<strong>no</strong> final, tais como (JORDÃO; PESSÔA, 1995):<br />

Lavagem: poderá ser realiza<strong>da</strong> manualmente por meio de jatos d’água ou<br />

mecanicamente por meio de transportadores, com bocais de jatos d’água;<br />

Secagem: elimina parte <strong>da</strong> água conti<strong>da</strong> <strong>no</strong> material, reduzindo o volume e<br />

inconvenientes ao transportá-lo úmido;<br />

Adição de substâncias químicas: utiliza<strong>da</strong>s em casos de emissão excessiva de odores<br />

desagradáveis ou proliferação de insetos, inibindo tais efeitos. A prática mais utiliza<strong>da</strong><br />

é o emprego de óxido de cálcio (CaO).


Revisão teórica 36<br />

O material removido, seco ou úmido, poderá ser encaminhado para a incineração e aterros<br />

industriais.<br />

3.3.1.2 Desarenadores<br />

Os desarenadores destinam-se a remover do esgoto partículas de areia com diâmetro, via de<br />

regra, igual ou superior a 0,20 mm e peso específico de 2,65 g/cm 3 . Mistura<strong>da</strong>s com essa<br />

areia, outras partículas são também removi<strong>da</strong>s, a exemplo de sementes, pó de café, cinza,<br />

argila, pedrisco e partículas orgânicas leves (DACACH,1991). Hammer (1979) menciona que<br />

caso esses materiais não sejam removidos ocorrerá abrasão excessiva <strong>no</strong> equipamento<br />

mecânico dos decantadores primários e nas bombas de lodo, causar entupimento de<br />

tubulações pela deposição e poderão acumular-se <strong>no</strong>s tanques de armazenamento de lodo e<br />

<strong>no</strong>s digestores.<br />

O mecanismo básico de retenção <strong>da</strong> areia é o <strong>da</strong> sedimentação. Os grãos de areia devido às<br />

suas maiores dimensões e densi<strong>da</strong>de vão para o fundo do tanque, enquanto que a matéria<br />

orgânica sujeita à sedimentação mais lenta, permanece em suspensão, seguindo para as<br />

uni<strong>da</strong>des a jusante.<br />

Os desarenadores podem ser classificados em função de algumas características, as quais<br />

apresenta<strong>da</strong>s <strong>no</strong> Quadro 3.4.<br />

Quadro 3.4 - Tipos de desarenadores e respectivas características<br />

Característica Tipologia<br />

Prismática (seção retangular ou quadra<strong>da</strong>)<br />

De acordo com a classificação<br />

Cilíndrica (seção circular)<br />

Por gravi<strong>da</strong>de (natural ou aera<strong>da</strong>)<br />

De acordo com a separação sólido-líquido<br />

Por centrifugação (vortex ou centrífuga)<br />

Manual<br />

Ciclone separador<br />

De acordo com a remoção<br />

Mecaniza<strong>da</strong> (raspador, bombas centrífugas, parafuso,<br />

air lift, caçambas transportadoras)<br />

Pla<strong>no</strong> (prismática com poço)<br />

De acordo com o fundo<br />

Inclinado (prismática aera<strong>da</strong>)<br />

Cônico (vortex)<br />

Fonte: Jordão e Pessôa (1995).<br />

Os dois tipos de desarenadores que <strong>no</strong>rmalmente são empregados são por gravi<strong>da</strong>de e aera<strong>da</strong>.<br />

O princípio de funcionamento dos desarenadores por gravi<strong>da</strong>de baseia-se na característica de<br />

rápi<strong>da</strong> decantação <strong>da</strong> areia, e o condicionamento <strong>da</strong> veloci<strong>da</strong>de do fluxo do esgoto em seu<br />

interior (SANEPAR, 2005b). Segundo Jordão e Pessôa (1995) o material retido é acumulado<br />

em compartimentos especificamente construídos, os quais deverão ter capaci<strong>da</strong>de de retenção


Revisão teórica 37<br />

suficiente para armazenar a quanti<strong>da</strong>de de areia conduzi<strong>da</strong> pelos esgotos durante o intervalo<br />

entre ca<strong>da</strong> limpeza sucessiva desse material.<br />

Os desarenadores por gravi<strong>da</strong>de podem ser do tipo canais paralelos, caixa quadra<strong>da</strong> e<br />

ciclônico (Air Lift). O desarenador adotado em uma <strong>da</strong>s ETEs estu<strong>da</strong><strong>da</strong>s <strong>no</strong> presente trabalho<br />

é do tipo prismático quadrado com remoção mecaniza<strong>da</strong> de areia e com os vertedouros de<br />

entra<strong>da</strong> e saí<strong>da</strong> situados em lados opostos (Figura 3.2). Esse tipo de desarenador remove a<br />

areia por ação <strong>da</strong> gravi<strong>da</strong>de, é geralmente mecanizado, a remoção de areia é feita por meio de<br />

raspagem de fundo com braços duplos de movimento circular até depósito lateral e a elevação<br />

<strong>da</strong> areia é feita por meio de rosca transportadora ou rastelo excêntrico mecânico (HAMMER,<br />

1979).<br />

Figura 3.2 - Desarenador prismático quadrado com raspador mecânico<br />

Fonte: A<strong>da</strong>ptado de Wef (1994).<br />

Segundo Sanepar (2005b) os desarenadores ciclônicos tipo vortex, presentes em duas <strong>da</strong>s três<br />

ETEs estu<strong>da</strong><strong>da</strong>s <strong>no</strong> presente trabalho, são construídos com a forma cônica, com entra<strong>da</strong><br />

tangencial, de modo a estabelecer um movimento em espiral, sem necessi<strong>da</strong>de de<br />

equipamento para que ocorra isso. A areia é retira<strong>da</strong> pelo sistema de elevação por ejetor a ar<br />

comprimido de<strong>no</strong>minado Air Lift que significa suspensão pelo ar, ou seja, é um equipamento<br />

usado para retirar a areia decanta<strong>da</strong> de um desarenador, por meio de ar comprimido e levá-la a<br />

uma caixa de onde depois de drena<strong>da</strong> seja coloca<strong>da</strong> em caçambas (Figura 3.3).


Revisão teórica 38<br />

Figura 3.3 - Desarenador ciclônico tipo vortex<br />

Fonte: A<strong>da</strong>ptado de Qasim (2000).<br />

Geralmente o que é removido pelo desarenador é predominantemente um material inerte e<br />

relativamente seco. Entretanto, a composição do resíduo do desarenador pode ser altamente<br />

variável, com a umi<strong>da</strong>de variando de 13 a 65% e os sólidos voláteis de 1 a 56%. Resíduos do<br />

desarenador não lavados podem conter até 50% ou mais de matéria orgânica, tendo assim um<br />

odor desagradável e, se não forem prontamente dispostos, podem atrair insetos e roedores<br />

(METCALF; EDDY, 2002).<br />

Os resíduos do desarenador podem sofrer alguns tipos de tratamentos similares aos realizados<br />

<strong>no</strong>s resíduos do gradeamento, com o objetivo de se reduzir o seu volume, controlar seus<br />

aspectos negativos tais como exalação de odores e proliferação de moscas, facilitar seu<br />

manuseio e destinação final. Geralmente, o desti<strong>no</strong> desejável para esse tipo de resíduo é um<br />

aterro industrial.<br />

3.3.2 Tratamento primário<br />

Predominam os mecanismos físicos e químicos nesta etapa (decantação, digestão, flotação,<br />

digestão e secagem do lodo). De acordo com Ercole (2003) visa a remoção dos sólidos em


Revisão teórica 39<br />

suspensão sedimentáveis (entre 60 a 70%) e de parte <strong>da</strong> matéria orgânica, relativa à DBO5 em<br />

suspensão. Além disso, também remove entre 30 a 40% dos coliformes.<br />

Nesta etapa procede-se a equalização e neutralização <strong>da</strong> carga do efluente a partir de um<br />

tanque de equalização e adição de produtos químicos. Segui<strong>da</strong>mente, ocorre a separação de<br />

partículas líqui<strong>da</strong>s ou sóli<strong>da</strong>s através de processos de floculação e sedimentação, utilizando<br />

floculadores e decantador primário.<br />

O processo de coagulação, ou floculação, consiste na adição de produtos químicos que<br />

promovem a aglutinação e o agrupamento <strong>da</strong>s partículas a serem removi<strong>da</strong>s, tornando o peso<br />

especifico <strong>da</strong>s mesmas maior que o <strong>da</strong> água, facilitando a decantação (METCALF; EDDY,<br />

2002).<br />

A decantação primária consiste na separação sólido-líquido por meio <strong>da</strong> sedimentação <strong>da</strong>s<br />

partículas sóli<strong>da</strong>s. Segundo Von Sperling (2005) o principal equipamento usado na<br />

decantação primária é o tanque de decantação que pode ser circular ou retangular. O esgoto<br />

flui vagarosamente dentro do decantador, permitindo que os sólidos em suspensão<br />

sedimentem gradualmente <strong>no</strong> fundo, formando o lodo primário bruto, que é removido por<br />

uma tubulação ou através de raspadores mecânicos e bombas. Materiais flutuantes, como<br />

graxas e óleos, tendo uma me<strong>no</strong>r densi<strong>da</strong>de que o líquido circun<strong>da</strong>nte, flutuam <strong>no</strong> tanque<br />

onde são coletados e removidos para posterior tratamento.<br />

3.3.3 Tratamento secundário<br />

O tratamento secundário é caracterizado por princípios <strong>da</strong> oxi<strong>da</strong>ção biológica que pode ser<br />

subdividi<strong>da</strong> e classifica<strong>da</strong> de várias formas:<br />

Processos aeróbios e anaeróbios, em que essas duas mo<strong>da</strong>li<strong>da</strong>des associam-se, obtendo<br />

com isso importantes vantagens técnicas e econômicas;<br />

Tipo de reator, que pode ser de crescimento em suspensão na massa líqui<strong>da</strong> ou de<br />

biomassa aderi<strong>da</strong>;<br />

Retenção ou não de biomassa.<br />

Com relação ao tratamento anaeróbio, as principais vantagens e desvantagens são mostra<strong>da</strong>s<br />

<strong>no</strong> Quadro 3.5.<br />

Umas <strong>da</strong>s vantagens <strong>da</strong> digestão anaeróbia sobre o tratamento aeróbio são relaciona<strong>da</strong>s com a<br />

produção de gás e de sólidos. Nos sistemas anaeróbios, verifica-se que a maior parte do


Revisão teórica 40<br />

material orgânico biodegradável presente <strong>no</strong> despejo é converti<strong>da</strong> em biogás (cerca de 70 a<br />

90%) e apenas uma pequena parcela do material orgânico é converti<strong>da</strong> em biomassa<br />

microbiana (cerca de 5 a 15%), vindo a se constituir <strong>no</strong> lodo excedente, se apresentando mais<br />

concentrado e com melhores características de desidratação. Já <strong>no</strong>s sistemas aeróbios ocorre<br />

cerca de 40 a 50% de degra<strong>da</strong>ção biológica, com a consequente conversão em CO2. Cerca de<br />

50 a 60% <strong>da</strong> biomassa microbiana vem a se constituir <strong>no</strong> lodo excedente do sistema<br />

(CHERNICHARO, 2001).<br />

Quadro 3.5 - Vantagens e desvantagens dos processos anaeróbios<br />

Vantagens Desvantagens<br />

Baixa produção de sólidos, cerca de 5 a 10 vezes As bactérias anaeróbias são susceptíveis à inibição por<br />

inferior à que ocorre <strong>no</strong>s processos aeróbios;<br />

um grande número de compostos;<br />

Baixo custo de energia, usualmente associado a uma<br />

elevatória de chega<strong>da</strong>. Isso faz com que os sistemas<br />

tenham custos operacionais muito baixos;<br />

A parti<strong>da</strong> do processo pode ser lenta, na ausência de<br />

lodo de semeadura a<strong>da</strong>ptado;<br />

Baixa deman<strong>da</strong> de área;<br />

Alguma forma de pós-tratamento é usualmente<br />

necessária;<br />

Baixos custos de implantação;<br />

A bioquímica e a microbiologia <strong>da</strong> digestão anaeróbia<br />

são complexas e ain<strong>da</strong> precisam ser mais estu<strong>da</strong><strong>da</strong>s;<br />

Produção de meta<strong>no</strong>, um gás combustível de elevador Possibili<strong>da</strong>de de geração de maus odores, porém<br />

teor calorífico;<br />

controláveis;<br />

Possibili<strong>da</strong>de de preservação <strong>da</strong> biomassa, sem Possibili<strong>da</strong>de de geração de efluente com aspecto<br />

alimentação do reator, por vários meses;<br />

desagradável;<br />

Tolerância a eleva<strong>da</strong>s cargas orgânicas;<br />

Aplicabili<strong>da</strong>de em pequena e grande escala;<br />

Baixo consumo de nutrientes.<br />

Fonte: A<strong>da</strong>ptado de Chernicharo (2001).<br />

Remoção de<br />

insatisfatória.<br />

nitrogênio, fósforo e patóge<strong>no</strong>s<br />

Porém, mesmo apresentando vantagens em relação ao tratamento aeróbio, a eficiência de<br />

remoção <strong>da</strong> matéria orgânica <strong>da</strong> digestão anaeróbia costumam se situar na faixa de 70 a 80%,<br />

o que, em alguns casos, pode inviabilizar o lançamento direto dos esgotos tratados <strong>no</strong> corpo<br />

receptor, sendo necessário incluir uma etapa de pós-tratamento para este processo.<br />

Chernicharo (2001) relata que o principal papel do pós-tratamento é o de completar a remoção<br />

<strong>da</strong> matéria orgânica, bem como o de proporcionar a remoção de constituintes pouco afetados<br />

<strong>no</strong> tratamento anaeróbio, como nitrogênio, fósforo e organismos patogênicos.<br />

Em uma <strong>da</strong>s ETEs estu<strong>da</strong><strong>da</strong>s, os sistemas anaeróbios e aeróbios se associam e as uni<strong>da</strong>des que<br />

compõem o tratamento secundário são: reator anaeróbio de leito fluidizado (RALF) e filtro<br />

biológico percolador, seguido de decantador secundário e câmara de contato.<br />

3.3.3.1 Reator anaeróbio de leito fluidizado<br />

Os reatores anaeróbios, como os RALFs, são uni<strong>da</strong>des destina<strong>da</strong>s ao tratamento anaeróbio de<br />

esgotos sanitário, onde ocorre em seu interior a decomposição <strong>da</strong> matéria orgânica por meio


Revisão teórica 41<br />

<strong>da</strong>s reações bioquímicas, pela ação <strong>da</strong>s bactérias anaeróbias do manto de lodo presente <strong>no</strong><br />

interior do reator. A Figura 3.4 ilustra o perfil esquemático de um RALF.<br />

Figura 3.4 - Perfil esquemático de um RALF<br />

Fonte: Sanepar (2005c).<br />

De acordo com Sanepar (2005c), o RALF é um reator formado por um tronco de cone com<br />

base me<strong>no</strong>r, com pequena inclinação, e com paredes inclina<strong>da</strong>s a 45º com relação a<br />

horizontal, encima<strong>da</strong>s por um canal periférico coletor dos esgotos tratados. Os reatores de<br />

manta de lodo são delineados por três parâmetros básicos: taxa de aplicação volumétrica,<br />

veloci<strong>da</strong>de de líquido e altura do reator.<br />

O esgoto sanitário é introduzido na câmara central divisora de vazão, distribuído pelos tubos<br />

difusores sob um manto de lodo anaeróbio denso e de eleva<strong>da</strong> ativi<strong>da</strong>de metabólica anaeróbia,<br />

onde é filtrado biologicamente por este manto, pela ação de bactérias anaeróbias e ação de<br />

retenção física <strong>da</strong>s partículas do esgoto bruto (SECCO, 2000).<br />

A distribuição adequa<strong>da</strong> do esgoto <strong>no</strong> interior <strong>no</strong> reator é importante, pois uma boa condição<br />

de mistura proporciona o contato ótimo, evitando caminhos preferenciais. A mistura ocorre<br />

devido ao fluxo ascensional de líquido e às bolhas de gás.<br />

O manto de lodo presente <strong>no</strong> reator é constituído por bactérias anaeróbias que hidrolisam e<br />

digerem os sólidos orgânicos biodegradáveis do esgoto, convertendo-os em bolhas de biogás.<br />

O biogás é um dos principais produtos gerados <strong>no</strong> RALF, sendo formado pela mistura de gás<br />

meta<strong>no</strong> (CH4), gás sulfídrico (H2S), gás carbônico (CO2), nitrogênio (N2) e outros gases. O<br />

gás mais prejudicial é o sulfídrico, que além de sua toxici<strong>da</strong>de, é o grande responsável pelo<br />

mau cheiro gerado nas ETEs.


Revisão teórica 42<br />

Um lodo anaeróbio de boa quali<strong>da</strong>de pode ser conseguido durante o processo cui<strong>da</strong>doso de<br />

parti<strong>da</strong> do sistema, em que haverá uma seleção prévia <strong>da</strong> biomassa. O lodo mais leve, de má<br />

quali<strong>da</strong>de, será arrastado para fora do sistema, enquanto o lodo de boa quali<strong>da</strong>de é retido. O<br />

lodo mais pesado <strong>no</strong>rmalmente se desenvolve <strong>no</strong> junto ao fundo do reator e apresenta uma<br />

concentração de sólidos totais na ordem de 40 a 100 g ST/L (CHERNICHARO, 2001).<br />

O lodo excedente, produzido pelas <strong>no</strong>vas bactérias que se reproduziram, necessita ser<br />

removido periodicamente. Caso isto não ocorra, os mesmos são liberados com o esgoto e a<br />

eficiência do reator se torna me<strong>no</strong>r. O lodo retirado deve ter um desti<strong>no</strong> adequado, sem<br />

prejuízo ao ambiente e/ou à saúde pública. Uma <strong>da</strong>s soluções é dispor o lodo em leitos de<br />

secagem ou centrifugá-lo e dispor em pátios de cura.<br />

Um RALF costuma obter uma eficiência média de 65% de remoção de DQO e 70% de<br />

remoção de DBO5. Normalmente, tratando esgotos sanitários, o efluente apresenta uma<br />

máxima concentração de DBO inferior a 120 mg/L e de SST inferior a 80 mg/L, valores esses<br />

influenciados pelo tempo de detenção hidráulica.<br />

Os elementos que compõem um RALF são (SANEPAR, 2005c):<br />

Divisor central de vazão: divide a vazão uniformemente para alimentar os tubos<br />

difusores;<br />

Tubos difusores: conduz o esgoto sanitário do topo a base do reator, distribuindo de<br />

forma uniforme e homogênea <strong>no</strong> fundo, onde se encontra o manto de lodo;<br />

Manto de lodo: a espessura <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> de lodo varia de acordo com a vazão, com a<br />

produção de bolhas de biogás, reprodução bacteriana e retenção de material sólido <strong>no</strong><br />

manto de lodo;<br />

Vertedor periférico: coleta o esgoto;<br />

Retentor de escuma: reter e armazenar escuma <strong>no</strong> reator (na zona de<br />

digestão/decantação), evitando o seu arraste com o esgoto;<br />

Canaleta de coleta de esgoto: coleta e transporta o esgoto;<br />

Gasômetro: armazena o biogás <strong>no</strong> espaço livre superior inter<strong>no</strong> do RALF;<br />

Sistema de coleta e descarte de gases: descarta os gases para a atmosfera, queima ou<br />

reaproveita para fins energéticos.


Revisão teórica 43<br />

Embora o RALF seja um reator que inclua amplas vantagens, principalmente <strong>no</strong> que diz<br />

respeito a requisitos de área, simplici<strong>da</strong>de de operação, projeto e manutenção e redução média<br />

de matéria orgânica, é importante que seja incluí<strong>da</strong> uma etapa de pós-tratamento para este<br />

processo. Em uma <strong>da</strong>s ETEs estu<strong>da</strong><strong>da</strong>s, o pós-tratamento adotado é constituído de filtro<br />

biológico percolador seguido de decantador secundário.<br />

3.3.3.2 Filtro biológico percolador e decantadors secundário<br />

De acordo com Jordão e Pessôa (1995) os filtros biológicos são uni<strong>da</strong>des aeróbias de<br />

tratamento constituí<strong>da</strong>s de dispositivos que aplicam uniformemente os esgotos previamente<br />

decantados em meios de cultura biológica imobilizados em sólidos inertes.<br />

Os filtros biológicos são constituídos de três partes principais: meio filtrante, dispositivos de<br />

distribuição de esgotos, sistema de drenagem.<br />

Geralmente são usados como meio filtrante pedregulhos, cascalhos, pedras brita<strong>da</strong>s, entre<br />

outros. O ar circula pelos espaços vazios do enchimento, fornecendo oxigênio para respiração<br />

dos microrganismos. O esgoto sanitário é aplicado em fluxo descendente sobre o enchimento<br />

através de um distribuidor rotativo, que funciona por ação de deslocamento do líquido.<br />

Segundo Da-Hin et al. (2008) os distribuidores rotativos consistem de uma tubulação<br />

horizontal que gira em tor<strong>no</strong> de um eixo vertical situado <strong>no</strong> centro do filtro biológico. O<br />

esgoto, introduzido por esse eixo, escoa através dos dois braços perfurados, formados pela<br />

tubulação horizontal. As perfurações são dispostas horizontalmente ao longo de ca<strong>da</strong> braço,<br />

em lados opostos. Ao escoar por esses orifícios o líquido forma um sistema de forças tipo<br />

binário que faz a tubulação horizontal se movimentar, girando em tor<strong>no</strong> do eixo central, em<br />

um efeito idêntico ao do molinete hidráulico, dessa forma distribuindo homogeneamente o<br />

líquido por to<strong>da</strong> a superfície <strong>da</strong> uni<strong>da</strong>de.<br />

Na Figura 3.5 pode-se observar o esquema de um filtro biológico dotado de distribuidores<br />

rotativos, constituídos de tanques circulares cujo enchimento consiste de um meio através do<br />

qual o líquido percola e na superfície do qual se fixam as colônias de organismos que<br />

efetuarão o tratamento de esgotos.<br />

O fluxo de líquido sobre o enchimento deve ser contínuo e a matéria orgânica fica reti<strong>da</strong> <strong>no</strong><br />

biofilme para sua estabilização enquanto o líquido é drenado na parte inferior do tanque e<br />

encaminhado para o decantador secundário.


Revisão teórica 44<br />

Figura 3.5 - Esquematização de um filtro biológico<br />

Fonte: Da-Hin et al. (2008).<br />

No filtro biológico existe um sistema de dre<strong>no</strong>s <strong>no</strong> fundo, após atravessar o meio percolante, o<br />

esgoto é removido através de um sistema de dre<strong>no</strong>s formado por canais cobertos com grelhas<br />

ou por telas drenantes, assenta<strong>da</strong>s <strong>no</strong> fundo <strong>da</strong> uni<strong>da</strong>de. Os dre<strong>no</strong>s convergem para um canal<br />

central que escoa o líquido para fora do filtro, cujo fundo é ligeiramente inclinado <strong>no</strong> sentido<br />

do canal central. Além disso, o sistema de dre<strong>no</strong>s também é responsável pela circulação do ar<br />

<strong>no</strong> interior do meio percolante (DA-HIN et al., 2008).<br />

Tendo em vista que existe arraste de sólidos <strong>no</strong> filtro biológico, principalmente <strong>no</strong> de alta<br />

taxa, é necessária a utilização de um decantador secundário para remover os sólidos<br />

sedimentáveis.<br />

Os decantadores secundários ocupam um papel de relevância <strong>no</strong> conjunto, uma vez que neles<br />

se processa a decantação e retira<strong>da</strong> do lodo. Há interesse em que o lodo retorne de forma<br />

rápi<strong>da</strong> e imediata ter sedimentado para o inicio do sistema, evitando condições de septici<strong>da</strong>de.<br />

Em decorrência disto, os decantadores de forma circular têm sido utilizados, sendo os mais<br />

eficazes aqueles que dispõem dispositivos de aspiração do lodo sedimentado (JORDÃO;<br />

PESSÔA, 1995).<br />

O decantador secundário utilizado em uma <strong>da</strong>s ETEs abor<strong>da</strong><strong>da</strong>s <strong>no</strong> presente trabalho é do tipo<br />

convencional, executado em estrutura circular de concreto armado com sistema mecanizado<br />

de raspagem de lodo do fundo e remoção superficial <strong>da</strong> escuma. Segundo Dacach (1991) caso


Revisão teórica 45<br />

não exista decantadores primários na ETE, como é o caso <strong>da</strong>s ETEs de Maringá/PR, os<br />

decantadores secundários deverão ter cortinas de retenção de escuma e meios de removê-la,<br />

de forma a impedir que esta saia junto com o esgoto.<br />

De acordo com Sanepar (2005c), para a remoção do lodo e escuma, o decantador é equipado<br />

com uma ponte rotativa e a ela são fixos: na parte inferior um sistema de lâminas para<br />

raspagem e concentração do lodo e na parte superior lâminas para remoção de escuma e<br />

concentração na caixa coletora de escuma.<br />

As partes que compõem o decantador secundário podem ser visualiza<strong>da</strong>s na Figura 3.6.<br />

Figura 3.6 - Componentes de um decantador secundário<br />

Fonte: Sanepar (2005c).<br />

O lodo gerado pelo filtro percolador e separado por sedimentação é removido do fundo do<br />

decantador secundário e enviado por recalque para digestão <strong>no</strong> reator. A estação elevatória de<br />

lodo excedente possui as seguintes funções (SANEPAR, 2005c):<br />

Recalcar o lodo do decantador para digestão <strong>no</strong> RALF;<br />

Retirar o lodo continuamente. O lodo <strong>no</strong> decantador pode se tornar anaeróbio e flotar,<br />

prejudicando a sedimentação;<br />

Recircular o lodo <strong>no</strong> RALF, misturado com o esgoto bruto evitando impacto na<br />

digestão e arraste de lodo.<br />

O lodo do decantador secundário, quando descartado diretamente <strong>no</strong>s leitos de secagem, exige<br />

um tempo maior para secar, por isso deve-se enviá-lo ao reator continuamente.


Revisão teórica 46<br />

3.3.4 Tratamento terciário<br />

Segundo Ercole (2003) este nível de tratamento tem como finali<strong>da</strong>de a remoção de poluentes<br />

específicos (usualmente tóxicos, compostos não biodegradáveis e alguns compostos<br />

biodegradáveis) ou, ain<strong>da</strong>, a remoção complementar de poluentes não suficientemente<br />

removidos <strong>no</strong> tratamento secundário. Os poluentes removidos são os nutrientes (nitrogênio e<br />

fósforo), microrganismos patogênicos, compostos não biodegra<strong>da</strong>dos, metais pesados, sólidos<br />

i<strong>no</strong>rgânicos dissolvidos e sólidos em suspensão remanescentes.<br />

Os processos mais utilizados são: cloração para desinfecção; ozonização para desinfecção<br />

e/ou remoção de substâncias orgânicas complexas; filtração rápi<strong>da</strong> para remoção de matéria<br />

em suspensão; adsorção para remoção de substâncias orgânicas complexas; eletrodiálise;<br />

osmose inversa ou troca iônica para remoção dos sólidos i<strong>no</strong>rgânicos dissolvidos.<br />

3.3.5 Tratamento do lodo<br />

Os lodos provenientes do processo de duas <strong>da</strong>s três ETEs estu<strong>da</strong><strong>da</strong>s <strong>no</strong> presente trabalho são<br />

desaguados em leitos de secagem, enquanto que na outra ETE o lodo é adensado,<br />

centrifugado e armazenado em um pátio de cura.<br />

3.3.5.1 Adensador de lodo<br />

O adensador de lodo é um equipamento destinado ao espessamento do lodo proveniente do<br />

decantador/removedor de lodo, aumentando sua concentração através <strong>da</strong>s barras espessadoras<br />

verticais, acionamento central, passarela fixa em concreto ou aço carbo<strong>no</strong> e alimentação do<br />

efluente pela lateral, com a finali<strong>da</strong>de de melhorar o desempenho dos sistemas de<br />

desidratação (JORDÃO; PESSÔA, 1995).<br />

O adensamento de lodo é feito por duas formas principais: gravi<strong>da</strong>de e flotação. Segundo<br />

Chernicharo (2001) os adensadores por gravi<strong>da</strong>de são semelhantes aos decantadores de seção<br />

circular em planta, sendo alimentados com o lodo pelo centro e na parte superior, <strong>no</strong> interior<br />

de um anteparo que o direciona para o fundo, de onde é removido após sofrer adensamento.<br />

Enquanto isso, o líquido sobrena<strong>da</strong>nte escoa pelos vertedores perimetrais posicionados à<br />

superfície do adensador, podendo ser recirculados à entra<strong>da</strong> <strong>da</strong> ETE.<br />

O adensamento por flotação com ar dissolvido resultam em teores de sólidos superiores aos<br />

dos lodos adensados por gravi<strong>da</strong>de e podem ser aplica<strong>da</strong>s maiores cargas de lodo por área<br />

superficial de adensadores, resultando na necessi<strong>da</strong>de de me<strong>no</strong>res áreas. (METCALF; EDDY,<br />

2002).


Revisão teórica 47<br />

3.3.5.2 Leitos de secagem<br />

Os leitos de secagem são a forma mais tradicional de remoção <strong>da</strong> umi<strong>da</strong>de do lodo. Segundo<br />

Sanepar (2005e) são uni<strong>da</strong>des de tratamento, geralmente retangulares, projeta<strong>da</strong>s e<br />

construí<strong>da</strong>s de modo a receber o lodo dos digestores, ou de uni<strong>da</strong>des de oxi<strong>da</strong>ção total, onde<br />

se processa a redução de umi<strong>da</strong>de com a drenagem e evaporação <strong>da</strong> água libera<strong>da</strong> durante o<br />

período de secagem.<br />

O leito de secagem é composto de três partes: o tanque de armazenamento, cama<strong>da</strong> drenante e<br />

cama<strong>da</strong> suporte (LA ROVERE, 2002):<br />

O tanque de armazenamento pode ser de alvenaria, concreto ou de terra (diques)<br />

A cama<strong>da</strong> drenante é constituí<strong>da</strong> de uma cama<strong>da</strong>-suporte, do meio filtrante e de um<br />

sistema de drenagem.<br />

A cama<strong>da</strong> suporte tem como finali<strong>da</strong>de manter a espessura do lodo uniforme, evitar<br />

que o lodo digerido se misture com a areia do meio filtrante e facilitar a remoção<br />

manual do lodo seco.<br />

O lodo deságua <strong>no</strong>s leitos de secagem através de dois processos: drenagem e evaporação. A<br />

maior parte <strong>da</strong> água é removi<strong>da</strong> do lodo por drenagem e infiltração através <strong>da</strong> soleira drenante<br />

dos leitos, esta água é coleta<strong>da</strong> e direciona<strong>da</strong> para o início do processo de tratamento de lodo.<br />

Após este período a remoção de umi<strong>da</strong>de é realiza<strong>da</strong> através <strong>da</strong> evaporação, sofrendo<br />

influência <strong>da</strong>s condições climáticas (temperatura, precipitação e ventos) (SANEPAR, 2005e).<br />

O lodo seco pode ser removido manual e mecanicamente e em condições <strong>no</strong>rmais de secagem<br />

o lodo seco poderá ser removido do leito em um período que varia de 12 a 20 dias. As<br />

vantagens e desvantagens dos leitos de secagem podem ser visualiza<strong>da</strong>s <strong>no</strong> Quadro 3.6.<br />

Quadro 3.6 - Vantagens e desvantagens dos leitos de secagem<br />

Vantagens Desvantagens<br />

Baixo valor de investimento Requer extensas áreas de implantação<br />

Simplici<strong>da</strong>de operacional Necessi<strong>da</strong>de de estabilização prévia do lodo<br />

Baixo nível de atenção exigido do operador<br />

Influência significativa do clima <strong>no</strong> desempenho<br />

operacional do processo<br />

Requer pouca qualificação <strong>da</strong> mão de obra Retira<strong>da</strong> lenta do lodo seco<br />

Baixo ou inexistente consumo de energia elétrica Operação manual<br />

Baixo ou inexistente consumo de produtos químicos<br />

Necessi<strong>da</strong>de eleva<strong>da</strong> de mão de obra para retira<strong>da</strong> do<br />

Baixa sensibili<strong>da</strong>de a variações nas características do Risco de liberação de odores desagradáveis e de<br />

lodo<br />

proliferação de moscas durante o desaguamento<br />

Torta com alto teor de sólidos (>40%)<br />

Fonte: A<strong>da</strong>ptado de Metcalf e Eddy (2002).<br />

--<br />

lodo


Revisão teórica 48<br />

3.3.5.3 Centrifugação e caleação<br />

De acordo com Da-Hin (2008) a principal característica de uma centrífuga é possuir um<br />

elemento rotatório dotado de pás, de<strong>no</strong>minado rotor, responsável pelo fornecimento <strong>da</strong><br />

energia cinética ao líquido. Na voluta, a energia cinética é converti<strong>da</strong> em energia de pressão.<br />

A centrifugação é um processo de separação sólido/líquido por meio do uso <strong>da</strong> força<br />

centrífuga, muito utiliza<strong>da</strong> para separação de fases de densi<strong>da</strong>des distintas, adensar e desaguar<br />

lodos provenientes de reatores anaeróbios. Segundo a Sanepar (2005e), têm sido uma <strong>da</strong>s<br />

alternativas mais adequa<strong>da</strong>s para o desaguamento de lodos, principalmente devido à<br />

concentração de sólidos obti<strong>da</strong> <strong>no</strong> lodo desaguado (17 a 24% ST).<br />

O lodo centrifugado necessita passar por um processo de higienização, devido o mesmo ser o<br />

ponto de concentração de maior parte dos agentes patogênicos dispersos <strong>no</strong> esgoto sanitário.<br />

Dentre os processos mais usuais, destaca-se a caleação que corresponde a um método de<br />

higienização química através <strong>da</strong> adição de cal virgem ou hidrata<strong>da</strong> ao lodo, em dosagens de<br />

20 a 50% em peso <strong>da</strong> concentração de ST. A mistura de cal ao lodo provoca uma<br />

alcalinização brusca ao meio, elevando o pH a níveis acima de 12 e liberando grande<br />

quanti<strong>da</strong>de de amônia, fatores que resultam na destruição ou inativação de maior parte dos<br />

patóge<strong>no</strong>s <strong>no</strong> lodo (SANEPAR, 2005e).<br />

As vantagens e desvantagens dos processos de centrifugação e caleação podem ser<br />

visualiza<strong>da</strong>s <strong>no</strong> Quadro 3.7.<br />

Vantagens<br />

Desvantagens<br />

Quadro 3.7 - Vantagens e desvantagens dos processos de centrifugação e caleação<br />

Centrífuga Caleação<br />

Processo compacto: ocupa áreas reduzi<strong>da</strong>s<br />

Simplici<strong>da</strong>de operacional, comparado a processos<br />

mais sofisticados de higienização<br />

Operam sobre alta taxa de carregamento<br />

A torta apresenta %ST superior a prensa (cerca<br />

Dispensa mão de obra qualifica<strong>da</strong><br />

de 5%)<br />

Sistema fechado (reduz problema de odor)<br />

Bons níveis de higienização<br />

Ruído e vibrações<br />

Acréscimo de sólidos para disposição final,<br />

aumentando os custos de transporte<br />

Odor associado principalmente a liberação de<br />

Desgaste <strong>da</strong> rosca e componentes inter<strong>no</strong>s por amônia, deman<strong>da</strong>ndo cobertura do pátio de<br />

abrasão<br />

estocagem, e inviabilizando o processo em ETEs<br />

muito próximas a área urbana<br />

Alto consumo de energia na parti<strong>da</strong><br />

Exige mão de obra qualifica<strong>da</strong> para operação e<br />

manutenção<br />

Ajustes complexos e demorados de parti<strong>da</strong><br />

Fonte: A<strong>da</strong>ptado de Sanepar (2005e).<br />

Necessi<strong>da</strong>de de estocagem por <strong>no</strong> mínimo 30 dias,<br />

deman<strong>da</strong>ndo pátio impermeabilizado e coberto


Revisão teórica 49<br />

3.4 IMPACTOS AMBIENTAIS GERADOS PELAS ETES<br />

De acordo com a Resolução CONAMA 01/1986 (BRASIL, 1986) impacto ambiental pode ser<br />

definido como:<br />

Qualquer alteração <strong>da</strong>s proprie<strong>da</strong>des físicas, químicas e biológicas do meio<br />

ambiente, causa<strong>da</strong> por qualquer forma de matéria ou energia resultante <strong>da</strong>s<br />

ativi<strong>da</strong>des humanas que, direta ou indiretamente, afetam a saúde, a segurança e o<br />

bem-estar <strong>da</strong> população; as ativi<strong>da</strong>des sociais e econômicas; a biota e a quali<strong>da</strong>de<br />

dos recursos ambientais.<br />

Em geral, atribuem-se co<strong>no</strong>tações negativas aos impactos ambientais, porém, seu ver<strong>da</strong>deiro<br />

significado se refere às mu<strong>da</strong>nças <strong>no</strong> ambiente, sejam benéficas ou prejudiciais, que se<br />

observam ao comparar os efeitos <strong>da</strong>s ações de um projeto (OKMAZABAL, 1988).<br />

Dos instrumentos de política e gestão ambiental que tratam <strong>da</strong> questão de impacto ambiental,<br />

a Avaliação de Impacto Ambiental (AIA) é um dos mais discutidos e adotados. No processo<br />

de AIA, são caracteriza<strong>da</strong>s to<strong>da</strong>s as ativi<strong>da</strong>des impactantes e os fatores ambientais que podem<br />

sofrer impactos dessas ativi<strong>da</strong>des, os quais podem ser agrupados <strong>no</strong>s meios físico, biótico e<br />

antrópico, variando com as características e a fase do projeto (SILVA, 1994).<br />

Dentre os principais métodos de AIA empregados estão listas de controle (checklists) e<br />

matrizes de interação.<br />

As listas de controle são listas de atributos ambientais que podem ser afeta<strong>da</strong>s pelo projeto em<br />

análise. Variam de simples listas de impactos ambientais causados pelo projeto até complexos<br />

inventários que podem incluir escala e significância de ca<strong>da</strong> impacto sobre o meio ambiente<br />

(UNEP, 2002).<br />

As Matrizes são como tabelas que podem ser usa<strong>da</strong>s para identificar a interação entre<br />

ativi<strong>da</strong>des de projeto e características ambientais. Usando a tabela, uma interação entre uma<br />

ativi<strong>da</strong>de (ação-proposta) e uma <strong>da</strong><strong>da</strong> característica ambiental (fator ambiental), pode ser<br />

<strong>no</strong>ta<strong>da</strong> na célula que é comum a ambas na “rede” (MORRIS; THERIVEL, 1995; UNEP,<br />

2002). Segundo Pastakia e Jensen (1998) os comentários nas matrizes poderão ser feitos nas<br />

células para realçar severi<strong>da</strong>de do impacto ou outras características relaciona<strong>da</strong>s à natureza do<br />

impacto, por exemplo, símbolos podem identificar o tipo de impacto (como direto ou<br />

indireto).<br />

Apesar do tratamento de esgotos sanitários ser de fun<strong>da</strong>mental importância para a preservação<br />

<strong>da</strong> quali<strong>da</strong>de <strong>da</strong> água <strong>no</strong> ambiente, esses tipos de uni<strong>da</strong>des provocam impactos ambientais


Revisão teórica 50<br />

consideráveis, devido à natureza dos processos de tratamento envolvidos e a eleva<strong>da</strong> carga<br />

orgânica dos esgotos e subprodutos gerados.<br />

De modo geral, os impactos ambientais gerados em ETEs podem ser classificados em<br />

positivos e negativos. Os positivos são resultantes do próprio objetivo <strong>da</strong>s ETEs, qual seja de<br />

proteger o ambiente ao remover ou reduzir substâncias <strong>no</strong>civas presentes <strong>no</strong>s esgotos, como a<br />

matéria sóli<strong>da</strong> que assoreia rios e cursos d’ água; aspectos sanitários prejudiciais à saúde<br />

humana e os de depleção <strong>da</strong> flora e <strong>da</strong> fauna aquáticas. Por outro lado to<strong>da</strong> ETE apresenta<br />

impactos negativos, muitas vezes oriundos de falhas <strong>no</strong> processo de tratamento oi mesmo<br />

interrupções ocasionais (LA ROVERE, 2002).<br />

Além dos aspectos relacionados com a tratabili<strong>da</strong>de do esgoto e seu lançamento <strong>no</strong> corpo<br />

receptor, é importante destacar os aspectos de contaminação do solo e corpos d’água por<br />

subprodutos do tratamento de esgoto, geração de gases combustíveis explosivos, atração de<br />

vetores, saúde ocupacional dos operadores de ETE e geração de maus odores.<br />

Segundo Silva (2007) um dos aspectos relevante <strong>da</strong> poluição ambiental provenientes <strong>da</strong>s<br />

emanações de odores <strong>da</strong>s estações de tratamento de esgotos urba<strong>no</strong>s é o incômodo olfativo, tal<br />

incômodo é causado pelos odores liberados continuamente ou em ocasiões esporádicas. Esses<br />

gases odorantes são a maior causa para a insatisfação do público em relação às ETEs. Por isso<br />

o seu controle e monitoramento são de alta priori<strong>da</strong>de.<br />

Outro grande problema em relação à emissão de gases odorantes é a falta de padrões<br />

adequados que possam orientar as autori<strong>da</strong>des e os gestores ambientais <strong>da</strong>s empresas<br />

responsáveis pela emanação desses poluentes, quanto à caracterização do problema e ao nível<br />

de controle necessário para a solução do incômodo.<br />

O tratamento do esgoto resulta também uma geração de lodo, que é um resíduo que necessita<br />

de uma adequa<strong>da</strong> disposição final para não causar problemas ambientais. Entre as diversas<br />

alternativas existentes para a disposição sob o ponto de vista ambiental, a reciclagem agrícola<br />

do lodo de esgoto é uma <strong>da</strong>s mais convenientes, propiciando também eco<strong>no</strong>mia de energia e<br />

reservas naturais, na medi<strong>da</strong> em que diminui as necessi<strong>da</strong>des de fertilização mineral.<br />

De acordo com Bettiol e Camargo (2000) vários estudos são realizados com a finali<strong>da</strong>de de<br />

avaliar o impacto ambiental do uso agrícola de lodo de esgoto. Estão sendo estu<strong>da</strong>dos os<br />

efeitos nas comuni<strong>da</strong>des de organismos, <strong>no</strong>s teores de metais pesados, na mineralização do<br />

nitrogênio e nas proprie<strong>da</strong>des físicas e químicas dos solos, entre outros. Dentre os impactos<br />

estu<strong>da</strong>dos na comuni<strong>da</strong>de de organismos, a ocorrência de doenças de plantas, causa<strong>da</strong>s por


Revisão teórica 51<br />

microrganismos patogênicos que habitam o solo, constitui um dos mais importantes devido<br />

aos prejuízos que podem ocasionar aos agricultores. Por ser rico em matéria orgânica, o lodo<br />

de esgoto pode colaborar <strong>no</strong> controle de doenças de plantas, principalmente pela capaci<strong>da</strong>de<br />

de estimular os microrganismos benéficos que também habitam o solo. Entretanto, a aplicação<br />

do lodo tem efeitos diferentes para ca<strong>da</strong> doença, podendo estimular alguns fitopatóge<strong>no</strong>s.<br />

Em geral, nas obras de saneamento básico, pela própria natureza <strong>da</strong> intervenção prevista, os<br />

impactos ambientais esperados sobre a população são predominantemente positivos. Trazem<br />

melhoria nas condições de saúde pública a diversas parcelas <strong>da</strong> população, principalmente na<br />

parcela de me<strong>no</strong>r poder aquisitivo, muitas vezes afasta<strong>da</strong>s dos benefícios do saneamento<br />

básico, sem condições de recorrer a meios próprios para o afastamento de esgoto (DAMATO;<br />

MACUCO, 2002).<br />

3.5 CONTROLE OPERACIONAL E DE MANUTENÇÃO DE UMA ETE<br />

A quali<strong>da</strong>de e variabili<strong>da</strong>de do efluente de uma ETE dependem de variações na carga<br />

afluente; condições ambientais; natureza do esgoto a ser tratado; presença de substâncias<br />

tóxicas; variabili<strong>da</strong>de inerente aos processos de tratamento biológicos; falhas mecânicas e<br />

humanas <strong>no</strong> sistema. Todos estes fatores podem levar a problemas e instabili<strong>da</strong>de <strong>no</strong>s<br />

processos, o que ocasionará efeitos adversos na tratabili<strong>da</strong>de do esgoto (OLIVEIRA; VON<br />

SPERLING, 2005a).<br />

A literatura nacional é bastante precária <strong>no</strong> que se refere ao estudo dos problemas<br />

operacionais e de manutenção de ETEs. Poucos são os artigos que tratam sobre esta questão e<br />

a maioria trata de estudos relativos ao desempenho dos diversos processos/operações<br />

componentes do tratamento.<br />

Segundo Sampaio e Gonçalves (1999) as poucas informações existentes fazem com que os<br />

profissionais que atuam nesse setor, tenham constantemente que recorrer às informações<br />

obti<strong>da</strong>s na experiência internacional, que, muitas vezes, guar<strong>da</strong>m pouca similari<strong>da</strong>de com a <strong>da</strong><br />

reali<strong>da</strong>de local.<br />

Um fator importante a ser considerado é que o bom desempenho operacional de qualquer<br />

sistema de tratamento, seja ele isolado ou combinado com outros sistemas, só poderá ser<br />

alcançado se o projeto <strong>da</strong> estação de tratamento for bem concebido, bem implantado e,<br />

também, que a referi<strong>da</strong> estação seja corretamente opera<strong>da</strong> (CRUZ; LIMA, 2007).


Revisão teórica 52<br />

De acordo com Metcalf e Eddy (2002), <strong>no</strong>vas considerações devem estar presentes ao se<br />

operar e projetar estações de tratamento de esgotos: (a) necessi<strong>da</strong>de de otimização de<br />

desempenho <strong>da</strong>s estações; (b) programas que visem manutenção e controle operacional; (c)<br />

confiabili<strong>da</strong>de de processos de tratamento e seleção de parâmetros adequados de projeto; (d)<br />

controle de odor; (e) estratégias de controle de processo; (f) expansão <strong>da</strong> capaci<strong>da</strong>de de<br />

tratamento e (g) eficiência energética <strong>no</strong>s processos de tratamentos de esgotos.<br />

A implantação de um serviço de manutenção requer o estabelecimento de uma estrutura<br />

organizacional treina<strong>da</strong> e equipa<strong>da</strong> para minimizar as causas <strong>da</strong>s indisponibili<strong>da</strong>des de<br />

operação <strong>no</strong> âmbito do processo produtivo, garantindo o ple<strong>no</strong> funcionamento <strong>da</strong> ETE. Além<br />

disso, garante as condições necessárias para a segurança e o bem-estar dos operadores.<br />

O operador de uma ETE auxilia na conservação dos equipamentos, operando-os de acordo<br />

com os procedimentos determinados pelos fabricantes, e também identifica a<strong>no</strong>rmali<strong>da</strong>des em<br />

seu funcionamento, comunicando-as aos responsáveis pelo setor de manutenção. Portanto,<br />

para desempenhar essa função, é preciso ter conhecimentos básicos acerca do manuseio<br />

correto e do funcionamento dos equipamentos, bem como do sistema de tratamento de esgoto<br />

como um todo.<br />

Segundo Da-Hin et al. (2008) do ponto de vista dos equipamentos, pode-se caracterizar<br />

resumi<strong>da</strong>mente o funcionamento de uma ETE como um conjunto de instalações elétricas,<br />

hidráulicas e mecânicas, que proporciona os meios necessários para a operação de tratamento<br />

de esgotos. As falhas verifica<strong>da</strong>s <strong>no</strong>s equipamentos costumam ser varia<strong>da</strong>s, mas de forma<br />

genérica, pode-se identificá-las como vibração excessiva, elevação <strong>da</strong> temperatura, ruídos<br />

a<strong>no</strong>rmais, corrosão e sujeira.<br />

3.6 PRINCIPAIS CAUSAS DE PROBLEMAS OPERACIONAIS NAS ETES<br />

O levantamento <strong>da</strong>s principais causas prováveis que levam a ocorrência de problemas<br />

operacionais nas ETEs, bem como as medi<strong>da</strong>s de prevenção e controle realiza<strong>da</strong>s através de<br />

entrevistas abertas com os operadores <strong>da</strong>s ETEs e também levanta<strong>da</strong>s em pesquisas na<br />

literatura (SANEPAR, 2005; JORDÃO; PESSÔA, 1995; VON SPERLING, 2005; LA<br />

ROVERE, 2002; KARL; IMHOFF; 2002) pode ser visualizado <strong>no</strong> Quadro 3.8 ao Quadro<br />

3.15.


Revisão teórica 53<br />

Quadro 3.8 - Problemas, causas e medi<strong>da</strong>s de prevenção/controle em uni<strong>da</strong>des diversas<br />

Problema Causa Provável Medi<strong>da</strong>s de Prevenção/Controle<br />

Formação<br />

de<br />

espumas<br />

excessivas<br />

Problema<br />

nas<br />

elevatórias<br />

Presença de detergentes,<br />

sabões, etc. <strong>no</strong>s esgotos<br />

sanitários;<br />

Relação F/M muito alta.<br />

Erros operacionais e falha<br />

<strong>no</strong> inspecionamento;<br />

Utilização de antiespumantes que devem ser<br />

dosados <strong>no</strong>s pontos de sua formação na ETE.<br />

Inspecionar periodicamente, as condições<br />

operacionais dos conjuntos moto-bombas,<br />

principalmente quando a vazamentos, ruídos e<br />

vibrações;<br />

Manter o sistema dos conjuntos moto-bombas com<br />

operação automática e contínua;<br />

Acionar manualmente os conjuntos moto-bombas,<br />

caso a operação não seja automática;<br />

Executar periodicamente a leitura <strong>no</strong> horímetro,<br />

tensão e corrente dos conjuntos moto-bombas;<br />

Inspecionar periodicamente o estado de<br />

conservação <strong>da</strong> estrutura e seus componentes,<br />

como: corrosão <strong>da</strong> parte civil, fios elétricos,<br />

tubulações, registros, válvulas e quadro de<br />

comando.<br />

Quadro 3.9 - Problemas, causas e medi<strong>da</strong>s de prevenção/controle <strong>no</strong> gradeamento<br />

Problema Causa Provável Medi<strong>da</strong>s de Prevenção/Controle<br />

Incrustações na Acúmulo de resíduos sólidos na Lançar jatos de água com mangueira<br />

grade grade.<br />

para remover todos os detritos.<br />

Problemas de<br />

funcionamento<br />

Paralisação por falta de energia<br />

elétrica;<br />

Falha mecânica do motor;<br />

Falha elétrica dos comandos.<br />

Acionar imediatamente a equipe de<br />

manutenção;<br />

Acionar a companhia de energia.<br />

Quadro 3.10 - Problemas, causas e medi<strong>da</strong>s de prevenção/controle <strong>no</strong>s desarenadores<br />

Problema Causa Provável Medi<strong>da</strong>s de Prevenção/Controle<br />

Excesso de<br />

sedimentação de<br />

matéria orgânica <strong>no</strong><br />

material removido<br />

Arraste <strong>da</strong> areia <strong>no</strong><br />

efluente<br />

Veloci<strong>da</strong>de muito baixa<br />

(≤0,3 m/s), com tempo de<br />

retenção muito alto.<br />

Veloci<strong>da</strong>de muito alta<br />

(≤0,36 m/s), com tempo de<br />

retenção muito baixo.<br />

Acúmulo de areia <strong>no</strong> fundo<br />

do desarenador.<br />

Reduzir área do desarenador;<br />

Regularizar vazão <strong>no</strong> vertedouro de saí<strong>da</strong>;<br />

Diminuir o número de câmaras usa<strong>da</strong>s;<br />

Reduzir o comprimento <strong>da</strong> câmara por<br />

meio de deslocamento do vertedor de<br />

saí<strong>da</strong>.<br />

Remover com maior freqüência a areia<br />

acumula<strong>da</strong>;<br />

Aumentar a área do desarenador.<br />

Entupimento do<br />

Retirar a areia com auxilio de<br />

desarenador<br />

equipamentos de sucção.<br />

Falha <strong>no</strong> raspador Falha de energia elétrica. Acionar a companhia de energia.


Revisão teórica 54<br />

Quadro 3.11 - Problemas, causas e medi<strong>da</strong>s de prevenção/controle <strong>no</strong>s RALFs<br />

Problema Causa Provável Medi<strong>da</strong>s de Prevenção/Controle<br />

Obstrução dos vertedouros <strong>no</strong>s<br />

divisores de vazão<br />

Presença de zonas mortas e<br />

caminhos preferenciais pelo<br />

manto de lodo<br />

Formação de “empastamento”,<br />

dificultando a passagem do<br />

esgoto pela cama<strong>da</strong> de lodo<br />

Mineralização do lodo<br />

Per<strong>da</strong> do manto de lodo ativo<br />

que tende a ser expulso para fora<br />

dos RALFs<br />

Acidificação do manto de lodo<br />

ativo<br />

Formação de escuma na parte<br />

superior dos RALFs<br />

Liberação de gases para<br />

atmosfera<br />

Diminuição <strong>da</strong> taxa de<br />

recirculação de lodo<br />

Presença de materiais que possam obstruir as<br />

tubulações.<br />

Obstrução dos tubos difusores que levam o<br />

esgoto até o fundo dos RALFs.<br />

Compactação do lodo anaeróbio pela presença<br />

excessiva de areia <strong>no</strong>s RALFs.<br />

Substituição do lodo anaeróbio ativo por lodo<br />

inerte (areia).<br />

Vazão afluente maior que a máxima de projeto;<br />

Ausência de descarte do lodo;<br />

Rompimento <strong>da</strong> lona <strong>da</strong> zona de decantação ou<br />

<strong>da</strong> cortina defletora de escuma.<br />

Ausência <strong>da</strong>s bactérias meta<strong>no</strong>gênicas ativas,<br />

havendo liberação do gás sulfídrico.<br />

Rompimento <strong>da</strong> lona de PVC - zona de<br />

separação trifásica.<br />

Ausência de tratamento de gases;<br />

Vazamentos pelo concreto.<br />

Problemas de reciclo.<br />

Remoção com auxilio de rastelo ou pá.<br />

Utilizar ca<strong>no</strong>s de PVC para fazer a desobstrução;<br />

Executar a remoção de materiais sedimentáveis do fundo<br />

<strong>da</strong> bacia dos RALFs aproxima<strong>da</strong>mente a ca<strong>da</strong> 3 meses<br />

com caminhão fossa.<br />

Verificar deficiência de remoção de areia <strong>no</strong> desarenador.<br />

Realizar limpeza dos RALFs com caminhão fossa.<br />

Verificar deficiência de remoção de areia <strong>no</strong> desarenador.<br />

Realizar limpeza dos RALFs com caminhão fossa.<br />

Verificar ligações clandestinas;<br />

Em dias de chuva, utilizar o “by-pass”;<br />

Efetuar descarga de lodo.<br />

Para que o processo retorne na fase meta<strong>no</strong>gênica devese<br />

elevar o pH para 7,3 a 7,5 com solução de hidróxido<br />

de sódio ou cálcio.<br />

Remoção periódica <strong>da</strong> escuma forma<strong>da</strong>.<br />

Instalação de dispositivo de queima dos gases;<br />

Inspecionar periodicamente possíveis vazamentos,<br />

devido a corrosão.<br />

Verificar problemas nas bombas de recirculação;<br />

Verificar entupimento nas linhas de recirculação.<br />

Revisão teórica 54


Revisão teórica 55<br />

Quadro 3.12 - Problemas, causas e medi<strong>da</strong>s de prevenção/controle <strong>no</strong>s filtros biológicos<br />

Problema Causa Provável Medi<strong>da</strong>s de Prevenção/Controle<br />

Empoçamento do meio<br />

filtrante<br />

Proliferação de moscas<br />

Odor desagradável<br />

Falha <strong>no</strong> distribuidor<br />

rotativo<br />

Ocorre quando os vazios do recheio de pedras são<br />

preenchidos com cama<strong>da</strong> biológica de lodo devido à:<br />

Material de preenchimento inadequado;<br />

Carga orgânica excessiva em relação à carga hidráulica;<br />

Acúmulo de folhas e galhos de árvores.<br />

As moscas de desenvolvem em ambientes úmidos e<br />

secos alterna<strong>da</strong>mente.<br />

Decomposição anaeróbia do lodo <strong>da</strong> cama<strong>da</strong><br />

biológica.<br />

Falha na engraxadora.<br />

Remover a cama<strong>da</strong> biológica excessiva por meio de<br />

lavagem;<br />

Aplicar jatos de água com pressão na região afeta<strong>da</strong>;<br />

Parar o distribuidor rotativo sobre a cama<strong>da</strong> afeta<strong>da</strong><br />

provocando alta taxa de arraste;<br />

Clorar o afluente ao filtro biológico;<br />

Desativar a uni<strong>da</strong>de por 24 horas para ressecar a cama<strong>da</strong><br />

biológica;<br />

Substituir o meio filtrante.<br />

Aplicação de carga hidráulica contínua (as cargas<br />

intermenientes e baixas favorecem a proliferação de<br />

moscas);<br />

Remover a cama<strong>da</strong> biológica;<br />

Inun<strong>da</strong>r o meio suporte por pelo me<strong>no</strong>s 24 horas;<br />

Aplicar cloro <strong>no</strong> afluente ao filtro de 0,5 a 1,5 ppm<br />

durante algumas horas;<br />

Lavar rigorosamente as paredes internas do filtro.<br />

Manter condições aeróbias do afluente do filtro mediante<br />

recirculação do efluente do decantador secundário, e/ou<br />

injetar ar comprimido <strong>no</strong> afluente do filtro;<br />

Clorar o afluente do filtro biológico.<br />

Verificar o sistema de lubrificação do distribuidor<br />

rotativo.<br />

Revisão teórica 55


Revisão teórica 56<br />

Quadro 3.13 - Problemas, causas e medi<strong>da</strong>s de prevenção/controle <strong>no</strong>s decantadores secundários<br />

Problema Causa Provável Medi<strong>da</strong>s de Prevenção/Controle<br />

Lodo flutuando<br />

Sedimentação excessiva <strong>no</strong><br />

canal afluente<br />

Superfícies sujas e<br />

vertedores com sólidos de<br />

esgoto<br />

Descargas bruscas e<br />

interminentes<br />

Falhas <strong>no</strong>s dispositivos de<br />

raspagem<br />

Lodo muito denso para ser<br />

removido<br />

Decomposição do lodo, provocando<br />

arraste deste material para a<br />

superfície do líquido.<br />

Veloci<strong>da</strong>de baixa na seção<br />

transversal do canal ou tubulação.<br />

Acumulação de sólidos contidos<br />

<strong>no</strong>s esgotos.<br />

Alta intermitência na operação de<br />

recalque <strong>da</strong>s bombas.<br />

Carga excessiva para o dispositivo<br />

de raspagem.<br />

Alto teor de areia ou outro material<br />

facilmente compactável;<br />

Baixa veloci<strong>da</strong>de de descarga na<br />

tubulação de transporte do lodo.<br />

Remover o lodo com maior freqüência.<br />

Reduzir a seção transversal;<br />

Agitar o fluxo <strong>no</strong> canal por algum meio que evite o acúmulo de sólidos;<br />

Inun<strong>da</strong>r o meio suporte por pelo me<strong>no</strong>s 24 horas;<br />

Aplicar cloro <strong>no</strong> afluente ao filtro de 0,5 a 1,5 ppm durante algumas horas;<br />

Lavar rigorosamente as paredes internas do filtro.<br />

Escovar com freqüência a superfície em contato com os esgotos;<br />

Clorar os esgotos.<br />

Ajustar a operação <strong>da</strong>s bombas em função <strong>da</strong> variação <strong>da</strong> vazão;<br />

A<strong>da</strong>ptar dispositivos destinados à amortecer as veloci<strong>da</strong>des <strong>da</strong>s descargas<br />

afluentes e distribuir uniformemente ao longo <strong>da</strong> uni<strong>da</strong>de;<br />

Instalar inversores de freqüência.<br />

Vistoriar periodicamente;<br />

Substituir peças defeituosas e quebra<strong>da</strong>s;<br />

Melhorar a eficiência <strong>da</strong> remoção do lodo;<br />

Remover o lodo acumulado com maior freqüência.<br />

Melhorar o sistema de remoção do lodo;<br />

Diluir o material compactado;<br />

Reverter o fluxo na tubulação obstruí<strong>da</strong>;<br />

Recalcar o lodo com maior freqüência;<br />

Inspecionar as canalizações de lodo.<br />

Aumento do manto de lodo Elevação do nível de lodo. Aumentar recirculação de lodo.<br />

Saí<strong>da</strong> de sólidos <strong>no</strong><br />

decantador<br />

Elevado manto de lodo;<br />

Sedimentabili<strong>da</strong>de pobre. Checar<br />

concentração;<br />

Sobrecarga hidráulica;<br />

Per<strong>da</strong> <strong>da</strong> taxa de reciclo.<br />

Aumentar reciclo de lodo;<br />

Descartar lodo;<br />

Checar vazões;<br />

Checar sistema de recirculação.<br />

Revisão teórica 56


Revisão teórica 57<br />

Quadro 3.14 - Problemas, causas e medi<strong>da</strong>s de prevenção/controle na centrífuga<br />

Problema Causa Provável Medi<strong>da</strong>s de Prevenção/Controle<br />

Alta umi<strong>da</strong>de na torta<br />

Alta taxa de alimentação;<br />

Baixa veloci<strong>da</strong>de do tambor;<br />

Dosagem incorreta de polímeros.<br />

Ajuste <strong>da</strong> vazão <strong>da</strong> bomba;<br />

Ajuste <strong>da</strong> veloci<strong>da</strong>de do tambor e <strong>da</strong> rosca;<br />

Dosagens maiores ou me<strong>no</strong>res interferem na eficiência.<br />

Desgaste <strong>da</strong> rosca Abrasão. Troca por material mais resistente.<br />

Alta concentração de<br />

sólidos <strong>no</strong> clarificado<br />

Tambor não ro<strong>da</strong> livre<br />

Sistema de rotação do<br />

tambor e rosca<br />

bloqueado<br />

Dosagem incorreta de polímero;<br />

Taxa de alimentação alta.<br />

Material encrustado entre o tambor e a rosca travado;<br />

Suporte principal.<br />

Taxa de alimentação eleva<strong>da</strong>;<br />

Diferença de veloci<strong>da</strong>de entre rosca e tambor baixa;<br />

Presença excessiva de sólidos na etapa de compactação;<br />

Sistema de descarte <strong>da</strong> torta quebrado.<br />

Fazer testes para determinar a dosagem ideal;<br />

Reduzir a alimentação do lodo.<br />

Lavar o tambor;<br />

Troca do suporte.<br />

Se o sistema ro<strong>da</strong> livre, reduzir alimentação;<br />

Se travado, constatar manutenção para substituição <strong>da</strong>s<br />

peças.<br />

Raspador de lodo preso Lodo encrustado na câmara do raspador de sólidos. Limpar o raspador com água.<br />

O equipamento vibra<br />

excessivamente<br />

Mancal desgastado;<br />

Lodo encrustado entre a superfície dos mancais;<br />

Suporte do tambor ou <strong>da</strong> rosca desgastado;<br />

Partes móveis desgasta<strong>da</strong>s.<br />

Contatar a manutenção para substituir mancal;<br />

Limpar e lubrificar os mancais;<br />

Substituir suporte;<br />

Substituir peças.<br />

Revisão teórica 57


Revisão teórica 58<br />

Quadro 3.15 - Problemas, causas e medi<strong>da</strong>s de prevenção/controle <strong>no</strong>s leitos de secagem<br />

Problema Causa Provável Medi<strong>da</strong>s de Prevenção/Controle<br />

Ciclo de desaguamento<br />

prolongado<br />

Tubulação de<br />

alimentação do leito de<br />

secagem bloquea<strong>da</strong><br />

Odor quando o lodo é<br />

aplicado<br />

Surgimento de torrões e<br />

pó do lodo desidratado<br />

Lâmina de lodo aplica<strong>da</strong> excessiva.<br />

Aplicação do lodo com limpeza inadequa<strong>da</strong><br />

do leito de secagem.<br />

Sistema de drenagem obstruído ou tubulações<br />

quebra<strong>da</strong>s.<br />

Aguar<strong>da</strong>r até que o lodo apresente teor de sólidos para retira<strong>da</strong> (cerca<br />

de 35% ST), removê-lo e limpar bem o leito de secagem;<br />

Verificar necessi<strong>da</strong>de de remontagem <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> suporte;<br />

Aplicar lâmina de lodo compatível com o teor de ST.<br />

Remover o lodo após a secagem;<br />

Limpar adequa<strong>da</strong>mente a cama<strong>da</strong> suporte do leito, removendo resíduos<br />

de lodo e plantas quando existentes, se necessário recolocando areia.<br />

Checar a areia e substituir se observado problema de colmatação;<br />

Remontagem <strong>da</strong> soleira de drenagem, verificando as condições e<br />

substituindo se necessário as tubulações de coleta do percolado.<br />

<strong>Condições</strong> climáticas <strong>da</strong> região. Proteger o leito contra as intempéries.<br />

Acúmulo e compactação de sólidos residuais<br />

de descartes anteriores.<br />

Lodo muito denso.<br />

Problemas <strong>no</strong> processo de operação e<br />

digestão.<br />

Inadequa<strong>da</strong> digestão do lodo.<br />

Abrir totalmente as válvulas <strong>no</strong> início do descarte do lodo para limpeza<br />

<strong>da</strong> tubulação;<br />

Aplicar jatos de água, se necessário.<br />

Aplicar jatos de água continuamente <strong>no</strong> poço de lodo para redução <strong>da</strong><br />

concentração de ST e bombeamento do lodo;<br />

Manter <strong>da</strong> aplicação até que todo o lodo seja retirado.<br />

Estabelecer correta operação do processo de digestão.<br />

Remover o lodo do leito quando conseguir concentração ST ente de 35<br />

e 50 %.<br />

Revisão teórica 58


Revisão teórica 59<br />

3.7 CONFIABILIDADE DOS TRATAMENTOS DE ESGOTO<br />

A confiabili<strong>da</strong>de de um sistema pode ser defini<strong>da</strong> como a probabili<strong>da</strong>de de se conseguir um<br />

desempenho adequado por um período específico de tempo, sob determina<strong>da</strong>s condições. Em<br />

termos de desempenho de uma ETE, a confiabili<strong>da</strong>de pode ser entendi<strong>da</strong> como a porcentagem<br />

de tempo em que se conseguem as concentrações espera<strong>da</strong>s <strong>no</strong> efluente para cumprir com os<br />

padrões de lançamento. Assim, uma ETE será confiável se não houver violação dos limites<br />

preconizados pelas legislações ambientais (OLIVEIRA; VON SPERLING, 2007).<br />

De acordo com Eisenberg et al. (2001), a confiabili<strong>da</strong>de <strong>da</strong>s ETEs está relaciona<strong>da</strong> a dois<br />

aspectos: a confiabili<strong>da</strong>de mecânica e a confiabili<strong>da</strong>de do processo operar em condições<br />

satisfatórias. A confiabili<strong>da</strong>de mecânica é determina<strong>da</strong>, inicialmente, com a identificação dos<br />

componentes mecânicos <strong>da</strong> planta, cujas falhas podem comprometer a quali<strong>da</strong>de do efluente<br />

final e, em segui<strong>da</strong>, determina-se a probabili<strong>da</strong>de de falhas desses componentes. A<br />

confiabili<strong>da</strong>de do processo pode ser caracteriza<strong>da</strong> pela estimativa <strong>da</strong>s distribuições de<br />

probabili<strong>da</strong>des acumula<strong>da</strong>s, relativas a um contaminante específico, em ca<strong>da</strong> etapa do<br />

processo de tratamento.<br />

Um estudo efetuado por Niku et al. (1979), avaliou a confiabili<strong>da</strong>de de processos de lodos<br />

ativados, analisando 43 estações de tratamento em operação <strong>no</strong>s Estados Unidos. Foi<br />

desenvolvido um coeficiente de confiabili<strong>da</strong>de, onde a concentração média do constituinte<br />

(valor de projeto) se relaciona aos valores limites a serem cumpridos em uma análise de<br />

probabili<strong>da</strong>de. A partir do modelo de confiabili<strong>da</strong>de obtido, os autores concluíram que é<br />

possível a utilização <strong>da</strong> distribuição log<strong>no</strong>rmal para predizer tanto a quali<strong>da</strong>de do efluente em<br />

termos de concentrações de DBO e SST quanto à confiabili<strong>da</strong>de e ao desempenho de estações<br />

de tratamento de esgotos.<br />

Outro trabalho realizado por Niku et al. (1981) desenvolveu métodos e procedimentos para a<br />

introdução de conceitos de estabili<strong>da</strong>de e confiabili<strong>da</strong>de na operação e projeto de estações de<br />

tratamento de esgotos. Nesse estudo, a estabili<strong>da</strong>de foi defini<strong>da</strong> como a capaci<strong>da</strong>de de ajuste a<br />

uma referência ou <strong>no</strong>rma e o valor utilizado para análise foi a concentração média anual do<br />

constituinte. As variações diárias foram compara<strong>da</strong>s à média anual e o desvio padrão foi<br />

considerado como o melhor indicador de estabili<strong>da</strong>de. A conclusão obti<strong>da</strong> foi que, para atingir<br />

o mesmo nível de estabili<strong>da</strong>de para ambos, as ETEs devem ser projeta<strong>da</strong>s para produzir<br />

concentrações efluentes de SS me<strong>no</strong>res que as de DBO efluente.


Revisão teórica 60<br />

Devido às inúmeras incertezas presentes <strong>no</strong> projeto e operação de estações de tratamento,<br />

existem alguns riscos de falha que são inevitáveis e as ETEs devem ser projeta<strong>da</strong>s com base<br />

em uma medi<strong>da</strong> aceitável de risco ou violação e também projeta<strong>da</strong>s para produzir uma<br />

concentração média efluente abaixo dos padrões de lançamento.<br />

3.8 PADRÕES DE LANÇAMENTO<br />

No Brasil, as legislações classificam seus corpos d’água em função dos seus usos<br />

preponderantes e estabelecem, para ca<strong>da</strong> classe de água, os padrões de quali<strong>da</strong>de a serem<br />

obedecidos. Estes padrões de quali<strong>da</strong>de são utilizados principalmente para a proteção <strong>da</strong><br />

quali<strong>da</strong>de <strong>da</strong> água, de forma a assegurar os usos previstos.<br />

Os padrões de lançamento são constituídos <strong>da</strong> mesma forma que os padrões de quali<strong>da</strong>de,<br />

considerando um conjunto de parâmetros e os respectivos limites que devem ser atendidos<br />

pelos efluentes lançados por qualquer fonte poluidora, direta ou indiretamente, <strong>no</strong>s corpos<br />

d’água, para não prejudicar o seu uso (OLIVEIRA, 2006).<br />

A Resolução 357/2005 do Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONANA (BRASIL,<br />

2005) juntamente com a Resolução CONANA 397/2008 (BRASIL, 2008) foi cria<strong>da</strong> com o<br />

objetivo de assegurar os usos preponderantes previstos dos corpos d’água e <strong>no</strong>rtear o controle<br />

dos efluentes líquidos por meio de parâmetros de controle. Os órgãos ambientais estaduais,<br />

como o Instituto Ambiental do Paraná (IAP), usualmente baseiam-se <strong>no</strong>s padrões dessa<br />

Resolução, mantendo-os, complementando-os ou aplicando padrões mais restritivos para o<br />

lançamento dos efluentes gerados nas ETEs.


Caracterização <strong>da</strong>s ETEs 61<br />

4 CARACTERIZAÇÃO DAS ETES<br />

Segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2007) a ci<strong>da</strong>de de Maringá<br />

está localiza<strong>da</strong> <strong>no</strong> <strong>no</strong>roeste do estado do Paraná/Brasil e possui aproxima<strong>da</strong>mente 326 mil<br />

habitantes. O perímetro urba<strong>no</strong> de Maringá está assentado <strong>no</strong> divisor de água dos rios Ivaí e<br />

Pirapó, caracterizando duas áreas de drenagem principais que se subdividem em 10 bacias de<br />

drenagem.<br />

A bacia <strong>no</strong>rte, que abrange as sub-bacias 1, 3, 6 e 7, drena <strong>no</strong> sentido do rio Pirapó, com uma<br />

área de 5.675 ha (incluindo o município de Sarandi), correspondente a 46,6% <strong>da</strong> área de<br />

planejamento. A bacia sul, que abrange as sub-bacias 2, 4, 5, 8, 9 e 10, drena <strong>no</strong> sentido dos<br />

ribeirões Pingüim e Bandeirantes do Sul, com uma área de 6.540 ha, correspondente a 53,4%<br />

<strong>da</strong> área de planejamento.<br />

A ci<strong>da</strong>de de Maringá possui três pólos de tratamento: ETE 1 - Norte, ETE 2 - Sul e ETE 3 -<br />

Norte (que serão mencionados <strong>no</strong> trabalho apenas como ETE 1, ETE 2 e ETE 3). Ca<strong>da</strong> uma<br />

<strong>da</strong>s ETEs recebe o esgoto de distintas bacias de drenagem que estão distribuí<strong>da</strong>s <strong>da</strong> seguinte<br />

forma:<br />

ETE 1: recebe as contribuições <strong>da</strong>s regiões situa<strong>da</strong>s nas bacias 1 e 6;<br />

ETE 2: recebe as contribuições <strong>da</strong>s regiões situa<strong>da</strong>s nas bacias 2, 4 e 8;<br />

ETE 3: recebe a contribuição <strong>da</strong> região situa<strong>da</strong> na bacia 3.<br />

A região situa<strong>da</strong> na bacia 5 apresenta densi<strong>da</strong>de demográfica muito reduzi<strong>da</strong>, sem rede<br />

coletora existente, a região situa<strong>da</strong> na bacia 7 encontra-se em sua quase totali<strong>da</strong>de <strong>no</strong><br />

município de Sarandi e as regiões situa<strong>da</strong>s nas bacias 9 e 10 não dispõem de assentamento<br />

urba<strong>no</strong> definido.<br />

O sistema de esgotamento sanitário de Maringá e a localização <strong>da</strong>s 3 ETEs podem ser<br />

visualizados na Figura 4.1. Os esgotos são coletados e transportados por redes coletoras,<br />

interceptores e emissário até chegarem às estações. As redes coletoras <strong>da</strong> cor marrom coletam<br />

esgoto bruto encaminhado a ETE 1, as redes em azul claro encaminham esgoto para a ETE 3<br />

e as redes em vermelho encaminham esgoto para a ETE 2.<br />

As uni<strong>da</strong>des de tratamento originalmente concebi<strong>da</strong>s <strong>no</strong> projeto de implantação <strong>da</strong>s ETEs são<br />

apresenta<strong>da</strong>s na cor azul e as uni<strong>da</strong>des em laranja fazem parte do projeto de ampliação <strong>da</strong><br />

capaci<strong>da</strong>de de tratamento <strong>da</strong>s ETEs. Das 3 estações, somente a ETE 2 implantou as uni<strong>da</strong>des


Caracterização <strong>da</strong>s ETEs 62<br />

em laranja, previstas <strong>no</strong> projeto de ampliação, com a construção de uni<strong>da</strong>des de pós-<br />

tratamento aeróbio e de tratamento de lodo.<br />

Atualmente o índice de coleta é de aproxima<strong>da</strong>mente 95% e o índice de tratamento é de 100%<br />

do esgoto coletado, com uma população urbana total atendi<strong>da</strong> de 318.306 habitantes.<br />

Figura 4.1 - Sistema de tratamento de esgoto realizado na ETE 2<br />

Fonte: A<strong>da</strong>ptado de Golveia <strong>da</strong> Costa (2000).


Caracterização <strong>da</strong>s ETEs 63<br />

4.1 ETE 1<br />

A ETE 1 localiza-se na confluência do ribeirão Maringá com o córrego Man<strong>da</strong>caru e se<br />

encontra próxima <strong>da</strong> malha urbana, havendo moradias nas imediações. Os operários<br />

trabalham 2 tur<strong>no</strong>s de 6 horas, ficando o período <strong>da</strong> <strong>no</strong>ite e parte <strong>da</strong> manhã sem nenhum<br />

funcionário na ETE.<br />

O a<strong>no</strong> de início de operação dessa ETE foi 1996, e recebe, aproxima<strong>da</strong>mente, metade dos<br />

esgotos coletados na bacia <strong>no</strong>rte do município de Maringá. Atualmente atende uma população<br />

com cerca de 47.200 habitantes e possui uma capaci<strong>da</strong>de <strong>no</strong>minal de tratamento de 255 L/s,<br />

representando uma carga orgânica de 4.715 kg DBO5/dia. Outros <strong>da</strong>dos de projeto podem ser<br />

visualizados <strong>no</strong> Quadro 4.1.<br />

Quadro 4.1 - Dados gerais de projeto <strong>da</strong> ETE 1<br />

Dados Valores<br />

Máxima 312,30<br />

Vazão de operação (L/s)<br />

Média 242,60<br />

Mínima 198,70<br />

Grau de eficiência do tratamento (% de remoção de<br />

DBO5)<br />

Máxima<br />

Média<br />

Mínima<br />

85,13<br />

78,49<br />

66,67<br />

Máxima 90<br />

Efluente Final – DBO5 (mg/L):<br />

Média 64<br />

Mínima 40<br />

Sobrecarga admissível - <strong>da</strong>do de projeto (L/s): 360,00<br />

Total estimado de esgoto tratado (m 3 /dia) 19.238<br />

Total estimado de material gradeado (m 3 /dia) 1,154<br />

Volume de areia reti<strong>da</strong> <strong>no</strong> desarenador (m 3 /dia) 0,55<br />

Área total pertencente a Sanepar (m²)<br />

Fonte: A<strong>da</strong>ptado de Golveia <strong>da</strong> Costa (2000).<br />

43.000<br />

Os <strong>da</strong>dos de projeto e dimensionamento dos RALFs podem ser visualizados <strong>no</strong> Quadro 4.2.<br />

Quadro 4.2 - Dados de projeto dos RALFs <strong>da</strong> ETE 1<br />

Dados Valores<br />

Capaci<strong>da</strong>de média (L/s) 85<br />

Capaci<strong>da</strong>de máxima (L/s) 120<br />

Tempo de detenção hidráulica (horas) 8<br />

Veloci<strong>da</strong>de ascensional < (m/h) 2,0<br />

Veloci<strong>da</strong>de superficial < (m/h) 0,7<br />

Volume de lodo produzido (m³/dia) 178<br />

Volume de lodo produzido em ca<strong>da</strong> RALF (m³/dia) 59<br />

Um resumo <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des e outros elementos que compõem a ETE 1, juntamente com o fluxo<br />

do esgoto e lodo pela estação, podem ser visualizados <strong>no</strong> Quadro 4.3.


Caracterização <strong>da</strong>s ETEs 64<br />

Tratamento<br />

preliminar<br />

Fase<br />

mista<br />

Fase<br />

sóli<strong>da</strong><br />

Quadro 4.3 - Elementos componentes <strong>da</strong> ETE 1<br />

Gradeamento manual;<br />

Gradeamento mecanizado;<br />

2 desarenadores tipo ciclone, com removedor e lavador de areia.<br />

Caixa distribuidora de fluxo 1, que recebe o esgoto dos 2 desarenadores e distribui a vazão para os<br />

3 RALFs<br />

3 RALFs, de capaci<strong>da</strong>de <strong>no</strong>minal unitária de 85,0 L/s.<br />

Poços de lodo, que recebem a fase sóli<strong>da</strong> dos RALFs, encaminhando para o adensador de lodo.<br />

Caixa de ma<strong>no</strong>bra, com válvulas que permitem direcionar o lodo efluente dos RALFs, para os<br />

leitos de secagem.<br />

14 leitos de secagem.<br />

O sistema de tratamento <strong>da</strong> ETE 1 é composto por tratamento preliminar, tratamento<br />

secundário e desidratação de lodo, conforme a Figura 4.2.<br />

Figura 4.2 - Sistema de tratamento de esgoto realizado na ETE 1<br />

Fonte: A<strong>da</strong>ptado de Von Sperling (2002).<br />

O tratamento preliminar é constituído de gradeamento grosso mecanizado por meio de grade<br />

metálica de barras curvas de 10 mm de espessura e espaçamento entre barras de 20 mm e com<br />

limpeza por meio de rastelo duplo. O armazenamento do material gradeado é realizado em<br />

uma caçamba metálica de 2,0 m 3 . Há ain<strong>da</strong> antes dos desarenadores um gradeamento médio<br />

com barras retas de 10 mm de espessura e espaçamento entre barras de 15 mm, com limpeza<br />

manual por ancinho (Figura 4.3a). Devido a ETE ser localiza<strong>da</strong> próxima a ci<strong>da</strong>de, o esgoto<br />

sanitário possui características de esgoto <strong>no</strong>vo, em função disso há a aplicação constante de<br />

cal <strong>no</strong> esgoto bruto durante os tur<strong>no</strong>s para conferir a alcalini<strong>da</strong>de necessária à coagulação. A


Caracterização <strong>da</strong>s ETEs 65<br />

ETE possui dois desarenadores tipo ciclônico vortex com remoção mecaniza<strong>da</strong> de areia por<br />

meio de air lift, com disposição de resíduos separa<strong>da</strong>mente em caçambas metálicas de 3,5 m 3<br />

(Figura 4.3b). Nos desarenadores há a aplicação de óxido de ferro durante os tur<strong>no</strong>s para<br />

coagulação do esgoto englobando as impurezas.<br />

(a)<br />

Figura 4.3 - Tratamento preliminar: (a) gradeamento mecanizado e (b) desarenadores<br />

A medição de vazão é realiza<strong>da</strong> por meio de duas calhas tipo Parshall operando em paralelo,<br />

com garganta de 30,5 cm e medição de vazão por meio de sensor de nível ultra sônico com<br />

painel digital indicando vazão instantânea e acumula<strong>da</strong>.<br />

O tratamento secundário é realizado por meio de três reatores anaeróbios circulares tipo<br />

RALF e com tubulações para descarga de lodo (Figura 4.4).<br />

Figura 4.4 - Tratamento secundário: RALFs<br />

A desidratação do lodo é composta por 14 leitos de secagem com cama<strong>da</strong>s filtrantes de<br />

material graduado (Figura 4.5a). Além disso, a ETE apresenta também Bags, que são<br />

utilizados para desaguamento e armazenamento de lodo adensado, com teor de umi<strong>da</strong>de de<br />

aproxima<strong>da</strong>mente 12% antes de seu acondicionamento <strong>no</strong>s dispositivos (Figura 4.5b).<br />

(b)


Caracterização <strong>da</strong>s ETEs 66<br />

(a)<br />

4.2 ETE 2<br />

Figura 4.5 - Desidratação do lodo: (a) leitos de secagem e (b) bags<br />

A ETE 2, localiza<strong>da</strong> na confluência dos ribeirões Pingüim e Borba Gato, situa-se isola<strong>da</strong>, não<br />

havendo qualquer tipo de ocupação urbana nas suas circunvizinhanças, porém divide espaço,<br />

em sua maioria, com pequenas e médias proprie<strong>da</strong>des rurais. Os operadores trabalham em 4<br />

tur<strong>no</strong>s de 6 horas, compreendendo 24 horas diárias.<br />

O a<strong>no</strong> de início de operação <strong>da</strong> ETE 2 foi 2006 e os esgotos tratados são lançados <strong>no</strong> Ribeirão<br />

Pinguim. Atualmente atende uma população com cerca de 65.000 habitantes e tem uma<br />

capaci<strong>da</strong>de <strong>no</strong>minal de tratamento de 482 L/s, o que representa uma carga orgânica de 8.398<br />

Kg DBO 5 /dia. Outros <strong>da</strong>dos gerais <strong>da</strong> ETE 2 podem ser visualizados <strong>no</strong> Quadro 4.4.<br />

Quadro 4.4 - Dados gerais de projeto <strong>da</strong> ETE 2<br />

Dados Valores<br />

Máxima 280<br />

Vazão de operação (L/s)<br />

Média 246<br />

Mínima 161<br />

Grau de eficiência do tratamento (% de remoção de<br />

DBO5)<br />

Máxima<br />

Média<br />

Mínima<br />

95<br />

88<br />

78<br />

Máxima 52<br />

Efluente Final – DBO5 (mg/L):<br />

Média 23<br />

Mínima 10<br />

Sobrecarga admissível - <strong>da</strong>do de projeto (L/s): 560<br />

Total estimado de esgoto tratado (m 3 /dia) 23.076<br />

Total estimado de material gradeado (m 3 /dia) 1,384<br />

Volume de areia reti<strong>da</strong> <strong>no</strong> desarenador (m 3 /dia) 0,65<br />

Área total pertencente a Sanepar (m²)<br />

Fonte: A<strong>da</strong>ptado de Golveia <strong>da</strong> Costa (2000).<br />

73.300<br />

(b)


Caracterização <strong>da</strong>s ETEs 67<br />

Os <strong>da</strong>dos de projeto e dimensionamento dos uni<strong>da</strong>des <strong>da</strong> ETE podem ser visualizados <strong>no</strong><br />

Quadro 4.5.<br />

Quadro 4.5 - Dados gerais de projeto <strong>da</strong> ETE 2<br />

Uni<strong>da</strong>des Dados Valores<br />

Capaci<strong>da</strong>de média (L/s) 40<br />

Capaci<strong>da</strong>de máxima (L/s) 70<br />

RALFs Tempo de detenção hidráulica (horas) 8<br />

Veloci<strong>da</strong>de ascensional < (m/h) 2,0<br />

Veloci<strong>da</strong>de superficial < (m/h) 0,7<br />

Taxa máxima de aplicação superficial (m³/m².dia) 28<br />

Filtros<br />

Biológicos<br />

Taxa mínima de aplicação superficial (m³/m².dia)<br />

Fator de produção de sólidos (kg SST/kg DBO aplica<strong>da</strong>)<br />

Carga orgânica máxima (kg DBO/m³ dia)<br />

8,5<br />

0,7<br />

1,8<br />

Carga orgânica mínima (kg DBO/m³ dia) 0,5<br />

Decantadores Taxa média de aplicação superficial (m³/m².dia) 36<br />

Secundários Taxa máxima de aplicação superficial (m³/m².dia) 40<br />

Taxa de aplicação (kg SS/m².dia) 50<br />

Adensador<br />

Tempo de detenção (horas)<br />

Fator de pico admitido<br />

24<br />

1,3<br />

Altura útil lateral (m) 3,0<br />

Tempo de contato (min.) ≥ 30<br />

Vazão máxima (m³/h) 1.735<br />

Câmara de<br />

contato<br />

Volume <strong>da</strong> câmara (m³)<br />

Número de canais<br />

Comprimento de ca<strong>da</strong> canal (m)<br />

868<br />

5<br />

43,4<br />

Largura do canal (m) 2,0<br />

Profundi<strong>da</strong>de do canal (m) 2,0<br />

Volume de torta (m³) (armazenamento max. de 2 meses) 546<br />

Dimensões em planta (m) 21 x 30<br />

Pátio de<br />

Cura<br />

Área <strong>da</strong> base (m²)<br />

Altura do pátio na lateral (m)<br />

Altura do pátio <strong>no</strong> centro (m)<br />

630<br />

6,0<br />

7,8<br />

Declivi<strong>da</strong>de <strong>da</strong> laje de fundo convergindo para o centro (%) 1,5<br />

Declivi<strong>da</strong>de <strong>da</strong> canaleta longitudinal de drenagem (%) 1,5<br />

Diâmetro (m) 10,0<br />

Profundi<strong>da</strong>de útil junto à parede lateral (m) 3,0<br />

Altura total <strong>no</strong> centro (m) 5,52<br />

Altura total junto à parede lateral (m) 3,80<br />

Sistema de Área superficial (m²) 78, 5<br />

adensamento Taxas de aplicação máxima de SS (kg SST / m².dia) 35,1<br />

do lodo Taxa de captura do adensador (%) 85<br />

Vazão de lodo adensado (m³/dia) 50<br />

Quanti<strong>da</strong>de de lodo recupera<strong>da</strong> <strong>no</strong>s adensadores (kg/dia) 2.578<br />

Teor de sólidos do lodo adensado (%) 5<br />

Peso específico do lodo adensado (kg/m³) 1.030<br />

Tipo <strong>da</strong> bomba<br />

Cavi<strong>da</strong>des<br />

progressivas<br />

Sistema de<br />

secagem do<br />

lodo<br />

Capaci<strong>da</strong>de de ca<strong>da</strong> bomba (m³/h)<br />

Potência <strong>da</strong>s bombas (cv)<br />

Necessi<strong>da</strong>de de polieletrólitos (kg/1.000 kg SST)<br />

Teor de sólidos <strong>no</strong> "lodo seco" (%)<br />

1,3 a 2,7<br />

2,0<br />

2,0 a 8,0<br />

22<br />

Produção estima<strong>da</strong> de "lodo seco" (kg Sólidos/dia) 2.449<br />

Volume diário de "lodo seco" (m³/dia) 10,1<br />

Fonte: A<strong>da</strong>ptado de Golveia <strong>da</strong> Costa (2000).


Caracterização <strong>da</strong>s ETEs 68<br />

Um resumo <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des e outros elementos que compõem a ETE 2, juntamente com o fluxo<br />

do esgoto e lodo pela estação, podem ser visualizados <strong>no</strong> Quadro 4.6.<br />

Tratamento<br />

preliminar<br />

Fase mista<br />

Fase líqui<strong>da</strong><br />

Fase sóli<strong>da</strong><br />

Quadro 4.6 - Elementos componentes <strong>da</strong> ETE 2<br />

Gradeamento manual;<br />

Gradeamento mecanizado;<br />

Desarenador quadrado, com removedor e lavador de areia.<br />

Caixa distribuidora de fluxo 1: recebe o esgoto do desarenador e distribui a vazão entre outras duas<br />

caixas existentes (2 e 3);<br />

Caixas distribuidoras de fluxo 2 e 3: distribuem o esgoto respectivamente para os RALFs;<br />

8 RALFs, módulo 40.<br />

Caixa distribuidora de fluxo 4: recebe a fase líqui<strong>da</strong> do processo, proveniente dos RALFs,<br />

encaminhando para os filtros biológicos;<br />

2 filtros biológicos com diâmetro <strong>no</strong>minal igual a 32 m;<br />

Caixa distribuidora de fluxo 5: recebe o esgoto dos filtros biológicos conduzindo para os<br />

decantadores secundários;<br />

2 decantadores secundários com diâmetro <strong>no</strong>minal igual a 26 m;<br />

Estação elevatória de lodo dos decantadores: realiza a recirculação do lodo destes para a caixa<br />

distribuidora de fluxo 1. Nesta mesma estrutura, existe um compartimento que recebe a fase líqui<strong>da</strong><br />

dos decantadores secundários, encaminhando para a caixa distribuidora de fluxo 6;<br />

Caixa distribuidora de fluxo 6: recebe o esgoto dos decantadores secundários e a fase líquido do<br />

adensador e <strong>da</strong> centrífuga, conduzindo para a câmara de contato. Esta caixa distribuidora de fluxo<br />

também possui a função de poço de sucção <strong>da</strong> estação elevatória do lavador de areia;<br />

Câmara de contato: recebe o esgoto dos decantadores secundários e na saí<strong>da</strong> desta, inicia-se o<br />

emissário final.<br />

2 Poços de lodo: recebem a fase sóli<strong>da</strong> do processo, proveniente dos RALFs, encaminhando para<br />

elevatória de lodo;<br />

Estação elevatória de lodo: recalca o lodo oriundo dos RALFs para o adensador;<br />

Adensador com diâmetro <strong>no</strong>minal igual a 10 m;<br />

Casa <strong>da</strong> centrífuga: abriga a centrífuga, sistema de preparo e dosagem de polieletrólitos e sistema de<br />

armazenamento e mistura de cal virgem;<br />

Caixa distribuidora de fluxo 7: recebe o esgoto líquido do adensador e <strong>da</strong> centrífuga, encaminhando<br />

para a elevatória de sobrena<strong>da</strong>nte;<br />

Estação elevatória do sobrena<strong>da</strong>nte: recebe o esgoto líquido do adensador, centrífuga e pátio de cura,<br />

recalcando para a entra<strong>da</strong> do processo junto ao gradeamento;<br />

Pátio de cura: recebe e armazena a torta de lodo produzi<strong>da</strong> pela centrífuga, para que ocorra a<br />

aplicação de cal e se faça a sua disposição final.<br />

O sistema de tratamento <strong>da</strong> ETE 2 é composto por tratamento preliminar, tratamento<br />

secundário, pós-tratamento, desidratação e tratamento de lodo, conforme a Figura 4.6.


Caracterização <strong>da</strong>s ETEs 69<br />

Figura 4.6 - Sistema de tratamento de esgoto realizado na ETE 2<br />

Fonte: A<strong>da</strong>ptado de Von Sperling (2002).<br />

O tratamento preliminar é composto por um gradeamento grosso por meio de grade metálica<br />

de barras retas de 10 mm de espessura e espaçamento entre barras de 30 mm, com limpeza<br />

manual com ancinho; gradeamento mecanizado por meio de grade média com correntes e<br />

dentes plásticos, com 3 mm de espessura e 15 mm de espaçamento entre dentes. O<br />

armazenamento do material gradeado é realizado em uma caçamba metálica de 2 m 3 (Figura<br />

4.7a). Possui também um desarenador quadrado por gravi<strong>da</strong>de com remoção de areia por<br />

meio de raspagem de fundo com braços duplos de movimento circular até depósito lateral,<br />

elevação <strong>da</strong> areia por meio de rastelo excêntrico mecânicoe dispositivo de lavagem de areia<br />

incorporado (Figura 4.7b). O material é armazenamento em caçamba metálica de 3,5 m 3 .<br />

(a) (b)<br />

Figura 4.7 - Tratamento preliminar: (a) gradeamento manual e mecanizado e (b) desarenador


Caracterização <strong>da</strong>s ETEs 70<br />

A medição de vazão é feita por meio de calha tipo Parshall, com garganta de 61 cm, e<br />

medição por meio de sensor de nível ultra sônico com painel digital indicando vazão<br />

instantânea e acumula<strong>da</strong>.<br />

O tratamento secundário (anaeróbio) é realizado por meio de oito RALFs circulares com<br />

tubulações para descarga de lodo (Figura 4.8a); o pós-tratamento (aeróbio) é formado por dois<br />

filtros biológicos percoladores aerados naturalmente, com distribuidor rotativo hidráulico e<br />

como meio suporte, pedra brita<strong>da</strong> nº 4 (Figura 4.8b); dois decantadores secundários circulares<br />

à gravi<strong>da</strong>de com raspadores mecanizados de lodo e recirculação por bombeamento para os<br />

RALFs (Figura 4.8c), e; uma câmara de contato (Figura 4.8d).<br />

A câmara de contato, inicialmente foi implanta<strong>da</strong> com a finali<strong>da</strong>de de realizar a desinfecção<br />

do esgoto tratado com cloro, porém não é utiliza<strong>da</strong> para este fim.<br />

(a) (b)<br />

(c) (d)<br />

Figura 4.8 - Tratamento secundário e pós-tratamento: (a) RALFs, (b) filtro biológico, (c)<br />

decantador secundário e (d) câmara de contato


Caracterização <strong>da</strong>s ETEs 71<br />

O tratamento de lodo é composto por um adensador de lodo circular, desidratação mecânica<br />

por uma centrífuga de alta rotação (Figura 4.9a), com aplicação manual de cal, para<br />

desinfecção, em um pátio de cura coberto, com capaci<strong>da</strong>de de armazenamento de 546 m 3<br />

(Figura 4.9b), para estabilização do lodo e posterior utilização na agricultura.<br />

(a)<br />

4.3 ETE 3<br />

Figura 4.9 - Tratamento do lodo: (a) centrífuga e (b) pátio de cura<br />

A ETE 3 localiza-se próximo ao ribeirão Morangueira e a aproxima<strong>da</strong>mente 1.400 m e é a<br />

estação que apresenta ocupação urbana mais próxima de suas instalações. Os operários dessa<br />

ETE também trabalham 2 tur<strong>no</strong>s de 6 horas.<br />

O a<strong>no</strong> de início de operação foi 1997, atende uma população com cerca de 26.600 habitantes e<br />

possui uma capaci<strong>da</strong>de <strong>no</strong>minal de 170 L/s, o que representa uma carga orgânica de 3.075 kg<br />

DBO5/dia. Outros <strong>da</strong>dos de projeto podem ser visualizados <strong>no</strong> Quadro 4.7.<br />

Quadro 4.7 - Dados gerais de projeto <strong>da</strong> ETE 3<br />

Dados Valores Médios<br />

Vazão de operação (L/s) 228,6<br />

Grau de eficiência do tratamento (% de remoção de DBO5) 80<br />

Efluente Final – DBO5 (mg/L): 42<br />

Sobrecarga admissível - <strong>da</strong>do de projeto (L/s): 240<br />

Total estimado de esgoto tratado (m 3 /dia) 5.184<br />

Total estimado de material gradeado (m 3 /dia) 0,311<br />

Volume de areia reti<strong>da</strong> <strong>no</strong> desarenador (m 3 /dia) 0,55<br />

Área total pertencente a Sanepar (m²) 74.000<br />

Fonte: A<strong>da</strong>ptado de Golveia <strong>da</strong> Costa (2000).<br />

Um resumo <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des e outros elementos que compõem a ETE 3, juntamente com o fluxo<br />

do esgoto e lodo pela estação, podem ser visualizados <strong>no</strong> Quadro 4.8.<br />

(b)


Caracterização <strong>da</strong>s ETEs 72<br />

A ETE 3 é a que apresenta me<strong>no</strong>r número de uni<strong>da</strong>des operacionais e <strong>da</strong> mesma forma que a<br />

ETE 1, o sistema é composto por tratamento preliminar, tratamento secundário e desidratação<br />

de lodo.<br />

Tratamento<br />

preliminar<br />

Fase mista<br />

Fase sóli<strong>da</strong><br />

Quadro 4.8 - Elementos componentes <strong>da</strong> ETE 3<br />

Gradeamento manual;<br />

Gradeamento mecanizado;<br />

Desarenador tipo ciclone, com removedor e lavador de areia.<br />

Caixa distribuidora de fluxo 1, que recebe o esgoto do desarenador e distribui a vazão para os 2<br />

RALFs<br />

2 RALFs, de capaci<strong>da</strong>de <strong>no</strong>minal unitária de 85,0 L/s.<br />

Poço de lodo, que recebe a fase sóli<strong>da</strong> dos RALFs, encaminhando para o adensador de lodo.<br />

Caixa de ma<strong>no</strong>bra, com válvulas que permitem direcionar o lodo efluente dos RALFs, para o<br />

adensador ou para os leitos de secagem.<br />

10 leitos de secagem.<br />

O tratamento preliminar é constituído de gradeamento grosso mecanizado por meio de grade<br />

metálica de barras curvas de 10 mm de espessura e espaçamento entre barras de 20 mm e com<br />

limpeza através de rastelo duplo; gradeamento médio com barras retas de 10 mm de espessura<br />

e espaçamento entre barras de 15 mm. O armazenamento do material gradeado é realizado em<br />

uma caçamba metálica de 2,0 m 3 (Figura 4.10a). Possui um desarenador tipo ciclônico vortex<br />

com remoção mecaniza<strong>da</strong> de areia, com disposição de resíduos separa<strong>da</strong>mente em caçambas<br />

metálicas de 3,5 m 3 (Figura 4.10b). Da mesma forma que a ETE 1 há a aplicação de cal <strong>no</strong><br />

esgoto bruto e de óxido de ferro <strong>no</strong> desarenador durante os tur<strong>no</strong>s.<br />

(a)<br />

(b)<br />

Figura 4.10 - Tratamento preliminar: (a) gradeamento e (b) desarenador


Caracterização <strong>da</strong>s ETEs 73<br />

A medição de vazão é realiza<strong>da</strong> por meio de uma calha tipo Parshall, com garganta de 30,5<br />

cm e medição de vazão por meio de sensor de nível ultra sônico com painel digital indicando<br />

vazão instantânea e acumula<strong>da</strong>.<br />

O tratamento secundário é realizado por meio de 2 reatores anaeróbios circulares tipo RALF<br />

com tubulações para descarga de lodo (Figura 4.11).<br />

Figura 4.11 - Tratamento secundário: RALFs<br />

A desidratação do lodo é composta por 10 leitos de secagem com cama<strong>da</strong>s filtrantes de<br />

material graduado (Figura 4.12a). A ETE também dispõe de bags para desaguar e armazenar o<br />

lodo (Figura 4.12b).<br />

(a)<br />

Figura 4.12 - Desidratação do lodo: (a) leitos de secagem e (b) bags<br />

No mês de <strong>no</strong>vembro de 2010, houve uma denuncia para Centro de Apoio Operacional <strong>da</strong>s<br />

Promotorias de Proteção do Meio Ambiente, do Ministério Público do Paraná de que to<strong>da</strong> a<br />

Bacia do Rio Pirapó está poluí<strong>da</strong> devido o lançamento de esgoto sanitário por Estações de<br />

Tratamento de Esgoto <strong>da</strong> SANEPAR (ETE 1 e ETE 3). Foi verificado que essas estações de<br />

tratamento estão em desacordo com as <strong>no</strong>rmas ambientais vigentes e houve uma ação civil<br />

(b)


Caracterização <strong>da</strong>s ETEs 74<br />

pública fazendo com que suspendesse a cobrança <strong>da</strong> taxa de esgoto pela SANEPAR na ci<strong>da</strong>de<br />

e a empresa deve providenciar imediata despoluição <strong>da</strong>s águas contamina<strong>da</strong>s, havendo prazo<br />

de 30 dias para o início do cumprimento <strong>da</strong>s obrigações (GAZETA MARINGÁ, 2010).<br />

Devido a essa ação pública e uma quantia de mais de R$ 2.000.000 de reais sem recebimento<br />

pelo tratamento de esgoto, a SANEPAR começou a realizar modificações <strong>no</strong>s sistemas de<br />

tratamento iniciando pela ETE 3. Nessa estação, 5 leitos de secagem foram desativados para<br />

construção de decantadores secundários quadrados que irão receber o esgoto dos RALFs<br />

(Figura 4.13).<br />

Figura 4.13 - Decantadores secundários sendo construídos<br />

Após a decantação, o lodo irá retornar aos reatores anaeróbios por meio de bombas elevatórias<br />

e o esgoto tratado será lançado <strong>no</strong> corpo receptor através de uma canaleta construí<strong>da</strong> ao lado<br />

dos decantadores secundários (Figura 4.14).<br />

Figura 4.14 - Canaleta para lançar o esgoto tratado <strong>no</strong> corpo receptor


Metodologia 75<br />

5 METODOLOGIA<br />

A metodologia para o desenvolvimento do trabalho foi realiza<strong>da</strong> conforme o orga<strong>no</strong>grama<br />

apresentado na Figura 5.1.<br />

Figura 5.1 - Orga<strong>no</strong>grama <strong>da</strong> metodologia utiliza<strong>da</strong> <strong>no</strong> trabalho<br />

Na ETE 1 e ETE 3 foram realizados levantamentos dos problemas operacionais, de<br />

manutenção e aspectos ambientais encontrados <strong>no</strong>s sistemas, bem como realiza<strong>da</strong> uma coleta<br />

para avaliar as etapas de tratamento. Já na ETE 2, por se tratar de uma estação de maior porte<br />

e possuir outras uni<strong>da</strong>des de tratamento, além dos levantamentos feitos nas outras ETEs, foi<br />

realizado um monitoramento <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des de tratamento em um período de 6 meses.


Metodologia 76<br />

5.1 PONTOS DE COLETA<br />

O monitoramento <strong>da</strong>s etapas de tratamento do esgoto sanitário na ETE 2 foi realizado <strong>no</strong><br />

período de março a agosto de 2010. A coleta era realiza<strong>da</strong> semanalmente, correspondendo a 4<br />

coletas mensais e totalizando 24 coletas.<br />

As coletas foram realiza<strong>da</strong>s em 4 pontos, com o objetivo de avaliar a eficiência de ca<strong>da</strong> etapa<br />

de tratamento realizado na ETE, sendo eles (Figura 5.2):<br />

Ponto 1: Esgoto bruto (antes do gradeamento);<br />

Ponto 2: Saí<strong>da</strong> do desarenador (tratamento preliminar);<br />

Ponto 3: Saí<strong>da</strong> dos RALFs (tratamento anaeróbio);<br />

Ponto 4: Saí<strong>da</strong> <strong>da</strong> câmara de contato (tratamento aeróbio/tratamento completo).<br />

Figura 5.2 - Esquematização dos pontos de coleta na ETE 2<br />

Na ETE 1 e ETE 3 foi realiza<strong>da</strong> apenas uma coleta em 3 pontos: antes do gradeamento, saí<strong>da</strong><br />

do desarenador e saí<strong>da</strong> dos RALFs (Figura 5.3).<br />

As coletas foram realiza<strong>da</strong>s com o objetivo de formar amostras compostas, ou seja, eram<br />

realiza<strong>da</strong>s em intervalos de uma hora por um período de 5 horas em todos os pontos,<br />

procurando sempre respeitar o tempo de retenção hidráulica (TRH) <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des de<br />

tratamento.


Metodologia 77<br />

Figura 5.3 - Esquematização dos pontos de coleta na ETE 1 e ETE 3<br />

As amostras eram coleta<strong>da</strong>s com auxílio de uma garrafa coletora e acondiciona<strong>da</strong>s em<br />

garrafas PET previamente lava<strong>da</strong>s com solução de ácido clorídrico (10%) e água destila<strong>da</strong>.<br />

Posteriormente as amostras foram transporta<strong>da</strong>s ao Laboratório de Gestão, Controle e<br />

Preservação Ambiental do Departamento de Engenharia Química <strong>da</strong> Universi<strong>da</strong>de Estadual<br />

de Maringá (UEM), onde se procedeu a caracterização físico-química.<br />

5.2 METODOLOGIA ANALÍTICA<br />

A escolha dos parâmetros analisados levou em consideração não apenas os <strong>da</strong>dos obtidos com<br />

as análises em laboratório, mas também aspectos operacionais envolvidos <strong>no</strong>s processos de<br />

tratamento e também fatores climáticos. A metodologia para determinação dos parâmetros<br />

avaliados, bem como suas metodologias são citados a seguir:<br />

Precipitação pluviométrica<br />

Os <strong>da</strong>dos de precipitação pluviométrica foram fornecidos pela Estação Climatológica <strong>da</strong><br />

Universi<strong>da</strong>de Estadual de Maringá, compreendendo os meses de março a agosto de 2010.<br />

Vazão<br />

A medição de vazão foi realiza<strong>da</strong> por meio de sensor de nível ultra sônico com painel digital<br />

localizado <strong>no</strong> laboratório <strong>da</strong>s ETEs.


Metodologia 78<br />

Potencial Hidrogeniônico<br />

A medi<strong>da</strong> do pH e foi realiza<strong>da</strong> in loco, após a formação <strong>da</strong>s amostra compostas, pelo método<br />

eletrométrico, com auxílio do pHmetro digital portátil modelo Digimed DM-2.<br />

Oxigênio dissolvido<br />

A concentração de OD era determina<strong>da</strong> após a formação <strong>da</strong>s amostras compostas, pelo<br />

oxímetro digital portátil, marca Digimed e seguindo o método eletrométrico com membrana.<br />

Deman<strong>da</strong> bioquímica de oxigênio<br />

A determinação <strong>da</strong> DBO5 foi realiza<strong>da</strong> pelo método de incubação de cinco dias, conforme<br />

descrito <strong>no</strong> Stan<strong>da</strong>rd Methods for Examination of Water and Wastewater - APHA (2005).<br />

Deman<strong>da</strong> química de oxigênio<br />

A determinação <strong>da</strong> DQO foi realiza<strong>da</strong> pelo método colorimétrico conforme descrito <strong>no</strong><br />

Stan<strong>da</strong>rd Methods (APHA, 2005). A digestão <strong>da</strong>s amostras era realiza<strong>da</strong> em um reator COD -<br />

REACTOR HACH e a leitura em um espectrofotômetro HACH DR/2010.<br />

Carga orgânica<br />

A avaliação <strong>da</strong> carga orgânica do esgoto sanitário <strong>no</strong>s pontos de coleta foi realiza<strong>da</strong> seguindo<br />

a seguinte Equação 5.1.<br />

em que:<br />

QMD: vazão média diária.<br />

Fósforo total<br />

(Eq. 5.1)<br />

As concentrações de PT eram determina<strong>da</strong>s por meio do método do ácido ascórbico, após<br />

digestão com persulfato, segundo metodologia do Manual de Análises Físico-Químicas de<br />

Águas de Abastecimento e Residuárias (SILVA; OLIVEIRA, 2001).


Metodologia 79<br />

Nitrogênio amoniacal<br />

A determinação do nitrogênio amoniacal era realiza<strong>da</strong> por meio do Nessler Method,<br />

metodologia descrita pelo equipamento Portable Datalogging Spectrophotometer HACH<br />

DR/2010, a<strong>da</strong>pta<strong>da</strong> do Stan<strong>da</strong>rd Methods (APHA, 2005).<br />

Nitrito<br />

A determinação <strong>da</strong> concentração de nitrito era realiza<strong>da</strong> pelo método Diazotization Method,<br />

metodologia descrita pelo equipamento Portable Datalogging Spectrophotometer HACH<br />

DR/2010, com precisão de ± 0,0011 mg/L -1 .<br />

Nitrato<br />

A determinação <strong>da</strong> concentração de nitrato era realiza<strong>da</strong> pelo método Cadmium Reduction<br />

Method, metodologia descrita pelo equipamento Portable Datalogging Spectrophotometer<br />

HACH DR/2010, com precisão de ± 0,10 mg/L -1 .<br />

Nitrogênio Kjel<strong>da</strong>hl total<br />

A concentração de NKT era determina<strong>da</strong> pelo método tradicional, destilação por arraste a<br />

vapor, utilizando destilador de nitrogênio micro Kjel<strong>da</strong>hl. Para digestão <strong>da</strong>s amostras,<br />

utilizou-se um bloco digestor.<br />

Os resultados <strong>da</strong>s análises de NKT foram contemplados <strong>no</strong> trabalho a partir <strong>da</strong> 2ª semana de<br />

março, devido a uma falha ocorri<strong>da</strong> <strong>no</strong> aparelho de destilação <strong>no</strong> início do monitoramento.<br />

Sólidos<br />

A determinação <strong>da</strong> concentração de sólidos totais, sólidos suspensos totais, sólidos suspensos<br />

voláteis, sólidos suspensos fixos e sólidos dissolvidos totais era realiza<strong>da</strong> pelo método<br />

gravimétrico conforme descrito <strong>no</strong> Stan<strong>da</strong>rd Methods (APHA, 2005).<br />

Sólidos sedimentáveis<br />

Os sólidos sedimentáveis eram determinados na laboratório de analises químicas <strong>da</strong> ETE 2 -<br />

Sul, por meio do método do Cone de Imhoff após 1 hora de decantação de 1000 ml de esgoto,<br />

conforme descrito <strong>no</strong> Stan<strong>da</strong>rd Methods (APHA, 2005).


Metodologia 80<br />

As análises de SSed eram realiza<strong>da</strong>s pela Sanepar, com coletas pontuais, <strong>no</strong>s mesmos dias <strong>da</strong>s<br />

coletas do presente trabalho. Como este parâmetro compõe o procedimento padrão de análises<br />

diárias <strong>da</strong> empresa, o ponto 2 (após desarenador) não foi abor<strong>da</strong>do, portanto não houve<br />

análise <strong>da</strong> eficiência do tratamento preliminar. Entretanto, foram realiza<strong>da</strong>s coletas do<br />

efluente do filtro biológico e avaliado a eficiência do mesmo.<br />

Metais<br />

Para determinação dos teores de contaminantes listados na Resolução CONAMA 397/2008,<br />

as amostras foram analisa<strong>da</strong>s <strong>no</strong> Complexo de Centrais de Apoio a Pesquisa <strong>da</strong> Universi<strong>da</strong>de<br />

Estadual de Maringá (CAM/COMCAP/UEM) por meio de Espectrofotômetro de Absorção<br />

Atômica, Varian - SPECTRAA-240FS.<br />

Não foi feito um monitoramento dos metais, apenas realiza<strong>da</strong>s análises na última semana do<br />

período amostral.<br />

Relação F/M<br />

A relação Alimentação/Microrganismo (F/M) do tratamento anaeróbio e aeróbio foi obti<strong>da</strong><br />

seguindo a seguinte Equação 5.2 (VON SPERLING, 2002):<br />

em que:<br />

Q: vazão afluente (m 3 /d);<br />

So: concentração de DBO5 afluente (g/m 3 );<br />

V: volume do reator aeróbio (m 3 );<br />

Xv: concentração de SSV (g/m 3 ).<br />

5.3 ANÁLISE DA QUALIDADE DE TRATAMENTO<br />

(Eq. 5.2)<br />

A quali<strong>da</strong>de do tratamento <strong>da</strong>s ETEs foi verifica<strong>da</strong> seguindo algumas avaliações e índices, os<br />

quais são descritos a seguir.<br />

Eficiência <strong>da</strong>s etapas de tratamento


Metodologia 81<br />

Após as análises físico-químicas <strong>da</strong>s amostras, foi avalia<strong>da</strong> a eficiência de remoção de<br />

poluentes nas etapas de tratamento preliminar, tratamento anaeróbio, tratamento aeróbio e<br />

tratamento completo, com base na seguinte Equação 5.3:<br />

em que:<br />

E: eficiência (%),<br />

C0: concentração inicial (mg/L),<br />

Cf: concentração final (mg/L).<br />

Índice de quali<strong>da</strong>de do esgoto tratado<br />

(Eq. 5.3)<br />

Utilizou-se o Índice de Quali<strong>da</strong>de do Esgoto Tratado - IQET (SANEPAR, 2005f). Os<br />

parâmetros, peso e faixas para compor este índice foram definidos com base nas Licenças de<br />

Operação emiti<strong>da</strong>s pelo IAP.<br />

Ca<strong>da</strong> parâmetro considerado para o cálculo do índice possui um peso percentual de<br />

representação que são respectivamente: DBO5, DQO, SSed, óleos e graxas (OG) e pH. Para<br />

ca<strong>da</strong> parâmetro são defini<strong>da</strong>s faixas que definem o valor para o parâmetro analisado,<br />

conforme a Tabela 5.1.<br />

Este índice tem sua classificação assim distribuí<strong>da</strong>: 0 - 40: quali<strong>da</strong>de precária; 41 - 70:<br />

quali<strong>da</strong>de inadequa<strong>da</strong>; 71 - 90: quali<strong>da</strong>de aceitável e; 90 - 100: quali<strong>da</strong>de ótima.<br />

Tabela 5.1 - Parâmetros e pesos para o IQET<br />

Pontuação S.Sed<br />

(mg/L)<br />

DQO<br />

(mg/L)<br />

Parâmetros<br />

DBO5<br />

(mg/L)<br />

OG<br />

(mg/L)<br />

pH<br />

100 0 – 1 0 – 150 0 – 60 0 – 70 5 a 9<br />

75 1,1 – 2 151 – 200 61 – 80 71 – 90 -<br />

50 2,1 – 3 201 – 250 81 – 100 91 – 110 -<br />

25 3,1 – 5 251 – 300 101 – 180 111 – 130 -<br />

0 > 5 > 300 > 180 > 130 < 5 ou > 9<br />

Peso 0,20 0,20 0,40 0,10 0,10<br />

Fonte: A<strong>da</strong>ptado de Sanepar (2005f).<br />

O IQET foi elaborado mensalmente e o cálculo foi realizado com base na seguinte Equação<br />

5.4.


Metodologia 82<br />

IQET = DBO5 (mg/L) . 0,40 + DQO (mg/L) . 0,20 + S.Sed (mg/L). 0,20 + OG (mg/L). 0,10 + pH . 0,10<br />

(Eq. 5.4)<br />

Os <strong>da</strong>dos de OG foram disponibilizados pela Sanepar e os resultados são provenientes de<br />

coletas compostas realiza<strong>da</strong>s uma vez ao mês pela companhia de saneamento.<br />

Índice de conformi<strong>da</strong>de de esgoto<br />

Com base <strong>no</strong> resultado <strong>da</strong>s análises dos pontos amostrais, foram selecionados os parâmetros<br />

para os quais há limites de concentração a ser lançado, ou que o corpo receptor necessita<br />

apresentar, para elaborar o Índice de Conformi<strong>da</strong>de de Esgoto (ICE). Alguns parâmetros<br />

apresentam mais de um padrão de quali<strong>da</strong>de, portanto a escolha do limite a ser seguido foi<br />

primeiramente com base na hierarquia dos limitadores, concentração presente <strong>no</strong> esgoto<br />

tratado, e por último concentração presente <strong>no</strong> corpo receptor:<br />

Priori<strong>da</strong>de 1: Limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/2005 para<br />

lançamento de efluentes;<br />

Priori<strong>da</strong>de 2: Limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/2005 para corpos<br />

d’água de classe 2;<br />

Priori<strong>da</strong>de 3: Limites estabelecidos pela Portaria IAP para lançamento de esgotos;<br />

Priori<strong>da</strong>de 4: Limites estabelecidos pela Sanepar (2010) para lançamento de esgotos.<br />

Depois de selecionados os parâmetros, foram verificados quais apresentavam conformi<strong>da</strong>de<br />

com os limites supracitados durante o período amostral e em segui<strong>da</strong> verificado o ICE com<br />

base na seguinte Equação 5.5:<br />

em que:<br />

NP: número de parâmetros;<br />

NPNC: número de parâmetros não conformes.<br />

Índice de confiabili<strong>da</strong>de do tratamento<br />

(Eq. 5.5)<br />

O Índice de Confiabili<strong>da</strong>de do Tratamento (ICT), foi determinado adotando o modelo<br />

proposto por Metcalf e Eddy (2002) e Niku et al. (1979). O índice é calculado em função <strong>da</strong>


Metodologia 83<br />

média e do desvio padrão, conforme apresentado nas Equações 5.6 e 5.7. O resultado<br />

representa a confiabili<strong>da</strong>de decorrente de todos os fatores intervenientes.<br />

em que:<br />

mx: média <strong>da</strong> concentração do constituinte X;<br />

X: concentração padrão requeri<strong>da</strong> para o constituinte X;<br />

Vx: coeficiente de variação (CV) definido como o desvio padrão dividido pela média;<br />

Z 1-α:<br />

número de desvios-padrão a partir <strong>da</strong> média <strong>da</strong> distribuição <strong>no</strong>rmal.<br />

(Eq. 5.6)<br />

(Eq. 5.7)<br />

Como essa metodologia visa a utilização de metas para lançamento de esgotos, os limites <strong>da</strong>s<br />

concentrações dos parâmetros seguiram a seguinte hierarquia:<br />

Priori<strong>da</strong>de 1: Limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/2005 para<br />

lançamento de efluentes;<br />

Priori<strong>da</strong>de 2: Limites estabelecidos pela Portaria IAP para lançamento de esgotos;<br />

Priori<strong>da</strong>de 3: Limites estabelecidos pela Sanepar (2010) para lançamento de esgotos;<br />

Essa metodologia exige uma amostra representativa para determinação do ICT. Portanto não<br />

foi possível levantar o índice <strong>da</strong> ETE 2 e ETE 3, em função de ter sido realiza<strong>da</strong> apenas uma<br />

coleta para caracterização do esgoto bruto e tratado.<br />

5.4 CONTROLE DE MANUTENÇÃO E ESTUDO ECONÔMICO DA ETE 2<br />

O controle de manutenção <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des operacionais e equipamentos <strong>da</strong> ETE 2 foi realizado<br />

com base <strong>no</strong>s resultados do monitoramento e também valores usuais de controle de processos<br />

citados na literatura e pela Sanepar.<br />

ICT = Distr.NormalPadrão(Z1-α)<br />

O levantamento dos custos operacionais foi realizado segundo <strong>da</strong>dos <strong>da</strong> Sanepar (2010).


Metodologia 84<br />

5.5 AVALIAÇÃO DOS ASPECTOS E IMPACTOS AMBIENTAIS<br />

Conhecendo as uni<strong>da</strong>des de tratamento, eficiência do sistema e rotina operacional <strong>da</strong>s ETEs<br />

de Maringá, elaborou-se uma lista de verificação (check-list) <strong>da</strong>s ativi<strong>da</strong>des envolvi<strong>da</strong>s,<br />

observando in loco o funcionamento e operação <strong>da</strong>s mesmas.<br />

A ferramenta utiliza<strong>da</strong> para identificação dos impactos ambientais foi a matriz de interação,<br />

em que são relaciona<strong>da</strong>s às ativi<strong>da</strong>des realiza<strong>da</strong>s nas ETEs, seus aspectos e respectivos<br />

impactos ambientais decorrentes <strong>da</strong>s mesmas, sendo caracterizados em impacto positivos ou<br />

negativos. Impactos positivos são aqueles que favorecem o ambiente e podem ain<strong>da</strong> sofrer<br />

medi<strong>da</strong>s potencializadoras. Já os impactos negativos devem sofrer medi<strong>da</strong>s mitigadoras para<br />

reduzir seus <strong>da</strong><strong>no</strong>s ao ambiente.


Resultados e discussão 85<br />

6 RESULTADOS E DISCUSSÃO<br />

6.1 ETE 2<br />

A seguir serão apresentados os problemas encontrados na ETE 2, os resultados do<br />

monitoramento e dos índices de quali<strong>da</strong>de, conformi<strong>da</strong>de e confiabili<strong>da</strong>de, o controle de<br />

manutenção <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des operacionais e o estudo econômico.<br />

6.1.1 Problemas encontrados na ETE 2<br />

No decorrer do monitoramento, pode-se observar que a ETE esta passando por diversos<br />

problemas. Os RALFs apresentam tubulações para realizar a queima dos gases gerados pelo<br />

tratamento anaeróbio, porém isto não ocorre devido à ausência do aparelho necessário para<br />

esta queima. Sendo assim, os gases são dispersos na atmosfera sem nenhum tipo de<br />

tratamento.<br />

Próximo a ETE se encontra um empreendimento de mineração, em que constantes vibrações<br />

devido às explosões fazem com que haja problemas <strong>no</strong> fornecimento de energia elétrica na<br />

estação, prejudicando uni<strong>da</strong>des que necessitam de eletrici<strong>da</strong>de, como o gradeamento<br />

mecânico, desarenador, decantadores secundários e centrífuga.<br />

O gradeamento mecanizado também deixou de funcionar por um período de tempo (Figura<br />

6.1), permitindo a passagem de sólidos grosseiros para as outras uni<strong>da</strong>des de tratamento.<br />

Figura 6.1 - Gradeamento mecanizado retirado devido problemas de manutenção<br />

Os resíduos gerados pelos gradeamentos e desarenador não são enviados para um desti<strong>no</strong><br />

adequado, sendo descartados em uma área na própria ETE, podendo acarretar proliferação de<br />

vetores e contaminação do solo e água (Figura 6.2).


Resultados e discussão 86<br />

Figura 6.2 - Resíduos sólidos do tratamento preliminar dispostos na ETE 2<br />

Os filtros biológicos, antes mesmo <strong>da</strong> realização <strong>da</strong> pesquisa, se encontravam em condições<br />

precárias. Em função <strong>da</strong> ação dos compostos presentes <strong>no</strong> esgoto, o distribuidor rotativo<br />

acabou oxi<strong>da</strong>ndo com o tempo e perdeu a função de aplicar uniformemente o líquido <strong>no</strong> meio<br />

suporte (Figura 6.3). Devido a este problema, um filtro biológico foi desativado e o segundo<br />

filtro foi prejudicado, fazendo com que o esgoto percorresse o meio filtrante por caminhos<br />

preferenciais e diminuísse significativamente a eficiência do tratamento.<br />

Figura 6.3 - <strong>Condições</strong> precárias dos filtros biológicos<br />

No terceiro mês de monitoramento, a entra<strong>da</strong> de esgoto <strong>no</strong> filtro biológico foi bloquea<strong>da</strong> e<br />

deixou de fazer parte do sistema de tratamento. Com isso, a veloci<strong>da</strong>de de escoamento do<br />

esgoto aumentou por se tratar de um sistema a gravi<strong>da</strong>de, e elevou a formação de espumas na<br />

entra<strong>da</strong> dos decantadores secundários (Figura 6.4). As espumas são forma<strong>da</strong>s principalmente<br />

pelos surfactantes (detergentes).


Resultados e discussão 87<br />

Figura 6.4 - Espumas forma<strong>da</strong>s pela turbulência do esgoto<br />

A centrífuga deixou de funcionar por um período longo durante o monitoramento,<br />

prejudicando a eficiência dos RALFs e decantadores secundários. O excesso de lodo presente<br />

<strong>no</strong>s reatores anaeróbios se deslocou para os decantadores, havendo um acúmulo de lodo<br />

também nessa uni<strong>da</strong>de de tratamento. Segundo Campos (2000) um aspecto operacional<br />

importante em sistemas com lodo em suspensão, como o RALF, é a descarga de lodo em<br />

excesso. Por meio desse procedimento, procura-se minimizar a descarga de lodo junto com o<br />

esgoto, uma vez que tal descarga aumenta a concentração de poluentes <strong>no</strong> líquido.<br />

Os reatores anaeróbios com manto de lodo tem uma capaci<strong>da</strong>de máxima de acumulação de<br />

lodo <strong>no</strong> seu interior estima<strong>da</strong> em 31 a 37,5 kg ST/m 3 , segundo Bezerra et al. (1999), após esse<br />

limite, o reator é considerado cheio e o lodo produzido será descarregado com o efluente,<br />

deteriorando a sua quali<strong>da</strong>de e comprometendo a eficiência do processo de tratamento.<br />

Além do problema de acúmulo de lodo, não é feita a retira<strong>da</strong> de escuma dos RALFs há cerca<br />

de dois a<strong>no</strong>s, isto provavelmente diminui o tempo de retenção devido a redução do volume<br />

útil do reator e, consequentemente, prejudica a eficiência <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des. Segundo Sanepar<br />

(2005e) a remoção destes resíduos tem por finali<strong>da</strong>de evitar a aderência e entupimento <strong>da</strong>s<br />

tubulações e o acúmulo excessivo na superfície dos RALFs e de outras uni<strong>da</strong>des, faz com que<br />

a escuma se solidifique, dificultando a sua remoção, aumentando a possibilitade de geração de<br />

odor e pressionando o biogás e a lona na câmara de digestão do reator.<br />

Gomes et al. (2005) caracterizaram as escumas em reatores anaeróbios como materiais ricos<br />

em materiais fibrosos, especialmente cabelos, pêlos, fios, materiais têxteis, plásticos, filtros de<br />

cigarros, preservativos, sementes, etc., tudo misturado com um pouco de lodo anaeróbio e


Resultados e discussão 88<br />

eventualmente com um pouco de óleos e graxas. As escumas drenam facilmente e não atraem<br />

ou reproduzem insetos e também não exalam maus odores típicos, perceptíveis.<br />

As bombas de recirculação do lodo dos decantadores secundários para a saí<strong>da</strong> do desarenador<br />

também apresentaram falhas <strong>no</strong> funcionamento, influenciando ain<strong>da</strong> mais o excesso de lodo<br />

<strong>no</strong>s decantadores.<br />

O sistema mecanizado de raspagem de lodo dos decantadores precisou ser desativado devido<br />

à problemática do lodo, permanecendo assim até o fim do período amostral.<br />

A esquematização dos principais problemas encontrados nas uni<strong>da</strong>des de tratamento, bem<br />

como o período de ocorrência dos mesmos durante o monitoramento podem ser visualizados<br />

na Figura 6.5.<br />

Legen<strong>da</strong>: 1 = 1ª semana; 2 = 2ª semana; 3 = 3ª semana; 4 = 4ª semana<br />

Figura 6.5 - Principais problemas identificados e período de ocorrência durante o<br />

monitoramento na ETE 2<br />

Os problemas de manutenção e operacionais supracitados influenciaram <strong>no</strong> funcionamento do<br />

sistema e prejudicaram as uni<strong>da</strong>des de tratamento. Com isso, a quali<strong>da</strong>de do esgoto lançado<br />

<strong>no</strong> corpo receptor se tor<strong>no</strong>u inferior e não se enquadraou <strong>no</strong>s limites preconizados pela


Resultados e discussão 89<br />

legislação ambiental como poderá ser visualizado <strong>no</strong>s resultados <strong>da</strong>s análises dos diversos<br />

parâmetros.<br />

6.1.2 Monitoramento na ETE 2<br />

6.1.2.1 Precipitação pluviométrica<br />

A composição, concentração e quanti<strong>da</strong>de do esgoto sanitário que entra em uma ETE sofrem<br />

influência <strong>da</strong> precipitação pluviométrica, como poderá ser visto <strong>no</strong>s valores dos parâmetros<br />

discutidos posteriormente. O índice de precipitação acumula<strong>da</strong> em ca<strong>da</strong> semana durante o<br />

período de monitoramento apresentou oscilações, conforme mostra a Figura 6.6.<br />

Figura 6.6 - Precipitação pluviométrica em Maringá/PR durante o monitoramento<br />

Os períodos chuvosos que mais se destacaram durante o monitoramento foram aqueles <strong>da</strong>s<br />

duas últimas semanas de março, obtendo juntas o índice de 120,0 mm. Também houve<br />

destaque para a 3ª semana de maio e julho, com índices de 40,9 e 40,8 mm, respectivamente.<br />

Observa-se que o período <strong>no</strong> qual mais se concentraram as chuvas foi <strong>no</strong>s dois primeiros<br />

meses do período amostral, diferente do mês de agosto que obteve o me<strong>no</strong>r índice<br />

pluviométrico com 24 mm.<br />

6.1.2.2 Vazão<br />

O sistema de esgotamento sanitário de Maringá é o de separação absoluta, portanto a<br />

precipitação pluviométrica não deveria interferir significativamente na vazão de entra<strong>da</strong> <strong>da</strong><br />

ETE. Porém, verificou-se que eventos de precipitação alteraram a vazão afluente <strong>da</strong> estação e<br />

esta interferência pode ter ocorrido devido à contribuição pluvial parasitária (drenagem


Resultados e discussão 90<br />

superficial que é absorvi<strong>da</strong> pela rede coletora de esgoto sanitário) e também água de<br />

infiltração que penetra <strong>no</strong>s condutos defeituosos.<br />

Os <strong>da</strong>dos de vazões apresentados são os valores observados <strong>no</strong> período <strong>da</strong> coleta,<br />

considerando o tempo de retenção <strong>no</strong>s processo unitários do sistema. Os períodos de maiores<br />

vazões foram aquelas <strong>da</strong> 4ª semana de março, 3ª semana de maio e julho, sendo também os<br />

períodos que apresentaram maiores índices pluviométricos (Figura 6.7).<br />

Figura 6.7 - Variação <strong>da</strong> vazão na ETE 2 durante o período de monitoramento<br />

A medi<strong>da</strong> realiza<strong>da</strong> na 3ª semana de julho chegou a registrar uma vazão máxima de 721,51<br />

L/s, ultrapassando a sobrecarga de projeto <strong>da</strong> ETE 2, que é de 560 L/s, o que pode ter<br />

comprometido o funcionamento <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des de tratamento. Os RALFs, por exemplo, quando<br />

recebem uma vazão superior à máxima de projeto, sofrem a expulsão do manto de lodo do<br />

reator, diminuindo significativamente a eficiência de tratamento.<br />

Em eventos de aumento significativo de vazão, uma alternativa operacional seria utilizar a<br />

comporta do “by-pass” para desviar o excesso de volume de esgoto, deixando a vazão em<br />

tor<strong>no</strong> de 250 a 300 L/s, embora essa solução proteja o sistema de uma sobrecarga, o esgoto<br />

excedente é lançado <strong>no</strong> corpo receptor sem qualquer tipo de tratamento.<br />

6.1.2.3 Potencial hidrogeniônico<br />

A variação de pH <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto <strong>da</strong> ETE 2 pode ser visualiza<strong>da</strong> na Figura 6.8<br />

e Tabela 6.1.<br />

O pH é um parâmetro que influência em diversos equilíbrios e reações químicas que ocorrem<br />

<strong>no</strong> ambiente, além de exercer influência sobre a ativi<strong>da</strong>de microbiana.


Resultados e discussão 91<br />

Em to<strong>da</strong>s as uni<strong>da</strong>des amostrais o pH apresentou oscilações, com variações na faixa de 7,15 -<br />

7,86 para a amostra do ponto 1; 7,14 - 7,95 para a amostra do ponto 2; 6,79 - 7,40 para a<br />

amostra do ponto 3; e 7,07 - 7,84 para a amostra do ponto 4. O esgoto tratado lançado <strong>no</strong><br />

ribeirão Pinguin se encontrou dentro dos padrões preconizados pela Resolução do CONAMA<br />

357/2005, faixa entre 5 e 9.<br />

Legen<strong>da</strong>: FB = Filtro Biológico; DS = Decantador Secundário<br />

Figura 6.8 - Variação de pH <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto<br />

Tabela 6.1 - Variação de pH <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto<br />

Elementos Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4<br />

Máxima 7,9 7,9 7,4 7,8<br />

Média 7,4 7,4 7,1 7,4<br />

Mínima 7,1 7,1 6,8 7,0<br />

Desvio Padrão 0,2 0,2 0,2 0,2<br />

Coeficiente de Variação (%) 3 3 2 3<br />

Número de Análises 24 24 24 24<br />

Observa-se que em to<strong>da</strong>s as coletas, o pH <strong>da</strong>s amostras do ponto 3 decresceu em comparação<br />

com os dois primeiros pontos, se elevando <strong>no</strong>vamente após passar pelo pós-tratamento, como<br />

pode ser observado nas amostras do ponto 4. Em digestão anaeróbia o pH varia de ácido ao<br />

básico na etapa acidogênica e meta<strong>no</strong>gênica, porém para reatores sem separação de fases o pH<br />

deve ficar próximo <strong>da</strong> neutrali<strong>da</strong>de. Segundo Van Haandel e Lettinga (1994), existe a<br />

necessi<strong>da</strong>de do estabelecimento do equilíbrio entre a meta<strong>no</strong>gênese e a fermentação áci<strong>da</strong>


Resultados e discussão 92<br />

(três primeiras etapas) <strong>no</strong> que concerne a produção de ácidos graxos voláteis e sua remoção,<br />

de forma a garantir um meio com pH próximo ao ponto neutro. Caso aconteça uma produção<br />

líqui<strong>da</strong> de ácidos graxos voláteis, há a tendência de redução do pH, bloqueando a<br />

meta<strong>no</strong>gênese, ocorrendo o “aze<strong>da</strong>mento” do meio.<br />

Nos dois últimos meses de monitoramento, o pH <strong>no</strong> último ponto decresceu, isto se deve<br />

possivelmente ao acúmulo de lodo <strong>no</strong>s decantadores secundários e câmara de contato, fazendo<br />

com que o esgoto <strong>no</strong> ponto 3 e ponto 4 apresentassem características semelhantes.<br />

6.1.2.4 Oxigênio dissolvido<br />

A variação de OD <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto <strong>da</strong> ETE 2 pode ser visualiza<strong>da</strong> na Figura 6.9<br />

e Tabela 6.2.<br />

Figura 6.9 - Variação de OD <strong>no</strong>s pontos de coleta<br />

Tabela 6.2 - Variação de OD <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto<br />

Elementos Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4<br />

Máxima (mg/L) 0,7 0,6 6,8 9,0<br />

Média (mg/L) 0,4 0,4 4,9 7,7<br />

Mínima (mg/L) 0,2 0,2 2,7 5,2<br />

Desvio Padrão (mg/L) 0,1 0,1 1,0 1,1<br />

Coeficiente de Variação (%) 31 23 22 14<br />

Número de <strong>da</strong>dos 24 24 24 24


Resultados e discussão 93<br />

O OD do esgoto bruto e após passar pelo tratamento preliminar apresentou valores próximos a<br />

zero em to<strong>da</strong>s as coletas, em função <strong>da</strong> ativi<strong>da</strong>de microbiana <strong>no</strong> processo de degra<strong>da</strong>ção <strong>da</strong><br />

matéria orgânica altamente concentra<strong>da</strong> <strong>no</strong> esgoto. Os valores de OD medidos <strong>no</strong> ponto 3<br />

variaram de 2,69 a 6,11 mg/L, já <strong>no</strong> ponto 4 houve um crescimento significativo com uma<br />

variação de 5,20 a 9,00 mg/L, refletindo em uma eficiência positiva <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des de<br />

tratamento para este parâmetro. As concentrações de 9 mg/L apresenta<strong>da</strong>s em algumas<br />

amostras possivelmente pode ter ocorrido por uma falha na medição, pois esse valor é<br />

encontrados em águas superficiais.<br />

A Resolução CONAMA 357/2005 estabelece que, para rios de classe 2, a quanti<strong>da</strong>de de OD<br />

não pode ser inferior a 5 mg/L. Em análises realiza<strong>da</strong>s pela Sanepar (2010a) <strong>no</strong> ribeirão<br />

Pinguin durante alguns meses do presente monitoramento, o OD <strong>no</strong> corpo receptor não se<br />

enquadrou à legislação, apresentando concentrações de 3,80 mg/L em março e 2,54 mg/L em<br />

junho e 3,80 mg/L em agosto. É importante destacar que a coleta <strong>no</strong> corpo d’água foi<br />

realiza<strong>da</strong> a uma distância de 100 m a jusante do lançamento.<br />

6.1.2.5 Relação F/M<br />

A variação <strong>da</strong> Relação F/M <strong>no</strong> tratamento anaeróbio e aeróbio <strong>da</strong> ETE 2 pode ser visualiza<strong>da</strong><br />

na Figura 6.10 e Tabela 6.3.<br />

Figura 6.10 - Variação <strong>da</strong> Relação F/M <strong>no</strong> tratamento anaeróbio e aeróbio


Resultados e discussão 94<br />

Tabela 6.3 - Variação <strong>da</strong> Relação F/M <strong>no</strong> tratamento anaeróbio e aeróbio<br />

Elementos Tratamento anaeróbio Tratamento aeróbio<br />

Máxima (Kg DBO5/Kg SSV.dia) 5,8 0,6<br />

Média (Kg DBO5/Kg SSV.dia) 0,8 0,3<br />

Mínima (Kg DBO5/Kg SSV.dia) 0,1 0,1<br />

Desvio Padrão (Kg DBO5/Kg SSV.dia) 1,1 0,1<br />

Coeficiente de Variação (%) 141 42<br />

Número de <strong>da</strong>dos 24 24<br />

A relação F/M, baseia-se <strong>no</strong> fato de que a quanti<strong>da</strong>de de substrato disponível por uni<strong>da</strong>de de<br />

massa dos microrganismos é relaciona<strong>da</strong> com a eficiência do sistema.<br />

Na literatura, a relação F/M em geral deve situar-se na faixa de 0,2 a 1,0 em processos<br />

anaeróbios e 0,3 a 0,6 em processos aeróbios (VON SPERLING, 2002). Na presente pesquisa<br />

o tratamento anaeróbio apresentou uma variação considerável de 141% durante o<br />

monitoramento e mostrou uma relação F/M na faixa acima cita<strong>da</strong>, com exceção <strong>da</strong> amostra <strong>da</strong><br />

2ª semana de abril que obteve um valor de 5,8, talvez por um erro na determinação.<br />

O tratamento aeróbio permaneceu parte do monitoramento dentro <strong>da</strong> faixa e alguns períodos<br />

fora <strong>da</strong> faixa estipula<strong>da</strong>, principalmente <strong>no</strong>s 3 últimos meses. Isso se deve ao fato <strong>da</strong>s<br />

condições precárias do filtro biológico e desativação do mesmo em maio.<br />

Geralmente, com valores baixos de F/M, tem-se me<strong>no</strong>r produção de sólidos e i<strong>da</strong>de de lodo<br />

muito eleva<strong>da</strong>. Entretanto, a amostra <strong>da</strong> 1ª semana de maio foi a que obteve a maior<br />

concentração de SSV (627 mg/L) <strong>no</strong> tratamento anaeróbio durante todo período amostral e ao<br />

mesmo tempo apresentou a me<strong>no</strong>r relação F/M com 0,1 Kg DBO5/Kg SSV.dia.<br />

6.1.2.6 Deman<strong>da</strong> bioquímica de oxigênio<br />

A variação de DBO5 <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto <strong>da</strong> ETE 2 pode ser visualiza<strong>da</strong> na Figura<br />

6.11 e Tabela 6.4.<br />

As concentrações de DBO5, juntamente com a eficiência dos tratamentos, apresentaram<br />

oscilações significativas durante todo o monitoramento, isto se deve, possivelmente, aos<br />

fatores climáticos e também operacionais.<br />

Entre os dois primeiros pontos não houve diferenças de DBO5 na maioria <strong>da</strong>s coletas, sendo<br />

que as maiores concentrações foram detecta<strong>da</strong>s na 2ª semana de março, com 361 mg/L <strong>no</strong><br />

ponto 1 e 342 mg/L <strong>no</strong> ponto 2. Isto é explicado devido a ocorrência de manutenção na rede<br />

coletora de esgoto, aumentando significativamente a quanti<strong>da</strong>de de sólidos <strong>no</strong> esgoto. Silva et<br />

al. (1997) analisando o esgoto não tratado de Maringá, detectaram uma concentração de 320


Resultados e discussão 95<br />

mg/L de DBO5, valor encontrado apenas em algumas coletas <strong>no</strong>s dois primeiros meses do<br />

presente estudo.<br />

Figura 6.11 - Variação de DBO5 <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos<br />

Tabela 6.4 - Variação de DBO5 <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto<br />

Elementos Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4<br />

Máxima (mg/L) 386 358 344 118<br />

Média (mg/L) 260 250 122 62<br />

Mínima (mg/L) 66 114 38 31<br />

Desvio Padrão (mg/L) 72 60 63 21<br />

Coeficiente de Variação (%) 28 24 52 35<br />

Número de <strong>da</strong>dos 24 24 24 24<br />

Eleva<strong>da</strong>s concentrações também ocorreram nas três primeiras semanas de abril, com 371, 342<br />

e 330 mg/L <strong>no</strong> esgoto bruto, e 314, 347 e 319 mg/L após o tratamento preliminar,<br />

respectivamente; e 2ª semana de agosto, com 386 mg/L <strong>no</strong> esgoto bruto e 277 mg/L após o<br />

tratamento preliminar. Neste último período supõe-se que ocorreu despejo irregular de<br />

efluente industrial, devido a mu<strong>da</strong>nça <strong>da</strong> coloração do esgoto, aumentando significativamente<br />

a DBO5.


Resultados e discussão 96<br />

Na 4ª semana de março, a DBO5 <strong>no</strong> ponto 2 foi superior ao detectado <strong>no</strong> ponto anterior, pois<br />

durante as coletas ocorreu a recirculação do lodo dos decantadores secundários à saí<strong>da</strong> do<br />

desarenador. Na 4ª semana de abril também ocorreu recirculação do lodo, fazendo com que os<br />

valores de DBO5 <strong>da</strong>s amostras do ponto 2 fossem superiores os valores <strong>da</strong>s amostras do ponto<br />

1. No entanto, esta semana apresentou as me<strong>no</strong>res concentrações de DBO5 em todos os<br />

pontos. Isto ocorreu devido grande parte <strong>da</strong> coleta ter ocorrido <strong>no</strong> período <strong>da</strong> manhã e ter sido<br />

um feriado nacional, não havendo altas vazões e entra<strong>da</strong> de altas cargas orgânicas (1.148 kg<br />

DBO5/dia).<br />

Com relação ao ponto 3, a concentração <strong>da</strong>s as amostras apresentaram uma variação de 52% e<br />

os maiores valores foram encontrados nas amostras <strong>da</strong>s duas primeiras semanas de maio (344<br />

e 227 mg/L) e na 3ª semana de junho (186 mg/L), respectivamente. Observou-se que <strong>no</strong>s dois<br />

primeiros meses não houve grandes concentrações de DBO5 nas amostras do ponto 3, porém<br />

<strong>no</strong> início de maio a concentração se elevou devido ao aumento do manto de lodo <strong>no</strong> interior<br />

dos RALFs. Segundo a Sanepar (2005e) quando não há limpeza dos RALFs, materiais inertes<br />

como areia fina, plásticos, trapos e cabelos provocam a retenção e crescimento do manto de<br />

lodo com o passar do tempo. Além disso, reduzem o volume útil dos reatores, prejudicando a<br />

quali<strong>da</strong>de do esgoto.<br />

A centrífuga estava desativa<strong>da</strong> desde o início do monitoramento não removendo o lodo<br />

anaeróbio excedente dos RALFs e diminuindo a relação F/M <strong>no</strong> mesmo em função <strong>da</strong><br />

ausência de seu descarte. Com isso, <strong>no</strong>s horários de vazões altas, o manto de lodo se deslocou<br />

juntamente com o líquido, elevando a concentração de DBO5 do esgoto. Com o passar <strong>da</strong>s<br />

semanas, a concentração foi decrescendo até atingir a faixa de oscilação dos primeiros meses<br />

do período amostral. Devido a estes problemas, a eficiência média do tratamento anaeróbio<br />

diminuiu de 60% para 38% e nas outras coletas a eficiência foi se elevando, porém com<br />

maiores oscilações.<br />

Avaliando o desempenho do reator UASB <strong>da</strong> ETE Lages de Apareci<strong>da</strong> de Goiânia/GO<br />

durante cerca de 6 meses, Vieira et al. (2005) verificaram que a uni<strong>da</strong>de não apresentara<br />

qualquer a<strong>no</strong>rmali<strong>da</strong>de, obtendo desempenho satisfatório com remoções médias de 65% para<br />

DBO5. Já Santos et. al. (2007) obtiveram uma eficiência média de 70%. No projeto <strong>da</strong> ETE 2<br />

a eficiência espera<strong>da</strong> dos RALFs é de 80%, porém o monitoramento mostrou que o<br />

desempenho do reator está abaixo do desejado, ficando próximo <strong>da</strong> eficiência encontra<strong>da</strong><br />

pelos autores supracitados.


Resultados e discussão 97<br />

A Resolução CONAMA 357/2005, juntamente com a Resolução CONAMA 397/2008 não<br />

apresenta valores de lançamentos de esgotos para DBO5, PT, NH4 + , NO2 - , NO3 - e SDT em<br />

esgotos sanitários, mas estabelece valores bem restritivos aos corpos hídricos receptores,<br />

determinando mesmo que de forma indireta, que as concentrações presentes <strong>no</strong>s esgotos<br />

devam ser as me<strong>no</strong>res possíveis. Durante todo o monitoramento as amostras do ponto 4<br />

apresentaram uma oscilação de 30,8 - 117,7 mg/L. Análises realiza<strong>da</strong>s pela Sanepar (2010a)<br />

<strong>no</strong> corpo receptor evidenciaram que os valores de DBO5 se mostraram acima do permitido<br />

pela Resolução CONAMA 357/2005 (valor máximo de 5 mg/L) para rios de classe 2 em<br />

quase todo período amostral: março (10 mg/L), abril (8 mg/L), maio (14 mg/L), junho (16<br />

mg/L), julho (58 mg/L) e agosto (35 mg/L).<br />

As oscilações <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des amostrais do ponto 4 mostram também que grande parte <strong>da</strong>s<br />

semanas não corresponderam ao limite de 60 mg/L de DBO5 imposto pela Portaria do IAP<br />

(ORSSATTO, 2009) para lançamentos de efluentes.<br />

O tratamento aeróbio apresentou uma eficiência com oscilações maiores a partir do mês de<br />

maio, quando houve o interrompimento do fluxo de esgoto pelo filtro biológico, fazendo com<br />

que o efluente fosse direcionado diretamente dos RALFs para os decantadores secundários e a<br />

eficiência variasse de 0% a 57%. Já o tratamento completo apresentou uma eficiência mínima<br />

de 53,4% e máxima de 90,5%.<br />

A Sanepar estipula uma concentração máxima de DBO5 <strong>no</strong> esgoto tratado de 90 mg/L e o<br />

monitoramento evidenciou que apenas as amostras <strong>da</strong> 3ª semana de maio (98,5 mg/L) e a 2ª e<br />

4ª semana de agosto (117,7 e 91,9 mg/L) mostraram valores acima do permitido pela<br />

companhia.<br />

6.1.2.7 Deman<strong>da</strong> química de oxigênio<br />

A variação de DQO <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto <strong>da</strong> ETE 2 pode ser visualiza<strong>da</strong> na Figura<br />

6.12 e Tabela 6.5.<br />

As amostras do ponto 1 e ponto 2 sofreram as mesmas variações que a DBO5, com 1040 - 190<br />

mg/L para o primeiro e 993 - 330 mg/L para o segundo ponto. Os valores de DQO do esgoto<br />

bruto (média de 760 mg/L) permaneceram em quase todo o monitoramento dentro <strong>da</strong> faixa<br />

usual de 500-800 mg/L adota<strong>da</strong> por Chernicharo (2001). As concentrações de DQO foram<br />

similares aos encontrados por Silva et al. (1997) que, analisando 49 amostras de esgoto em<br />

Maringá, chegaram a um valor médio de 687 mg/L.


Resultados e discussão 98<br />

Figura 6.12 - Variação de DQO <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos<br />

Tabela 6.5 - Variação de DQO <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto<br />

Elementos Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4<br />

Máxima (mg/L) 1.041 993 1.091 327<br />

Média (mg/L) 760 732 353 187<br />

Mínima (mg/L) 189 330 111 94<br />

Desvio Padrão (mg/L) 187 154 192 59<br />

Coeficiente de Variação (%) 25 21 54 31<br />

Número de <strong>da</strong>dos 24 24 24 24<br />

As amostras do ponto 3 também sofreram influência com o acúmulo de lodo <strong>no</strong> interior dos<br />

RALFs <strong>no</strong> mês de maio com um desvio padrão de 191,59 mg/L e obtendo uma máxima de<br />

1.091 mg/L, em segui<strong>da</strong> houve o decaimento <strong>da</strong> concentração de DQO com algumas<br />

oscilações. To<strong>da</strong>s as amostras apresentaram concentrações superiores (média de 352 mg/L)<br />

quando compara<strong>da</strong>s com um trabalho realizado por Sousa et al. (2006) que detectou em média<br />

220 mg/L de DQO ao passar pelo reator anaeróbio.<br />

Na 3ª semana de julho a centrífuga voltou a operar, retirando o excesso de lodo e aumentando<br />

a relação F/M para 0,7 e consequentemente diminuindo a concentração de DQO até chegar a<br />

152 mg/L. Porém, na semana seguinte a centrifuga deixou de funcionar <strong>no</strong>vamente, voltando


Resultados e discussão 99<br />

a acumular lodo <strong>no</strong> reator e elevando a DQO <strong>no</strong> mês de agosto e diminuindo a relação F/M<br />

para 0,4. A eficiência do tratamento anaeróbio, que deve possuir <strong>no</strong> mínimo 75%, ficou em<br />

tor<strong>no</strong> de 50 a 60%, com algumas que<strong>da</strong>s bruscas (7% de eficiência) devido aos fatores<br />

operacionais supracitados.<br />

Em um estudo realizado por Ramos (2008) em reatores anaeróbios sem descarte de lodo<br />

programado, foi observado que a eficiência de remoção média de DQO foi na ordem de 69%,<br />

verificando a necessi<strong>da</strong>de de um tratamento complementar para remover a parcela<br />

remanescente de matéria orgânica. Versiani et al. (2005) também avaliaram o desempenho de<br />

reatores submetidos a diferentes condições operacionais e obtiveram resultados semelhantes,<br />

verificando que a eficiência foi satisfatória, mesmo sem descarte de lodo, com remoções<br />

superiores a 64%.<br />

A Sanepar atribui para a DQO um valor limite de 225 mg/L em seu esgoto tratado, ou seja, os<br />

meses de maio, junho e agosto apresentaram amostras com valores superiores ao desejado<br />

pela empresa. Além disso, pode-se verificar que em quase to<strong>da</strong>s as coletas as concentrações<br />

de DQO <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des amostrais do ponto 4 apresentaram-se acima do máximo permitido para<br />

lançamento de efluentes determinado pela Portaria do IAP, que é de 150 mg/L (ORSSATTO,<br />

2009). Isso mostra que a eficiência, que variava de 70 a 90% do tratamento completo, não<br />

estava sendo suficiente para manter as concentrações de DQO dentro dos padrões exigidos<br />

pelo órgão fiscalizador do Paraná.<br />

As eleva<strong>da</strong>s concentrações <strong>da</strong>s amostras do ponto 4 (máxima de 326 mg/L) são justifica<strong>da</strong>s<br />

aparentemente pela eleva<strong>da</strong> i<strong>da</strong>de do lodo nas uni<strong>da</strong>des de pós-tratamento. O bloqueio <strong>da</strong><br />

passagem do esgoto pelo filtro biológico fez com que o líquido escoasse com maior<br />

veloci<strong>da</strong>de para os decantadores secundários. Com isso, houve o arraste do excesso do lodo<br />

presente <strong>no</strong>s RALFs para os decantadores, prejudicando até mesmo seus mecanismos de<br />

raspagem de lodo. As bombas de recirculação do lodo para os reatores também apresentaram<br />

falhas, consequentemente o lodo acumulou-se nas uni<strong>da</strong>des finais de tratamento, fazendo com<br />

que o esgoto lançado <strong>no</strong> corpo receptor apresentasse uma quali<strong>da</strong>de inferior à permiti<strong>da</strong>.<br />

6.1.2.8 Relação DBO5/DQO<br />

A variação <strong>da</strong> relação DBO5/DQO <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto <strong>da</strong> ETE 2 pode ser<br />

visualiza<strong>da</strong> na Figura 6.13 e Tabela 6.6.<br />

As relações entre parâmetros, principalmente a relação DBO5/DQO, contribuem para melhor<br />

entendimento de um sistema de tratamento. Esta razão é <strong>no</strong>rmalmente utiliza<strong>da</strong> na escolha do


Resultados e discussão 100<br />

tipo de tratamento de efluentes e segundo Rodrigues (2001) a razão DBO 5 /DQO tem sido<br />

extensivamente utiliza<strong>da</strong> para expressar a biodegra<strong>da</strong>bili<strong>da</strong>de de efluentes de relevância<br />

ambiental.<br />

Figura 6.13 – Variação <strong>da</strong> relação DBO5/DQO dos pontos de coleta<br />

Tabela 6.6 - Variação <strong>da</strong> relação DBO5/DQO <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto<br />

Elementos Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4<br />

Máxima 0,4 0,4 0,5 0,5<br />

Média 0,3 0,3 0,3 0,3<br />

Mínima 0,3 0,3 0,3 0,2<br />

Desvio Padrão 0 0 0 0<br />

Coeficiente de Variação (%) 5 6 16 20<br />

Número de <strong>da</strong>dos 24 24 24 24<br />

Para esgotos sanitários brutos essa relação varia de 0,6 a 1,4 e a tendência é diminuir após o<br />

tratamento biológico, ou com o passar do tempo, indicando que a fração biodegradável<br />

diminui e a inerte (não biodegradável) permanece constante (METCALF; EDDY, 2002). Os<br />

valores encontrados <strong>no</strong>s esgotos brutos (ponto 1) em todo período amostral foram inferiores<br />

aos valores mencionados pelos autores supracitados.<br />

Um trabalho realizado em Maringá por Silva et al. (1997) mostrou que o esgoto bruto<br />

apresentou a mesma diferença, com uma relação de 0,48, valor superior ao presente estudo,<br />

em que a maior relação nas amostras do ponto 1 foi 0,37 na 2ª semana de março e agosto.


Resultados e discussão 101<br />

As amostras do ponto 3 apresentaram valores entre 0,29 - 0,51. Em várias coletas a relação<br />

DBO5/DQO <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des amostrais do ponto 3 foi maior que as do ponto 1, principalmente<br />

durante março e maio. A relação <strong>da</strong>s amostras do ponto 4 também não foi em sua totali<strong>da</strong>de<br />

me<strong>no</strong>r que o ponto inicial, com valores mais significativos nas duas primeiras semanas de<br />

março (0,36 e 0,55) e nas duas últimas semanas de maio (0,41 e 0,42). Isto pode ter ocorrido<br />

devido algumas partículas inertes terem sido descarta<strong>da</strong>s pelos decantadores secundários.<br />

6.1.2.9 Carga orgânica<br />

A variação <strong>da</strong> carga orgânica <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto <strong>da</strong> ETE 2 pode ser visualiza<strong>da</strong> na<br />

Figura 6.14 e Tabela 6.7.<br />

Figura 6.14 - Variação de carga orgânica dos pontos de esgoto<br />

Tabela 6.7 - Variação de carga orgânica dos pontos de esgoto<br />

Elementos Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4<br />

Máxima (Kg DBO 5 /dia) 8.138 9.204 7.410 2.484<br />

Média (Kg DBO 5 /dia) 5.566 5.338 2.553 1.312<br />

Mínima (Kg DBO 5 /dia) 1.147 1.982 656 534<br />

Desvio Padrão (Kg DBO 5 /dia) 1.729 1.587 1.329 512<br />

Coeficiente de Variação (%) 31 30 52 39<br />

Número de <strong>da</strong>dos 24 24 24 24


Resultados e discussão 102<br />

Golveia <strong>da</strong> Costa (2000) apresenta um carga orgânica de 8.398 Kg DBO 5 /dia para o esgoto<br />

afluente a ETE 2. No presente trabalho verificaram-se que os valores para carga orgânica<br />

considerando a mesma população (65.031 habitantes) foram inferiores e obteve variações<br />

mais significativas, possivelmente, devido a fatores exter<strong>no</strong>s, como precipitação<br />

pluviométrica e problemas operacionais.<br />

Em dias chuvosos, o esgoto bruto chegou a apresentar altos valores de carga orgânica na 4ª<br />

semana de março (7.472 Kg DBO 5 /dia), nas duas primeiras semanas de abril (7.819 e 7.262<br />

Kg DBO 5 /dia), e na 3ª semana de julho (7.449 Kg DBO 5 /dia).<br />

Outros fatores que influenciaram <strong>no</strong> acréscimo de carga orgânica <strong>no</strong> esgoto foi a manutenção<br />

ocorri<strong>da</strong> na rede de esgoto na 2ª semana de março (7.576 Kg DBO 5 /dia), o despejo irregular<br />

de esgoto industrial na rede de esgoto na 2ª semana de agosto (8.138 Kg DBO 5 /dia) e a coleta<br />

realiza<strong>da</strong> <strong>no</strong> período <strong>da</strong> manhã diminuindo significativamente a concentração na 4ª semana de<br />

abril (1.148 Kg DBO 5 /dia).<br />

As amostras do ponto 3 apresentaram uma variação de 52% e uma maior concentração na 1ª<br />

semana de março (344 Kg DBO 5 /dia), devido ao excesso de manto de lodo <strong>no</strong> RALF,<br />

estabilizando a carga orgânica <strong>no</strong> decorrer <strong>da</strong>s coletas. Os valores <strong>da</strong>s amostras do ponto 4<br />

evidenciaram que houve remoção de carga orgânica em quase to<strong>da</strong>s as coletas, com exceção<br />

<strong>da</strong> 3ª semana de julho e 2ª semana de agosto, com acréscimo de 28,6 e 12,4 Kg DBO 5 /dia,<br />

respectivamente.<br />

6.1.2.10 Sólidos totais<br />

A variação de ST <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto <strong>da</strong> ETE 2 pode ser visualiza<strong>da</strong> na Figura<br />

6.15 e Tabela 6.8.<br />

Os resultados de ST mostraram que a eficiência do tratamento preliminar possui uma<br />

flutuação constante. A remoção de ST nas amostras do ponto 2 mostrou os maiores<br />

rendimentos na 2ª e 3ª semana de março, com uma redução de 1.035 e 809 mg/L,<br />

respectivamente. Tais resultados demonstram um bom rendimento do desarenador, pois nestas<br />

semanas ocorreu a manutenção <strong>da</strong> rede de esgotamento, elevando a quanti<strong>da</strong>de de sólidos<br />

presentes <strong>no</strong> esgoto bruto. Além disso, segundo <strong>da</strong>dos fornecidos pela Sanepar, a quanti<strong>da</strong>de<br />

de sólidos retidos <strong>no</strong> desarenador foi maior <strong>no</strong> mês de março (35 m 3 ), seguido de junho (31,5<br />

m 3 ), abril (24,5 m 3 ) e maio e julho (ambos com 21 m 3 ).


Resultados e discussão 103<br />

Figura 6.15 - Variação de ST <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos<br />

Tabela 6.8 - Variação de ST <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto<br />

Elementos Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4<br />

Máxima (mg/L) 2.034 999 1560 755<br />

Média (mg/L) 896 795 589 492<br />

Mínima (mg/L) 494 588 372 370<br />

Desvio Padrão (mg/L) 311 116 226 98<br />

Coeficiente de Variação (%) 35 15 38 20<br />

Número de <strong>da</strong>dos 24 24 24 24<br />

A eficiência do desarenador muitas vezes mostrou-se nula, como por exemplo, nas três<br />

primeiras semanas de agosto, ou seja, o esgoto após ter percorrido o desarenador, apresentou<br />

uma quanti<strong>da</strong>de de ST maior que <strong>no</strong> esgoto bruto. Prado (2006) afirma que é muito difícil<br />

interpretar <strong>da</strong>dos de eficiência de remoção dos desarenadores, pois, além <strong>da</strong> escassez desses<br />

<strong>da</strong>dos, o próprio material que estas uni<strong>da</strong>des removem é pouco caracterizado e, por<br />

conseguinte, as eficiências de diferentes sistemas de desarenação não podem ser compara<strong>da</strong>s.<br />

Percebe-se que em algumas semanas que houve precipitação pluviométrica, a concentração de<br />

ST nas amostras do ponto 2 foi maior que <strong>no</strong> primeiro ponto, como é o caso <strong>da</strong> 4ª semana de


Resultados e discussão 104<br />

março (82,3 mm) e de abril (24 mm), mostrando que o esgoto bruto foi diluído e adquiriu<br />

sólidos <strong>no</strong> desarenador.<br />

Os ST <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des amostrais do ponto 3 também apresentaram flutuações com uma maior<br />

interferência <strong>no</strong> mês de maio devido elevado lodo <strong>no</strong>s RALFs, resultando em 1.560 mg/L de<br />

ST e diminuindo a eficiência do tratamento anaeróbio à zero. Pode-se inferir que, a partir<br />

dessa <strong>da</strong>ta, já se atingia a capaci<strong>da</strong>de máxima de acumulação de lodo <strong>no</strong> interior do reator e<br />

talvez uma eleva<strong>da</strong> i<strong>da</strong>de do lodo em função <strong>da</strong> baixa relação F/M, resultando em uma maior<br />

per<strong>da</strong> de sólidos <strong>no</strong> efluente. Nas coletas seguintes, a eficiência voltou a se estabilizar em<br />

tor<strong>no</strong> de 30 a 50%, pois houve a retira<strong>da</strong> de 480 m 3 de lodo em julho devido o retor<strong>no</strong> <strong>da</strong><br />

centrífuga. No final do mês de julho e em agosto a concentração de ST se elevou <strong>no</strong>vamente<br />

(692 e 673 mg/L, respectivamente), também em função do lodo acumulado <strong>no</strong>s RALFs, já<br />

que a centrífuga estava <strong>da</strong>nifica<strong>da</strong>.<br />

Na 2ª semana de maio, com o interrompimento <strong>da</strong> passagem do esgoto pelo filtro biológico, a<br />

quanti<strong>da</strong>de de ST nas amostras do ponto 4 se elevou em conseqüência do elevado acúmulo de<br />

lodo, chegando à faixa de 755 mg/L de ST e algumas vezes ficando acima <strong>da</strong>s amostras do<br />

ponto 3. A eficiência do tratamento aeróbio se encontrou em tor<strong>no</strong> de 0 a 20%, sendo que nas<br />

coletas em que houve falha <strong>no</strong> funcionamento <strong>da</strong> centrífuga a eficiência do sistema foi me<strong>no</strong>r.<br />

6.1.2.11 Sólidos suspensos totais<br />

A variação de SST <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto <strong>da</strong> ETE 2 pode ser visualiza<strong>da</strong> na Figura<br />

6.16 e Tabela 6.9.<br />

A concentração de SST é um parâmetro importante de operação do sistema, o nível <strong>da</strong><br />

concentração manti<strong>da</strong> <strong>no</strong> reator afetará diretamente a eficiência de remoção do tratamento,<br />

visto que altera a relação F/M.<br />

Da mesma forma que os ST, os SST obtiveram as mesmas influências <strong>no</strong>s dois primeiros<br />

pontos com a manutenção na rede de esgoto ocorrido na 2ª semana de março, apresentando<br />

frações de 486 mg/L para as amostras do ponto 1 e 526 mg/L para as amostras do ponto 2.<br />

A eficiência do tratamento preliminar é praticamente nula, pois as uni<strong>da</strong>des amostrais do<br />

ponto 2 na maior parte <strong>da</strong> série temporal obteve concentrações maiores que o ponto inicial.<br />

As amostras do ponto 3 apresentaram um pico de 1.138 mg/L na 1ª semana de maio<br />

possivelmente em conseqüência do crescimento do manto de lodo anaeróbio <strong>no</strong> interior dos<br />

RALFs e aparentemente eleva<strong>da</strong> i<strong>da</strong>de do lodo e baixa relação F/M devido a ausência de


Resultados e discussão 105<br />

descarte do mesmo, fazendo com que a eficiência do tratamento anaeróbio diminuísse de 60%<br />

à zero. Além disso, foi o ponto que apresentou maior desvio padrão (213,47 mg/L) e variação<br />

(128%). Com o passar <strong>da</strong>s semanas a concentração foi diminuindo, porém com maiores<br />

oscilações. Tais variações podem ser atribuí<strong>da</strong>s à dificul<strong>da</strong>de de sedimentação dos flocos <strong>no</strong><br />

interior do reator devido a sobrecargas hidráulicas, principalmente em dias chuvosos, bem<br />

como <strong>da</strong> influência do tratamento preliminar. Quando não há boa sedimentação dos sólidos,<br />

há um acréscimo na concentração de SST <strong>no</strong> esgoto.<br />

Figura 6.16 - Variação de SST <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos<br />

Tabela 6.9 - Variação de SST <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto<br />

Elementos Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4<br />

Máxima (mg/L) 509 526 1.138 97<br />

Média (mg/L) 297 280 166 61<br />

Mínima (mg/L) 100 126 42 20<br />

Desvio Padrão (mg/L) 80 73 213 26<br />

Coeficiente de Variação (%) 27 26 128 43<br />

Número de <strong>da</strong>dos 24 24 24 24


Resultados e discussão 106<br />

Em pesquisas realiza<strong>da</strong>s por Camolese et al. (1999) foram detecta<strong>da</strong>s concentrações próximas<br />

ao do presente estudo, com média de 112 mg/L após o esgoto passar pelos reatores<br />

anaeróbios. Eficiência semelhante também foi encontra<strong>da</strong> em trabalhos de Neder et al. (1999)<br />

ao estu<strong>da</strong>r reatores anaeróbios, obtendo uma remoção de SST em 60%. Sousa et al. (2006)<br />

apresentou valores parecidos para o esgoto bruto de Campina Grande/PB com 280 mg/L,<br />

porém inferiores ao passar pelo tratamento anaeróbio, com 85 mg/L.<br />

Até o mês de abril, foi detectado concentrações baixas nas amostras do ponto 4 (máximo de<br />

44 mg/L), entretanto, o problema decorrente <strong>da</strong> ausência de circulação do lodo dos<br />

decantadores secundários elevou os SST de 60 a 92 mg/L, prejudicando a eficiência do<br />

tratamento aeróbio e do sistema completo <strong>no</strong>s últimos meses.<br />

Toledo et al. (2001) estu<strong>da</strong>ndo um sistema composto por reator anaeróbio, filtro biológico e<br />

decantador secundário, verificou concentrações de SST <strong>no</strong> efluente próximas ao <strong>da</strong> ETE 2, de<br />

53 a 90 mg/L.<br />

O limite estabelecido pela Sanepar para SST em esgoto tratado é de 60 mg/L e o tratamento<br />

precisa apresentar uma eficiência acima de 50%. Apesar <strong>da</strong> eficiência do tratamento completo<br />

durante o monitoramento ter permanecido acima do estabelecido pela Sanepar, o mesmo não<br />

ocorreu nas concentrações de SST <strong>no</strong> esgoto que, a partir do mês de maio, em to<strong>da</strong>s as coletas<br />

foi detectado valores acima de 60 mg/L. Isto mostra que os SST afetaram as concentrações de<br />

lodo nas uni<strong>da</strong>des de tratamento, pois segundo Karl e Imhoff (2002) a determinação dos SST<br />

é uma <strong>da</strong>s mais importantes já que são estes que vão formar o lodo durante o tratamento de<br />

esgoto.<br />

6.1.2.12 Sólidos suspensos voláteis<br />

A variação de SSV <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto <strong>da</strong> ETE 2 pode ser visualiza<strong>da</strong> na Figura<br />

6.17 e Tabela 6.10.<br />

O pico evidenciado na relação F/M de 5,8 para o tratamento anaeróbio na 2ª semana de abril<br />

pode ser explicado pela baixa concentração de SSV <strong>no</strong> período para a amostra do ponto 2 (70<br />

mg/L).<br />

As amostras do ponto 3 também apresentaram concentrações altas nas duas primeiras<br />

semanas de maio com 627 e 185 mg/L, respectivamente, voltando a decrescer <strong>no</strong> decorrer do<br />

monitoramento, porém permanecendo acima <strong>da</strong> média encontra<strong>da</strong> por Souza et al. (2006) de<br />

70 mg/L em reatores anaeróbios. Porém o tratamento anaeróbio obteve os me<strong>no</strong>res valores de


Resultados e discussão 107<br />

relação F/M, evidenciando talvez uma i<strong>da</strong>de de lodo eleva<strong>da</strong> devido a ausência de seu<br />

descarte. Ao mesmo tempo, o sistema anaeróbio do período supracitado obteve a me<strong>no</strong>r<br />

eficiência durante o monitoramento.<br />

Figura 6.17 - Variação de SSV <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos<br />

Tabela 6.10 - Variação de SSV <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto<br />

Elementos Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4<br />

Máxima (mg/L) 380 297 627 97<br />

Média (mg/L) 246 228 112 48<br />

Mínima (mg/L) 131 70 12 12<br />

Desvio Padrão (mg/L) 48 54 115 22<br />

Coeficiente de Variação (%) 19 24 103 46<br />

Número de <strong>da</strong>dos 24 24 24 24<br />

Visualizando o período em que houve a falha nas bombas elevatórias dos decantadores<br />

secundários, percebe-se um ligeiro aumento de SSV nas uni<strong>da</strong>des amostrais do ponto 4 a<br />

partir de maio. Este fato se deve a ausência de recirculação de lodo dos decantadores<br />

secundários, diminuindo a relação F/M.


Resultados e discussão 108<br />

6.1.2.13 Sólidos suspensos fixos<br />

A variação de SSF <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto <strong>da</strong> ETE 2 pode ser visualiza<strong>da</strong> na Figura<br />

6.18 e Tabela 6.11.<br />

Figura 6.18 - Variação de SSF <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos<br />

Tabela 6.11 - Variação de SSF <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto<br />

Elementos Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4<br />

Máxima (mg/L) 264 274 511 31<br />

Média (mg/L) 55 55 59 14<br />

Mínima (mg/L) 29 25 16 3<br />

Desvio Padrão (mg/L) 46 48 98 8<br />

Coeficiente de Variação (%) 83 86 167 55<br />

Número de <strong>da</strong>dos 24 24 24 24<br />

O SSF obteve uma maior concentração na 2ª semana de março com 264 mg/L na amostra do<br />

ponto 1 e 274 mg/L na do ponto 2, em função <strong>da</strong> manutenção na rede de esgoto.<br />

As uni<strong>da</strong>des amostrais do ponto 3 manteve uma concentração média de 58,96 mg/L, com um<br />

pico nas duas primeiras semanas de maio que apresentaram uma concentração de 511 e 126<br />

mg/L de SSF, representando um desvio padrão de 98,47 mg/L e variação de 167%. Tal fato


Resultados e discussão 109<br />

evidencia um alto índice de mineralização <strong>no</strong> esgoto <strong>no</strong> mês de março. A eficiência do<br />

tratamento anaeróbio não acompanhou as concentrações de SSF nas amostras do ponto 3,<br />

variando de 0 a 60%.<br />

As amostras do ponto 4 <strong>no</strong>s dois primeiros meses apresentaram concentrações inferiores a dos<br />

outros meses de monitoramento, com média de 6,4 mg/L <strong>no</strong> primeiro período e 18,1 mg/L <strong>no</strong><br />

último período citado. Como conseqüência, a eficiência do tratamento aeróbio e completo<br />

foram superiores <strong>no</strong>s primeiros meses, quando comparados aos últimos.<br />

Um dos indicadores de que o lodo precisa ser descartado é a eleva<strong>da</strong> quanti<strong>da</strong>de de cinzas <strong>no</strong><br />

lodo (SSF), indicando mineralização. A distribuição <strong>da</strong>s frações de sólidos suspensos fixos e<br />

voláteis nas amostras do ponto 3 e ponto 4 pode ser visualiza<strong>da</strong> na Figura 6.19.<br />

Figura 6.19 - Distribuição <strong>da</strong>s frações de sólidos suspensos fixos e voláteis <strong>no</strong>s pontos de coleta<br />

No sistema que é operado adequa<strong>da</strong>mente a quanti<strong>da</strong>de de cinzas presentes não deve exceder<br />

a 40% do peso total do lodo. Para diminuir o índice de mineralização presente, o descarte de<br />

lodo precisará ser aumentado a fim de permitir a produção de lodo fresco, ou seja, a relação<br />

F/M precisará ser aumenta<strong>da</strong> de maneira gradual (se subir drásticamente, a sedimentabili<strong>da</strong>de<br />

do lodo diminui). Quando se eleva a relação F/M, indica que ca<strong>da</strong> bactéria tem mais alimento<br />

e se reproduz mais rapi<strong>da</strong>mente, com o passar do tempo, a tendência é diminuir o valor de<br />

F/M e, dessa forma, o índice de mineralização (SOARES et al., 2001).


Resultados e discussão 110<br />

O maior índice de mineralização nas amostras do ponto 3 foi na 2ª semana de abril com 71%<br />

de SSF contra 29% de SSV, podendo ser explicado pela eleva<strong>da</strong> relação F/M de 5,8 kg<br />

DBO5/kg SSV.dia. Em segui<strong>da</strong>, a 4ª semana de abril e as duas primeiras semanas de maio<br />

obtiveram os maiores índices de mineralização de 41 a 45% de SSF.<br />

Para as amostras do ponto 4, a 1ª semana de abril apresentou a maior mineralização com 40%<br />

de SSF e também maior relação F/M do monitoramento com 0,6 kg DBO5/kg SSV.dia.<br />

6.1.2.14 Sólidos dissolvidos totais<br />

A variação de SDT <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto <strong>da</strong> ETE 2 pode ser visualiza<strong>da</strong> na Figura<br />

6.20 e Tabela 6.12.<br />

Figura 6.20 - Variação de SDT <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos<br />

Tabela 6.12 - Variação de SDT <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto<br />

Elementos Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4<br />

Máxima (mg/L) 1548 712 569 674<br />

Média (mg/L) 596 513 421 427<br />

Mínima (mg/L) 337 325 284 308<br />

Desvio Padrão (mg/L) 278 108 73 94<br />

Coeficiente de Variação (%) 47 21 17 22<br />

Número de <strong>da</strong>dos 24 24 24 24


Resultados e discussão 111<br />

Com exceção do mês de março em que houve influência <strong>da</strong> manutenção na rede de esgoto, os<br />

SDT foram influenciados pelos índices pluviométricos, pois em dias de chuva as amostras<br />

apresentaram baixas concentrações. Os maiores valores encontrados nas amostras do ponto 1<br />

foram na 2ª e 4ª semana do monitoramento, com concentrações de 1.548 e 1.296 mg/L,<br />

respectivamente. Além disso, como <strong>no</strong>s ST, o tratamento preliminar obteve eficiência de 70%<br />

nesse período com redução de até 1.075 mg/L e eficiência negativa em agosto, ou seja, o<br />

desarenador acabou acrescentando SDT <strong>no</strong> esgoto.<br />

A proporção de SDT presentes <strong>no</strong> esgoto indica a parte dos esgotos que geralmente não é<br />

afeta<strong>da</strong> pelo tratamento preliminar. Poderá aumentar, em virtude <strong>da</strong> liquefação e<br />

decomposição do material sólido podendo também diminuir durante o tratamento secundário<br />

do esgoto devido à oxi<strong>da</strong>ção ou absorção. (SANEPAR, 2005g).<br />

As amostras do ponto 3 não foram influencia<strong>da</strong>s como os demais sólidos <strong>no</strong> mês de maio<br />

devido a problemática do lodo, apresentando uma oscilação de 296 a 569,2 mg/L. Entretanto,<br />

mesmo sem essa influência, as concentrações ain<strong>da</strong> foram eleva<strong>da</strong>s quando comparado a<br />

pesquisas realiza<strong>da</strong>s por Aisse et al. (2001) que estu<strong>da</strong>ram uma ETE em Campo Largo/PR e<br />

observaram concentrações médias de SDT após passar pelos RALFs de 229,5 mg/L.<br />

Na 4ª semana de abril e julho, 2ª semana de maio e 1ª semana de agosto, as amostras do ponto<br />

4 apresentaram concentrações acima dos valores permitidos pela Resolução CONAMA<br />

357/2005 em rios de classe 2 (máximo de 500 mg/L), com 517 mg/L. De acordo com análises<br />

realiza<strong>da</strong>s pela Sanepar (2010a) <strong>no</strong> ribeirão Pinguin na mesma época do monitoramento, o<br />

corpo receptor não apresentou SDT acima do permitido pela legislação, mesmo quando o<br />

esgoto tratado mostrou eleva<strong>da</strong>s concentrações.<br />

Com relação à eficiência dos tratamentos, em to<strong>da</strong>s as uni<strong>da</strong>des amostrais houve uma<br />

variação eleva<strong>da</strong> durante todo o monitoramento.<br />

6.1.2.15 Sólidos sedimentáveis<br />

A variação de SSed <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto <strong>da</strong> ETE 2 pode ser visualiza<strong>da</strong> na Figura<br />

6.21 e Tabela 6.13.<br />

Os SSed nas amostras do ponto 1 apresentaram maiores concentrações na 4ª semana de abril<br />

(13 mL/L) e 1ª e 3ª semana de maio ( 9 mL/L e 13 mL/L).<br />

As amostras do ponto 3, como <strong>no</strong>s demais parâmetros, foi influencia<strong>da</strong> pela relação F/M <strong>no</strong>s<br />

reatores anaeróbios atingindo a concentração de 32 mL/L na 1ª semana de maio. Porém, nas


Resultados e discussão 112<br />

outras semanas os valores voltaram a se estabilizar com variação de 1 a 5 mL/L, mas com<br />

concentrações maiores que <strong>no</strong>s primeiros meses.<br />

Figura 6.21 - Variação de SSed <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos<br />

Tabela 6.13 - Variação de SSed <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto<br />

Elementos Ponto 1 Ponto 3<br />

Filtro<br />

Ponto 4<br />

Biológico<br />

Máxima (mL/L) 13,0 32,0 17,0 1,0<br />

Média (mL/L) 6,8 4,3 4,2 0,4<br />

Mínima (mL/L) 3,0 0,9 0,8 0<br />

Desvio Padrão (mL/L) 2,2 8,1 6,5 0,4<br />

Coeficiente de Variação (%) 33 189 157 85<br />

Número de <strong>da</strong>dos 24 24 10 24<br />

A eficiência dos RALFs até final de abril apresentava uma média de 80%, alterando o cenário<br />

com grandes flutuações até sua estabilização <strong>no</strong>vamente <strong>no</strong> ultimo mês do período amostral<br />

(média de 70%). Resultados semelhantes foram encontrados por Aisse et al. (2001) ao<br />

analisar a ETE de Campo largo/PR com concentrações de 2 a 12 mL/L <strong>no</strong> esgoto bruto e<br />

máxima de 1 mL/L ao passar pelo reator anaeróbio. Já Neder et al. (1999), estu<strong>da</strong>ndo o<br />

mesmo tipo de reator, verificou que as concentrações sempre se situaram em tor<strong>no</strong> de 3 mL/L.


Resultados e discussão 113<br />

Ramos (2008) estudou reatores anaeróbios em períodos com e sem descarte de lodo e, <strong>da</strong><br />

mesma forma que o presente trabalho, verificou que o valor médio de remoção de SSed <strong>no</strong><br />

reator sem descarte programado foi bastante superior ao operado, com 52% contra 2%,<br />

respectivamente.<br />

O filtro biológico foi monitorado até a 2ª semana de maio em função <strong>da</strong> paralisação do fluxo<br />

de esgoto pela uni<strong>da</strong>de. Porém esse período foi suficiente para observar que, mesmo em<br />

condições precárias, o efluente ao passar pelo filtro apresentava uma pequena redução de<br />

SSed nas semanas em que não houveram influências operacionais <strong>no</strong> tratamento (cerca de 0,5<br />

mL/L) e também nas coletas em que ocorreu influências, principalmente em maio (cerca de<br />

15 mL/L).<br />

A Sanepar impõe um limite máximo de 1 mL/L de SSed em seu esgoto tratado e nas amostras<br />

do ponto 4 foram detectados valores dentro dos padrões exigidos pela empresa, variando de<br />

0,05 a 1,0 mL/L. Porém, as maiores concentrações foram encontra<strong>da</strong>s <strong>no</strong>s últimos meses<br />

devido ao acúmulo de lodo nas uni<strong>da</strong>des finais de tratamento. A eficiência dos decantadores<br />

secundários obteve maior oscilação a partir de junho (22 a 89%), já o tratamento completo<br />

mostrou uma lineari<strong>da</strong>de durante todo o monitoramento (82 a 99%).<br />

6.1.2.16 Fósforo total<br />

A variação de PT <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto <strong>da</strong> ETE 2 pode ser visualiza<strong>da</strong> na Figura<br />

6.22 e Tabela 6.14.<br />

A concentração de PT apresentou oscilações consideráveis durante o período amostral. Em<br />

algumas semanas a concentração <strong>da</strong>s amostras do ponto 1 e ponto 2 foram maiores que nas<br />

amostras do ponto 3 e ponto 4, já em outras coletas ocorreu o inverso, apresentando uma<br />

variação de 13% nas amostras do ponto 3 a 19% nas amostras do ponto 1 e ponto 2. Tal fato<br />

confirma a afirmação de Chernicharo (2001) que os processos anaeróbios de tratamento não<br />

apresentam capaci<strong>da</strong>de de remoção de fósforo, podendo propiciar um aumento <strong>da</strong>s<br />

concentrações <strong>no</strong>s esgotos tratados. Talvez essa elevação na concentração se deva ao processo<br />

de estabilização <strong>da</strong> matéria orgânica, que libera nutrientes em suas diversas formas.<br />

A eficiência de remoção do tratamento anaeróbio apresentou-se nula em algumas amostras,<br />

com acréscimos observados de até 12,08 mg/L. As elevações <strong>da</strong>s concentrações podem<br />

também ser origina<strong>da</strong>s pelo desequilíbrio do sistema ocasionado por uma carga tóxica.


Resultados e discussão 114<br />

Figura 6.22 - Variação de PT <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos<br />

Tabela 6.14 - Variação de PT <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto<br />

Elementos Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4<br />

Máxima (mg/L) 27 26 27 25<br />

Média (mg/L) 21 20 21 20<br />

Mínima (mg/L) 10 7 13 10<br />

Desvio Padrão (mg/L) 4 4 3 3<br />

Coeficiente de Variação (%) 19 19 13 15<br />

Número de <strong>da</strong>dos 24 24 24 24<br />

Observa-se que o PT também foi influenciado pelo acúmulo de lodo <strong>no</strong>s RALFs em maio,<br />

chegando a uma concentração máxima de 26,84 mg/L nas amostras do ponto 3.<br />

No período que o filtro biológico ain<strong>da</strong> estava em funcionamento, a redução <strong>da</strong> concentração<br />

de PT nas amostras do ponto 2 ao ponto 3 em algumas coletas, como por exemplo, na 4ª<br />

semana de março e 3ª semana de abril, apresentou decréscimos de 3,30 e 1,75 mg/L,<br />

respectivamente. Isso sugere que mesmo em condições precárias, o filtro possuía uma<br />

pequena influência na remoção de PT.


Resultados e discussão 115<br />

O pós-tratamento reduziu a quanti<strong>da</strong>de de PT <strong>no</strong> esgoto, porém o mês de julho mostrou que a<br />

concentração lança<strong>da</strong> <strong>no</strong> corpo receptor aumentou após passar pelos decantadores secundários<br />

e a câmara de contato (aumento de 10,32 a 24,60 mg/L). Concentrações distintas foram<br />

apresenta<strong>da</strong>s por Sousa et al. (2006) com 7 mg/L <strong>no</strong> esgoto bruto e 6,9 mg/L <strong>no</strong> reator<br />

anaeróbio, porém mostrou também uma deficiência na remoção deste nutriente. Oliveira<br />

(2006) analisando o desempenho de 208 ETEs verificou uma média na concentração de<br />

fósforo de 6 mg/L para reatores anaeróbios e 5 mg/L com adição de pós-tratamento. No<br />

tocante <strong>da</strong>s eficiências, o autor chegou a uma média de 0% e 23%, respectivamente para ca<strong>da</strong><br />

tratamento.<br />

O limite imposto pela Sanepar para lançamento de PT em seus sistemas de tratamento é de 10<br />

mg/L, o que corresponde a um valor muito inferior às concentrações encontra<strong>da</strong>s nas<br />

amostras do ponto 4 em to<strong>da</strong>s as coletas, variando de 10,32 a 24,60 mg/L. De acordo com<br />

estimativas de Chernicharo (2001), os valores detectados <strong>no</strong> último ponto podem resultar na<br />

concentração de 1.145 a 2.730 mg/L de biomassa, o que corresponde cerca de 1.424 a 3.394<br />

mg/L de DQO <strong>no</strong> corpo receptor.<br />

A resolução CONAMA 357/2005 determina valores máximos de PT de 0,050 mg/L, em<br />

ambientes intermediários. As amostras coleta<strong>da</strong>s <strong>no</strong> corpo receptor, segundo análises <strong>da</strong><br />

Sanepar (2010a) <strong>no</strong>s meses do período amostral, obtiveram concentrações de: 1,301 mg/L em<br />

março; 1 mg/L em abril; 1,5 mg/L em maio; 2,3 mg/L em junho; 3,2 mg/L em julho e 2,6 em<br />

agosto. Portanto, a concentração deste nutriente <strong>no</strong> esgoto lançado durante todo o período<br />

estu<strong>da</strong>do e <strong>no</strong> corpo receptor se encontrou superior ao estabelecido pela legislação em rios de<br />

classe 2.<br />

6.1.2.17 Nitrogênio amoniacal<br />

A variação de NH4 + <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto <strong>da</strong> ETE 2 pode ser visualiza<strong>da</strong> na Figura<br />

6.23 e Tabela 6.15.<br />

Nos processos de transformação do NH4 + <strong>no</strong> ambiente, o nitrogênio amoniacal passa, por<br />

conversão, <strong>da</strong> forma de amônia a NO2 - e desta para NO3 - . A presença de nitrogênio na forma<br />

amoniacal e orgânica é indicativa de que o meio está em condições anaeróbias.<br />

O NH4 + foi a forma de nitrogênio que apresentou as maiores concentrações quando<br />

comparado ao NO2 - , NO3 - e NKT. Isto se deve ao tratamento anaeróbio realizado na ETE, que<br />

não possui capaci<strong>da</strong>de de remover NH4 + <strong>no</strong> esgoto. Observa-se que em parte <strong>da</strong>s coletas,<br />

houve um peque<strong>no</strong> acréscimo nas amostras do ponto 2 após passar pelo desarenador, como


Resultados e discussão 116<br />

por exemplo, na 2ª e 4ª semana de março, com uma elevação de 2,6 e 4,9 mg/L. Entretanto,<br />

também houve semanas com pequenas remoções de um ponto para o outro, como na 3ª<br />

semana de abril (18 mg/L) e julho (10 mg/L).<br />

Figura 6.23 - Variação de NH4 + <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos<br />

Tabela 6.15 - Variação de NH4 + <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto<br />

Elementos Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4<br />

Máxima (mg/L) 203 201 226 236<br />

Média (mg/L) 145 144 181 180<br />

Mínima (mg/L) 102 92 142 142<br />

Desvio Padrão (mg/L) 32 31 21 21<br />

Coeficiente de Variação (%) 22 21 11 12<br />

Número de <strong>da</strong>dos 24 24 24 24<br />

Assim como o PT, a eficiência do tratamento anaeróbio, durante o monitoramento foi<br />

praticamente nula. A elevação <strong>da</strong>s concentrações <strong>no</strong> esgoto do ponto 2 ao ponto 3,<br />

principalmente a partir de maio, justifica-se pelo acúmulo de lodo nas uni<strong>da</strong>des de tratamento,<br />

ou seja, eleva<strong>da</strong> i<strong>da</strong>de do lodo.


Resultados e discussão 117<br />

Os maiores índices de NH4 + nas uni<strong>da</strong>des amostrais do ponto 3 foram detectados<br />

principalmente <strong>no</strong>s três últimos meses, oscilando de 169,3 a 226, 5 mg/L. A semana mais<br />

significativa foi a 3ª de julho, onde o terceiro ponto apresentou uma concentração de 210,3<br />

mg/L, ou seja, uma elevação de 118 mg/L. Faria et al. (2007) encontrou valores inferiores <strong>no</strong><br />

esgoto sanitário após passar por um reator anaeróbio, com uma variação de 18,8 a 53,6 mg/L<br />

e remoção de cerca de 20 mg/L de NH4 + <strong>no</strong> esgoto tratado. Já os resultados <strong>da</strong> pesquisa de<br />

Sousa et al. (2006) corroboram com as concentrações encontra<strong>da</strong>s <strong>no</strong> esgoto <strong>da</strong> ETE 2,<br />

detectando 42 mg/L <strong>no</strong> esgoto bruto e 45 mg/L após passar pelo reator anaeróbio, havendo<br />

um acréscimo de NH4 + .<br />

Observa-se que o tratamento aeróbio também obteve eficiências próximas a zero. Em algumas<br />

coletas, mesmo na época em que o filtro biológico não foi interrompido, o pós-tratamento não<br />

foi suficiente para remover grandes concentrações de NH4 + e muitas vezes acrescentaram este<br />

elemento ao esgoto tratado.<br />

Os meses em que o esgoto estava sendo lançado com maiores concentrações foram os três<br />

últimos, com oscilações de 142,5 a 236,5 mg/L nas amostras do ponto 4. Segundo estimativas<br />

de Chernicharo (2001), a descarga <strong>da</strong>s concentrações encontra<strong>da</strong>s de NH4 + <strong>no</strong> corpo receptor<br />

pode provocar o consumo de cerca de 570 a 946 mg/L de OD nas águas durante o processo de<br />

nitrificação.<br />

O CONAMA, por meio <strong>da</strong> Resolução 397/2008, elimi<strong>no</strong>u a necessi<strong>da</strong>de de análise de NH4 +<br />

em sistemas de tratamento de esgotos sanitários. Entretanto, a Resolução CONAMA<br />

357/2005 determina que em rios de classe 2 as concentrações máximas de NH4 + , com base <strong>no</strong><br />

pH <strong>da</strong> amostra, deve apresentar valores entre 0,5 e 3,7 mg/L. Assim como o fósforo, o NH4 +<br />

também foi detectado em concentrações eleva<strong>da</strong>s <strong>no</strong> ribeirão Pinguin segundo as análises<br />

realiza<strong>da</strong>s pela Sanepar (2010a) durante o período amostral. O corpo receptor possui uma<br />

variação de pH de 7,0 a 8,5 e as concentrações de NH4 + se apresentaram muito acima do<br />

permitido, variando de 7,73 mg/L em março e 20,83 mg/L em agosto.<br />

A limitação de altas concentrações de NH4 + pela legislação impede sistemas anaeróbios e<br />

filtros biológicos de alta taxa como processos únicos de tratamento. Somente seriam<br />

permitidos sistemas depuradores aeróbios, com nitrificação, ou sistemas com nitrificação-<br />

desnitrificação, que apresentam maior custo de implantação e operação (CHERNICHARO,<br />

2001).


Resultados e discussão 118<br />

O tratamento completo acompanhou a eficiência do tratamento anaeróbio, mantendo-se quase<br />

sempre nula ou próxima a zero.<br />

6.1.2.18 Nitrito<br />

A variação de NO2 - <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto <strong>da</strong> ETE 2 pode ser visualiza<strong>da</strong> na Figura<br />

6.24 e Tabela 6.16.<br />

Figura 6.24 - Variação de NO2 - <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos<br />

Tabela 6.16 - Variação de NO2 - <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto<br />

Elementos Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4<br />

Máxima (mg/L) 170 185 139 44<br />

Média (mg/L) 123 121 45 31<br />

Mínima (mg/L) 63 75 26 19<br />

Desvio Padrão (mg/L) 20 20 23 7<br />

Coeficiente de Variação (%) 16 16 51 23<br />

Número de <strong>da</strong>dos 24 24 24 24<br />

O NO2 - , juntamente com o NO3 - , representam as duas formas oxi<strong>da</strong><strong>da</strong>s de nitrogênio, sendo<br />

este o último o que apresentou maiores concentrações <strong>no</strong> esgoto bruto e tratado.


Resultados e discussão 119<br />

O tratamento preliminar <strong>no</strong>s dois primeiros meses mostrou eficiência nula em quase to<strong>da</strong>s as<br />

coletas, ou seja, o esgoto adquiriu maiores concentrações de NO2 - ao passar pelo desarenador.<br />

Já o tratamento anaeróbio apresentou uma eficiência média de 70%, eliminando em até 159<br />

mg/L de NO2 - nas amostras do ponto 2 ao ponto 3. A concentração <strong>no</strong> terceiro ponto recebeu<br />

interferência apenas em maio devido aos problemas de acúmulo de lodo, atingindo valores de<br />

139 mg/L, maior até mesmo que esgoto bruto (123 mg/L).<br />

Como a DQO e DBO5, o nitrito na 4ª semana de abril detectou valores baixos para todos os<br />

pontos, pois a coleta ocorreu <strong>no</strong> período <strong>da</strong> manhã, com baixas vazões e consequentemente<br />

baixa carga poluidora.<br />

Os valores de NO2 - detectados durante o período amostral foram maiores que em pesquisas<br />

realiza<strong>da</strong>s por Santos et al. (2007) do afluente e após passar pelo reator anaeróbio de Campina<br />

Grande/PB, que apresentaram respectivamente, 3 mg/L e 0,2 mg/L.<br />

Das amostras do ponto 3 ao ponto 4 não houve grande diferença de concentrações, sendo que<br />

o último ponto apresentou variações de 19 a 44 mg/L, com um desvio padrão de 7,21 mg/L.<br />

Tais valores mostram que a remoção <strong>no</strong> tratamento aeróbio não é significativa, principalmente<br />

<strong>no</strong>s últimos meses devido ao problema com o lodo nas uni<strong>da</strong>des de tratamento, diminuindo a<br />

eficiência do tratamento completo em cerca de 10%.<br />

As concentrações <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des amostrais do ponto 4 indicam também que o NO2 - presente <strong>no</strong><br />

esgoto tratado está muito acima do permitido pela Resolução CONAMA 357/2005 para rios<br />

de classe 2 (1 mg/L).<br />

6.1.2.19 Nitrato<br />

A variação de NO3 - <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto <strong>da</strong> ETE 2 pode ser visualiza<strong>da</strong> na Figura<br />

6.25 e Tabela 6.17.<br />

O comportamento do NO3 - durante a série amostral foi semelhante ao do NO2 - nas amostras<br />

de todos os pontos. Assim com a outra forma oxi<strong>da</strong><strong>da</strong> de nitrogênio, em algumas coletas<br />

houve acréscimo <strong>no</strong> esgoto por parte do desarenador, como na 4ª semana de março e abril,<br />

com elevações de 2,9 e 2,2 mg/L, respectivamente.<br />

Nas ultimas coletas observa-se um crescimento nas concentrações <strong>da</strong>s amostras do ponto 3,<br />

quando comparado com o início do monitoramento. Como já mencionado em outros<br />

parâmetros, as falhas nas uni<strong>da</strong>des de tratamento de lodo influenciou <strong>no</strong> tratamento e<br />

quali<strong>da</strong>de do esgoto tratado principalmente com relação ao descarte e circulação do lodo <strong>no</strong>


Resultados e discussão 120<br />

tratamento secundário e pós-tratamento. No mês de março a concentração máxima de NO3 -<br />

para este ponto foi de 13,1 mg/L, já em agosto, a máxima foi de 19,6 mg/L, reduzindo a<br />

eficiência do tratamento anaeróbio de 70% para 60%.<br />

Figura 6.25 - Variação de NO3 - <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos<br />

Tabela 6.17 - Variação de NO3 - <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto<br />

Elementos Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4<br />

Máxima (mg/L) 63 53 57 20<br />

Média (mg/L) 38 37 14 9<br />

Mínima (mg/L) 17 20 6 5<br />

Desvio Padrão (mg/L) 10 8 10 4<br />

Coeficiente de Variação (%) 26 23 70 43<br />

Número de <strong>da</strong>dos 24 24 24 24<br />

Devido às concentrações de nitrogênio reduzido serem maiores que as de nitrogênio oxi<strong>da</strong>do,<br />

o tratamento <strong>da</strong> ETE reflete prevalência de condições anaeróbias em todo o sistema, pois a<br />

presença de NO2 - e NO3 - <strong>no</strong> meio é indicativa de ambientes aeróbios, enquanto que o NH4 +<br />

indica ambientes anaeróbios, como já mencionado.


Resultados e discussão 121<br />

Em esgotos sanitários o NO2 - e o NO3 - ocorre em pequenas quanti<strong>da</strong>des, representando me<strong>no</strong>s<br />

de 1% do nitrogênio total, uma vez o esgoto não apresenta quanti<strong>da</strong>de de oxigênio dissolvido<br />

suficiente à ação <strong>da</strong>s bactérias nitrificantes (VON SPERLING, 2005).<br />

Segundo Chui et al. (2000) a maior taxa de remoção de nitrogênio ocorre quando a relação<br />

DQO/NO3 - é maior ou igual a 5. No presente estudo esta relação foi de em média 27 para as<br />

amostras do ponto 3 e 21 para as amostras do ponto 4. Portanto, pode-se observar que a<br />

quanti<strong>da</strong>de de matéria orgânica disponível foi suficiente para o bom desempenho do reator e<br />

pós-tratamento <strong>no</strong> processo de desnitrificação.<br />

6.1.2.20 Nitrogênio Kjeldhal total<br />

A variação de NKT <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto <strong>da</strong> ETE 2 pode ser visualiza<strong>da</strong> na Figura<br />

6.26 e Tabela 6.18.<br />

Em esgotos sanitários, o nitrogênio está presente principalmente como nitrogênio amoniacal<br />

(em tor<strong>no</strong> de 60%) e nitrogênio orgânico (em tor<strong>no</strong> de 39%) (VON SPERLING, 2005). O<br />

NTK (soma do nitrogênio amoniacal e nitrogênio orgânico) apresentou as me<strong>no</strong>res<br />

concentrações quando comparado com as outras formas de nitrogênio.<br />

As uni<strong>da</strong>des amostrais do ponto 1 obtiveram um pico de 10,22 mg/L devido a manutenção na<br />

rede de esgoto, o que acarretou <strong>no</strong> aumento <strong>da</strong> quanti<strong>da</strong>de de matéria sóli<strong>da</strong> <strong>no</strong> esgoto. Já a<br />

me<strong>no</strong>r concentração foi encontra<strong>da</strong> na 2ª semana de maio com 3,92 mg/L.<br />

Mesmo em pequenas proporções, o esgoto tratado (ponto 4) do último mês obteve maiores<br />

concentrações de NKT, com oscilação de 4,93 a 6,80 mg/L. A eficiência do tratamento<br />

completo foi decaindo conforme o an<strong>da</strong>mento do monitoramento, ficando próxima de zero ou<br />

nula.<br />

As concentrações de NKT encontrados na literatura foram superiores ao do presente trabalho.<br />

Chao (2006) detectou valores de 59 mg/L para esgoto bruto e 20 mg/L após passar pelo<br />

decantador secundário. Gonçalves et al. (1997) verificou uma concentração de 42,3 mg/L <strong>no</strong><br />

afluente e 32,7 mg/L <strong>no</strong> reator anaeróbio. Oliveira e Von Sperling (2005b) ao analisar 166<br />

ETEs, verificaram um aumento na concentração de 43 mg/L <strong>no</strong> esgoto bruto à 48 mg/L <strong>no</strong><br />

esgoto após passar pelo tratamento anaeróbio. Já Sousa et al. (2006) encontrou 59 mg/L <strong>no</strong><br />

esgoto bruto e 45 mg/L após passar pelo reator.


Resultados e discussão 122<br />

Figura 6.26 - Variação de NKT <strong>no</strong>s pontos de coleta e eficiência dos tratamentos<br />

6.1.2.21 Metais pesados<br />

Tabela 6.18 - Variação de NKT <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto<br />

Elementos Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4<br />

Máxima (mg/L) 10 10 8 7<br />

Média (mg/L) 6 6 5 5<br />

Mínima (mg/L) 4 5 3 2<br />

Desvio Padrão (mg/L) 1 1 1 1<br />

Coeficiente de Variação (%) 19 20 23 25<br />

Número de <strong>da</strong>dos 23 23 23 23<br />

A variação dos metais pesados <strong>no</strong>s pontos de coleta pode ser visualiza<strong>da</strong> na Tabela 6.19.<br />

Os metais pesados representam riscos de longo prazo, associados principalmente ao risco de<br />

acúmulo <strong>no</strong> solo e quando presentes em quanti<strong>da</strong>des excessivas causam toxidez e problemas<br />

nutricionais que limitam o desenvolvimento vegetal e podem causar a morte de animais.<br />

A Resolução CONAMA 397/2008 limita a concentração de certos metais <strong>no</strong> lançamento de<br />

efluentes. Os metais que apresentaram concentrações nas amostras do ponto 4 acima do


Resultados e discussão 123<br />

estabelecido pela legislação foram o Arsênio e Selênio, com 0,65 e 0,79 mg/L,<br />

respectivamente. Deve-se considerar as altas concentrações de metais presentes <strong>no</strong> afluente<br />

dos RALFs, o que pode comprometer todo o processo bioquímico, inibindo o processo<br />

metabólico dos microrganismos presentes <strong>no</strong> reator, ou estes microrganismos podem não estar<br />

a<strong>da</strong>ptados às condições do ambiente.<br />

Tabela 6.19 - Variação dos metais pesados <strong>no</strong>s pontos de coleta de esgoto<br />

Metais Pesados<br />

(mg/L)<br />

Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4<br />

Limite máximo<br />

CONAMA 397/2008<br />

Arsênio 0,47 0,49 0,60 0,65 0,50<br />

Bário 0 0 0 0,64 5,00<br />

Cádmio 0,16 0,03 0 0,01 0,20<br />

Chumbo 0,02 0,03 0,03 0,03 0,50<br />

Cobre 0,37 0,20 0,05 0,03 1,00<br />

Cromo 0,01 0 0 0 0,50<br />

Ferro 0,36 0,31 0,35 0,34 15,0<br />

Manganês 0,10 0,07 0,06 0,06 1,00<br />

Níquel 0,03 0 0 0,04 2,00<br />

Prata 0,02 0,09 0,09 0,07 0,10<br />

Selênio 0,72 0,72 0,61 0,79 0,30<br />

Zinco 0,13 0,15 0,03 0,07 5,00<br />

Embora a concentração dos demais metais esteja dentro dos limites estipulados pela<br />

legislação, os mesmos são preocupantes por serem cumulativos ao longo <strong>da</strong> cadeia alimentar.<br />

A ação tóxica de muitos metais ocorre por haver afini<strong>da</strong>de com o enxofre, causando a quebra<br />

<strong>da</strong> cadeia protéica e formando ligações com o enxofre em muitas enzimas, comprometendo a<br />

ação enzimática. O grupo carboxila ( - CO2H) e amina ( - NH2), presentes em proteínas, é<br />

também atacado por muitos metais pesados. Cádmio, cobre, chumbo e mercúrio se ligam à<br />

membrana celular, bloqueando o transporte celular. Os metais podem precipitar biocompostos<br />

fosforados ou participarem <strong>da</strong> catalisação dessas substâncias (SILVA et al., 2005).<br />

As concentrações eleva<strong>da</strong>s desses metais podem indicar despejo clandesti<strong>no</strong> de esgoto<br />

industrial. Além disso, tais parâmetros, juntamente com Bário, Níquel e Prata, se elevaram ao<br />

passar pelas uni<strong>da</strong>des de tratamento, principalmente <strong>no</strong>s decantadores secundários e câmara<br />

de contato.<br />

Deve-se considerar que, nesse caso, sendo altas as concentrações de metais presentes <strong>no</strong> lodo,<br />

há uma eleva atuação de compostos tóxicos sobre a microfauna do lodo do reator, o que<br />

provoca uma piora nas condições de funcionamento <strong>da</strong> ETE.


Resultados e discussão 124<br />

6.1.3 Análise <strong>da</strong> quali<strong>da</strong>de de tratamento <strong>da</strong> ETE 2<br />

6.1.3.1 Índice de quali<strong>da</strong>de do esgoto tratado<br />

Para realização do IQET foi necessário utilizar os <strong>da</strong>dos de OG disponibilizados pela Sanepar<br />

(2010b) durante o período amostral (Tabela 6.20).<br />

Tabela 6.20 - Concentração de óleos e graxas <strong>no</strong> esgoto bruto e tratado<br />

Meses Esgoto Bruto (mg/L) Esgoto Tratado (mg/L)<br />

Março 48 16<br />

Abril 47 17<br />

Maio 106 18<br />

Junho 107 24<br />

Julho 112 29<br />

Agosto 79 25<br />

Fonte: Sanepar (2010b).<br />

Vale ressaltar que a Resolução CONAMA 357/2005 limita as concentrações em até 20 mg/L<br />

para óleos e graxas minerais (OGM) e 50 mg/L para óleos e graxas vegetais (OGV) <strong>no</strong>s<br />

efluentes lançados. Apesar dos resultados <strong>da</strong>s análises serem positivos com relação aos limites<br />

citados, foi virtualmente visível a presença de OG <strong>no</strong> ribeirão Pinguin segundo análises <strong>da</strong><br />

Sanepar (2010a) durante alguns meses do monitoramento, não obedecendo a Resolução<br />

CONAMA 357/2005.<br />

A evolução do IQET <strong>da</strong> ETE 2 mostra que a quali<strong>da</strong>de do esgoto tratado oscilou durante o<br />

monitoramento (Figura 6.27). Nos dois primeiros meses foram obtidos os melhores índices,<br />

representando uma quali<strong>da</strong>de ótima de tratamento, segundo os níveis adotados pelo índice.<br />

Porém <strong>no</strong> mês seguinte o valor decaiu para uma quali<strong>da</strong>de aceitável.<br />

No decorrer do monitoramento, o índice se elevou <strong>no</strong>vamente para 90% em junho e 95% em<br />

julho. Já em agosto houve o pior índice (65%) permanecendo abaixo <strong>da</strong> faixa aceitável (70%),<br />

sendo obtido um IQET que representa quali<strong>da</strong>de inadequa<strong>da</strong>. Isto pode ser explicado pela<br />

concentração de DQO e DBO5 <strong>no</strong> mês apresentarem os maiores valores <strong>no</strong> período amostral,<br />

com 259 mg/L e 86 mg/L, respectivamente.


Resultados e discussão 125<br />

Figura 6.27 - Variação do IQET <strong>da</strong> ETE 2 durante o período de monitoramento<br />

6.1.3.2 Índice de conformi<strong>da</strong>de de esgoto<br />

Na presente pesquisa, foram monitorados 15 parâmetros físico-químicos, dos quais 11<br />

apresentam algum tipo de padrão de quali<strong>da</strong>de de lançamento ou padrão de quali<strong>da</strong>de <strong>no</strong><br />

corpo receptor. Além de abor<strong>da</strong>r os esgotos após passar pelas etapas de tratamento, o ICE<br />

também utilizou o esgoto bruto como comparação ao esgoto tratado (Figura 6.28).<br />

O tratamento anaeróbio obteve uma grande variação, permanecendo na faixa de 36 a 45%. O<br />

pico evidenciado na 4ª semana de abril é resultante <strong>da</strong> coleta realiza<strong>da</strong> <strong>no</strong> período <strong>da</strong> manhã,<br />

onde as concentrações dos parâmetros foram me<strong>no</strong>res quando comparado com as outras<br />

semanas. Já as porcentagens me<strong>no</strong>res ocorreram em função <strong>da</strong> intermitência <strong>no</strong><br />

funcionamento <strong>da</strong> centrífuga e acúmulo do lodo <strong>no</strong>s RALFs, chegando a um ICE de 18%.<br />

O tratamento aeróbio, mesmo em condições precárias e desativação dos filtros biológicos,<br />

mostrou possuir a capaci<strong>da</strong>de de elevar a quali<strong>da</strong>de do esgoto, quando não há interferências,<br />

para um ICE na faixa de 64 a 73%. Da mesma forma que o tratamento anaeróbio, o pós-<br />

tratamento apresentou baixos índices <strong>no</strong>s eventos de instabili<strong>da</strong>de decorrentes do acúmulo de<br />

lodo nas uni<strong>da</strong>des de tratamento, reduzindo o ICE para 36%.


Resultados e discussão 126<br />

Figura 6.28 - Variação do ICE <strong>da</strong> ETE 2 durante o período de monitoramento<br />

6.1.3.3 Índice de confiabili<strong>da</strong>de de tratamento<br />

O resultado do ICT pode ser visualizado na Tabela 6.21 e foram abor<strong>da</strong>dos to<strong>da</strong>s as etapas de<br />

tratamento para comparação com o tratamento completo. Os parâmetros NH4 + e NO2 - não<br />

foram incluídos na tabela, pois apresentaram um ICT de 0% <strong>no</strong>s meses isolados e também <strong>no</strong><br />

monitoramento completo para todos os tratamentos.<br />

O ICT depende também do coeficiente de variação (CV), ou seja, quanto maior a diferença<br />

<strong>da</strong>s concentrações de um elemento durante o período selecionado, me<strong>no</strong>r será o resultado do<br />

índice. Devido a tais características é importante que, durante a elaboração de projetos que<br />

empreguem processos mecanizados, seja considera<strong>da</strong> esta variabili<strong>da</strong>de para definição <strong>da</strong><br />

meta de eficiência, de forma que ela possa ser alcança<strong>da</strong> em parte considerável do tempo de<br />

operação. Com exceção do SSed (que obteve um baixo CV), todos os parâmetros<br />

apresentaram uma que<strong>da</strong> <strong>no</strong> índice durante o mês de maio, em função <strong>da</strong> ocorrência dos<br />

principais problemas operacionais e de manutenção nesse período.<br />

Todos os parâmetros obtiveram um ICT abaixo de 80% durante o monitoramento completo,<br />

evidenciando que a ETE não possui capaci<strong>da</strong>de de apresentar estabili<strong>da</strong>de <strong>no</strong> desempenho.<br />

O elemento que mais sofreu influência com os problemas operacionais ocorridos na estação<br />

foi o SST que iniciou o monitoramento em março com um ICT de 99% e finalizou com 3%<br />

em agosto.


Resultados e discussão 127<br />

Tabela 6.21 - ICT realizado na ETE 2<br />

Parâmetros Tratamentos Março Abril Maio Junho Julho Agosto Monitoramento<br />

Completo<br />

Preliminar 0% 5% 1% 0% 1% 0% 2%<br />

DBO5 Anaeróbio 24% 46% 11% 36% 64% 13% 35%<br />

Aeróbio/Completo 82% 90% 64% 79% 84% 53% 73%<br />

DQO<br />

SST<br />

SDT<br />

SSed*<br />

PT<br />

NO3 -<br />

Preliminar 0% 1% 0% 0% 0% 0% 0%<br />

Anaeróbio 0% 19% 6% 10% 30% 1% 15%<br />

Aeróbio/Completo 66% 66% 26% 17% 34% 14% 36%<br />

Preliminar 0% 2% 0% 0% 0% 0% 0%<br />

Anaeróbio 3% 41% 6% 12% 16% 1% 23%<br />

Aeróbio/Completo 99% 86% 30% 36% 30% 3% 49%<br />

Preliminar 50% 47% 37% 63% 51% 20% 47%<br />

Anaeróbio 76% 49% 76% 81% 67% 58% 65%<br />

Aeróbio/Completo 79% 56% 51% 83% 61% 63% 62%<br />

Preliminar - - - - - - -<br />

Anaeróbio - 33% 1% 9% 22% 11% 20%<br />

Aeróbio/Completo 99% 100% 100% 71% 67% 71% 79%<br />

Preliminar 24% 0% 0% 0% 3% 3% 5%<br />

Anaeróbio 13% 0% 2% 1% 0% 1% 3%<br />

Aeróbio/Completo 21% 1% 0% 0% 1% 2% 5%<br />

Preliminar 0% 1% 0% 3% 0% 0% 1%<br />

Anaeróbio 49% 53% 23% 37% 38% 6% 36%<br />

Aeróbio/Completo 96% 93% 62% 51% 50% 33% 56%<br />

* Elaboração do ICT com <strong>da</strong>dos <strong>da</strong> Sanepar (2010b).<br />

O parâmetro que apresentou o maior ICT durante o monitoramento completo foi o SSed e<br />

DBO5, com 79 e 73%, respectivamente. Já os parâmetros mais preocupantes, além do NH4 + e<br />

NO2 - como já citados, foi o PT com 5%, DQO com 36% e SST com 49%.<br />

Um estudo realizado por Brostel e Souza (2005) mostrou que as ETEs que empregam<br />

processos mais mecanizados, de um modo geral, apresentaram valores de confiabili<strong>da</strong>de<br />

operacional para remoção de DBO5 em tor<strong>no</strong> de 80%. Os autores ain<strong>da</strong> comentam que<br />

embora as ETEs mecaniza<strong>da</strong>s sejam dota<strong>da</strong>s de um número maior de equipamentos, as falhas<br />

mecânicas que por ventura ocorrem não têm influenciado <strong>no</strong> desempenho dessas estações, em<br />

termos de tempo de alcance <strong>da</strong> eficiência do processo. Essa afirmação não condiz com o<br />

encontrado <strong>no</strong> presente estudo, já que os parâmetros obtiveram uma confiabili<strong>da</strong>de<br />

considera<strong>da</strong> baixa durante os períodos com problemas operacionais significativos.


Resultados e discussão 128<br />

6.1.4 Controle de manutenção na ETE 2<br />

Durante todo o monitoramento a ETE 2 apresentou algum tipo de problema operacional ou de<br />

manutenção. Problemas operacionais relacionados à manutenção corresponderam, em média,<br />

cerca de 10% dos problemas encontrados por Bertouex e Fan (1986), em pesquisa realiza<strong>da</strong><br />

em 15 ETEs, com os <strong>da</strong>dos de 4 a 5 a<strong>no</strong>s de operação. O percentual de dias com perturbações<br />

operacionais relaciona<strong>da</strong>s a falhas mecânicas, obtidos por Rossman et al. (1986), foi de<br />

aproxima<strong>da</strong>mente 1%, indicando uma disponibili<strong>da</strong>de <strong>da</strong> ordem de 98%, que pode ser<br />

considera<strong>da</strong> eleva<strong>da</strong>.<br />

O gradeamento mecânico permaneceu 9 semanas sem funcionamento e a partir do momento<br />

em que essa uni<strong>da</strong>de deixa de funcionar os RALFs são prejudicados com sólidos grosseiros<br />

que não são retidos pelo gradeamento de barras. Segundo Aiyuk et al. (2006) a presença de<br />

sólidos em suspensão <strong>no</strong> afluente ao reator afeta de várias maneiras o processo de digestão<br />

anaeróbia. Ela pode limitar a ativi<strong>da</strong>de microbiana, reduzindo a degra<strong>da</strong>ção do substrato,<br />

reduz a ativi<strong>da</strong>de <strong>da</strong> biomassa por fenôme<strong>no</strong>s de adsorção, pode inibir a granulação do lodo,<br />

pode levar a formação de cama<strong>da</strong> de escuma e elevação na produção de lodo, aumentando a<br />

necessi<strong>da</strong>de de freqüentes descartes<br />

Não foi avaliado o limite de tempo que o os filtros biológicos possuem ao apresentar falhas<br />

para que ocorra a manutenção sem que o sistema de tratamento por já estarem em condições<br />

precárias antes de realizar o monitoramento.<br />

A centrífuga foi a uni<strong>da</strong>de operacional que mais afetou o funcionamento do sistema, uma vez<br />

que a mesma é essencial para uma boa eficiência do tratamento anaeróbio e aeróbio. A<br />

centrífuga permaneceu 17 semanas sem operação e após funcionar por 3 semanas, voltou a<br />

falhar por mais 3 semanas, finalizando o monitoramento sem operação.<br />

As duas bombas de cavi<strong>da</strong>des progressivas <strong>da</strong>s elevatórias de lodo dos decantadores<br />

secundários recalcam em média 212,9 m³/dia de lodo e apresentaram falhas a partir <strong>da</strong> 2ª<br />

semana de maio, talvez em função do elevado volume de lodo descartado pelos RALFs <strong>no</strong><br />

período, deixando de funcionar durante 15 semanas. Na mesma semana em que as bombas<br />

deixaram de funcionar houve interferência na quali<strong>da</strong>de do esgoto final que apresentou<br />

concentração de SST acima do limite imposto pela Sanepar (60 mg/L) até o térmi<strong>no</strong> do<br />

monitoramento.<br />

Em virtude <strong>da</strong> falha nas bombas <strong>da</strong>s elevatórias de lodo dos decantadores secundários,<br />

resultando em quanti<strong>da</strong>de excessiva de lodo, os mecanismos de raspagem de lodo dos


Resultados e discussão 129<br />

decantadores secundários tiveram que ser paralisados por 12 semanas para que não<br />

apresentassem falhas mecânicas, finalizando o período de monitoramento inativos.<br />

6.1.5 Recomen<strong>da</strong>ções operacionais para a ETE 2<br />

Com relação ao descarte de lodo dos RALFs, para que haja a eficiência deseja<strong>da</strong> o operador<br />

deve manter um volume mínimo de lodo <strong>no</strong> reator. Para a ETE 2, a altura de lodo é cerca de<br />

2,3 m, correspondente a um volume de 240 m³, correspondente a 20% do volume útil de ca<strong>da</strong><br />

reator, que é igual a 1.152 m³. O volume do lodo a ser retirado do reator, não deverá exceder a<br />

20% do volume total do reator. Von Sperling (2002) cita que a retira<strong>da</strong> deve ser realiza<strong>da</strong> em<br />

intervalos de 3 meses, ou quando o teor de SSed atingir 1,5 mL/L na saí<strong>da</strong> do reator.<br />

O monitoramento evidenciou que a partir do segundo mês sem descarte de lodo <strong>no</strong>s RALFs, a<br />

concentração de SSed elevou drasticamente devido ao excesso de lodo <strong>no</strong>s mesmos. Da 3ª<br />

semana de julho a 1ª semana de agosto houve a descarga de 480 m 3 de lodo diminuindo a<br />

concentração de SSed até a faixa aceitável. Entretanto, <strong>no</strong> decorrer do mês de agosto, em<br />

função <strong>da</strong> ausência de descarte a concentração desse parâmetro voltou a se elevar aos poucos.<br />

Com a análise dos <strong>da</strong>dos verificados <strong>no</strong> controle de manutenção, pode-se afirmar que o tempo<br />

que os RALFs <strong>da</strong> ETE 2 devem ficar sem descarte de lodo devido a falhas na centrífuga é de<br />

2 meses. É necessário destacar também que os resultados citados anteriormente também<br />

podem estar sendo influenciados pela ausência de limpeza de escuma dos RALFs durante 2<br />

a<strong>no</strong>s. Na ETE 2 deveria haver implantado uma segun<strong>da</strong> alternativa para descarga do lodo,<br />

como por exemplo leitos de secagem, assim quando a centrífuga deixasse de funcionar, não<br />

haveria acumulo de lodo <strong>no</strong> interior dos RALFs.<br />

A descarga involuntária de lodo para as uni<strong>da</strong>des de pós-tratamento (filtro biológico,<br />

decantadores secundários e câmara de contato) devido ao excesso do mesmo deve ser evita<strong>da</strong>,<br />

pois prejudica a quali<strong>da</strong>de do efluente, aumentando a concentração de SST e<br />

consequentemente de matéria orgânica particula<strong>da</strong> <strong>no</strong> efluente, o que repercute na redução <strong>da</strong><br />

eficiência do tratamento (LOBATO et al., 2007). Van Haandel et al. (2000) complementa que<br />

em experimento desenvolvido com reatores UASB submetidos a vários regimes de descarte<br />

de lodo, descartes de até 50% do volume total de lodo do reator (com tempo de detenção de 8<br />

h) não afetam seu desempenho. De outro lado, para minimizar os riscos de carreamento de<br />

sólido, quando o reator está com a massa de lodo próxima <strong>da</strong> sua capaci<strong>da</strong>de máxima de<br />

acumulação (100%), é boa medi<strong>da</strong> trabalhar com uma folga, por exemplo, de 10%. Ou seja,<br />

definindo um limite superior de 90% de sua capaci<strong>da</strong>de máxima de acumulação.


Resultados e discussão 130<br />

No tocante dos decantadores secundários, a elevatória de descarte de lodo na ETE 2 deve<br />

operar pelo me<strong>no</strong>s uma vez a ca<strong>da</strong> uma hora, sendo desejável que funcione pelo me<strong>no</strong>s 10<br />

minutos por hora, para evitar acúmulo de lodo <strong>no</strong>s decantadores, que poderá entrar em<br />

decomposição anaeróbia, prejudicando a quali<strong>da</strong>de do esgoto final. De acordo com o<br />

verificado <strong>no</strong> controle de manutenção, pode-se afirmar que <strong>no</strong> momento que as bombas <strong>da</strong>s<br />

elevatórias de lodo apresentarem falhas mecânicas, deve-se providenciar manutenção<br />

imediata devido ao acúmulo de lodo não recirculado dos decantadores secundários e<br />

deterioração <strong>da</strong> quali<strong>da</strong>de do esgoto tratado.<br />

6.1.6 Estudo econômico <strong>da</strong> ETE 2<br />

A ampliação <strong>da</strong> ETE 2 ocorri<strong>da</strong> <strong>no</strong> a<strong>no</strong> de 2006 teve um custo total de R$ 3.679.396, 36 reais<br />

e abrangeu a implantação do pós-tratamento, reformas em geral, desidratação e tratamento do<br />

lodo e retira<strong>da</strong> de antigos leitos de secagem existentes na estação (Tabela 6.22). Varias<br />

uni<strong>da</strong>des operacionais apresentaram custos elevados e não estão sendo utilizados ou são<br />

pouco utilizados pelo sistema <strong>da</strong> ETE.<br />

Uma centrífuga do mesmo modelo utiliza<strong>da</strong> na ETE 2 (Decanter Centrifugo Série FP 600)<br />

possui um custo de R$ 215.790,00 reais. A centrífuga <strong>da</strong> ETE esteve funcionando em apenas<br />

4 semanas durante o monitoramento e sua manutenção possui um custo de cerca de R$<br />

27.500,00 reais (PIERALISI, 2010). Em geral o processamento e disposição final do lodo<br />

pode chegar a 60% dos custos de operação e 90% dos problemas operacionais de uma ETE<br />

(WEBBER; SHAMESS, 1984).<br />

Uma uni<strong>da</strong>de importante <strong>no</strong> sistema de tratamento que poderia ser capaz de diminuir as<br />

concentrações de nutrientes é o filtro biológico. A implantação dos dois filtros biológicos<br />

possuiu um custo de R$ 1.009.443,39 reais e os mesmos apresentaram-se inativados durante<br />

todo o monitoramento.<br />

A retira<strong>da</strong> dos antigos leitos de secagem apresentou um custo de R$ 48.295,84 reais. Uma<br />

alternativa mais viável teria sido manter tais uni<strong>da</strong>des para que <strong>no</strong>s períodos em que a<br />

centrífuga apresentar problemas operacionais, os leitos de secagem poderiam ser utilizados<br />

como alternativa para realizar a descarga do manto de lodo acumulado <strong>no</strong>s RALFs.<br />

A câmara de contato possuiu um custo de R$ 268.461,01 reais e não esta sendo utiliza<strong>da</strong> com<br />

o objetivo inicial. Ela poderia ser utiliza<strong>da</strong> como uma uni<strong>da</strong>de de desinfecção, tendo em vista<br />

que análises de coliformes termotolerantes <strong>no</strong> riberião Pinguín realiza<strong>da</strong>s pela Sanepar<br />

(2010a) chegaram a mostrar uma quanti<strong>da</strong>de de 580.000 NMP/100 mL de coliformes


Resultados e discussão 131<br />

termotolerantes, muito acima do exigido pela Resolução CONAMA 357/2005, que atribui um<br />

valor máximo de 1000 NMP/100 mL em rios de classe 2.<br />

Tabela 6.22 - Custos operacionais <strong>da</strong> ETE 2<br />

Ativi<strong>da</strong>des Total (R$) %<br />

Águas de Utili<strong>da</strong>des e Potável (Ser) 10.775,34 0,29%<br />

Águas de Utili<strong>da</strong>des e Potável (Mat) 18.269,77 0,50%<br />

Caixas Distribuidoras de Fluxo - CDFL 4 (Ser) 23.798,55 0,65%<br />

Caixas Distribuidoras de Fluxo - CDFL 5 (Ser) 28.924,46 0,79%<br />

Caixas Distribuidoras de Fluxo - CDFL 6 (Ser) 9.010,80 0,24%<br />

Câmara de Contato (Ser) 227.788,32 6,19%<br />

Câmara de Contato (Mat) 40.672,69 1,11%<br />

Casa <strong>da</strong> Centrífuga e Adensador de Lodo - D = 10,00m (Ser) 161.266,01 4,38%<br />

Casa <strong>da</strong> Centrífuga e Adensador de Lodo - D = 10,00m (Mat) 500.303,98 13,60%<br />

Casa de Cloração (Ser) 68.218,92 1,85%<br />

Casa de Cloração (Mat) 63.343,04 1,72%<br />

Decantador Secundário - D = 26,00m - 2 ud. (Ser) 298.542,07 8,11%<br />

Decantador Secundário - D = 26,00m - 2 ud. (Mat) 136.540,40 3,71%<br />

EE Lodo Decantador (Ser) 51.229,03 1,39%<br />

EE Lodo Decantador (Mat) 63.377,85 1,72%<br />

EE Lodo RALFs (Ser) 25.341,52 0,69%<br />

EE Lodo RALFs (Mat) 24.538,43 0,67%<br />

EE Sobrena<strong>da</strong>nte do Adensador (Ser) 17.353,81 0,47%<br />

EE Sobrena<strong>da</strong>nte do Adensador (Mat) 8.482,79 0,23%<br />

Filtro Biológico - D = 32,00m - 2 ud. (Ser) 776.460,05 21,10%<br />

Filtro Biológico - D = 32,00m - 2 ud. (Mat) 232.983,34 6,33%<br />

Interligações (Ser) 63.934,48 1,74%<br />

Interligações (Mat) 65.032,04 1,77%<br />

Leitos de Secagem - a retirar (Ser) 48.295,84 1,31%<br />

Pátio de Cura (Ser) 69.215,58 1,88%<br />

Pátio de Cura (Mat) 660,72 0,02%<br />

PVp02 - EE Lav. do Desarenador (Ser) 32.709,24 0,89%<br />

PVp02 - EE Lav. do Desarenador (Mat) 22.273,04 0,61%<br />

Reformas (RALFs e Desarenador - Ser) 254.163,33 6,91%<br />

Reformas (RALFs e Desarenador - Mat) 80.887,12 2,20%<br />

Urbanização e Drenagem (Ser) 254.511,38 6,92%<br />

Urbanização e Drenagem (Mat) 492,42 0,01%<br />

Total Geral 3.679.396,36 100,00%<br />

Legen<strong>da</strong>: SER = Serviço; MAT = Materiais; EE = Estação Elevatória.<br />

Fonte: Sanepar (2010).<br />

Os materiais para construção <strong>da</strong> estação elevatória de lodo dos decantadores secundários,<br />

incluindo as bombas de cavi<strong>da</strong>des progressivas, possuíram um custo de R$ 24.538,43 reais.<br />

Não foi possível obter o valor <strong>da</strong> manutenção <strong>da</strong>s bombas já que não foi providenciado o<br />

conserto <strong>da</strong>s mesmas desde o período em que elas apresentaram problemas mecânicos, na 2ª<br />

semana de maio. Vale ressaltar que a manutenção <strong>da</strong>s bombas <strong>da</strong> elevatória de lodo interfere<br />

na quali<strong>da</strong>de do tratamento de esgoto a partir do momento em que há falhas <strong>no</strong><br />

funcionamento, devendo ser trata<strong>da</strong> com priori<strong>da</strong>de por parte <strong>da</strong> companhia de saneamento.


Resultados e discussão 132<br />

6.2 ETE 1 E ETE 3<br />

A seguir será abor<strong>da</strong>do os problemas encontrados na ETE 1 e ETE 3, a caracterização físico-<br />

química do esgoto <strong>no</strong>s pontos de coleta, a eficiência dos tratamentos e o controle <strong>da</strong> quali<strong>da</strong>de<br />

nas estações.<br />

6.2.1 Problemas encontrados na ETE 1 e ETE 3<br />

As outras duas ETEs, devido ao me<strong>no</strong>r número de uni<strong>da</strong>des automatiza<strong>da</strong>s, não apresentaram<br />

muitos problemas operacionais e de manutenção.<br />

A ETE 1 apresenta problemas com que<strong>da</strong>s <strong>no</strong> fornecimento de energia na grade mecânica<br />

constantemente durante a <strong>no</strong>ite, tendo que ser liga<strong>da</strong> apenas quando operador chega para o<br />

primeiro tur<strong>no</strong> às 7 horas <strong>da</strong> manhã. Houve um período em que a grade mecânica permaneceu<br />

cerca de 9 meses sem funcionamento, sobrecarregando os operadores na limpeza <strong>da</strong>s grades.<br />

Os resíduos gerados pelos gradeamentos, desarenador e RALFs são descartados em uma área<br />

na própria ETE, podendo causar impactos ao ambiente (Figura 6.29).<br />

Figura 6.29 - Resíduos sólidos dispostos na ETE 1<br />

Os RALFs não possuem tubulações de queima dos gases gerados, sendo liberados sem<br />

nenhum tipo de tratamento para atmosfera.<br />

A lona de PVC (chama<strong>da</strong> zona de separação trifásica) é o dispositivo utilizado para auxiliar<br />

na retenção <strong>da</strong>s partículas em suspensão esta <strong>da</strong>nifica<strong>da</strong> principalmente <strong>no</strong> primeiro RALF.<br />

Com isso, as partículas suspensas deixam de chocar-se com a lona devido ao fluxo ascendente<br />

e não retornam a zona de deposição do lodo mais denso, permanecendo na parte superior dos<br />

RALFs (área de decantação aberta) e formando uma espessa cama<strong>da</strong> de escuma (Figura 6.30).


Resultados e discussão 133<br />

Quando a lona não esta devi<strong>da</strong>mente fixa<strong>da</strong> na parte inferior e superior do RALF, as bolhas de<br />

gás acabam atingindo a zona de sedimentação, prejudicando a eficiência do sistema.<br />

Figura 6.30 - Lona de PVC dos RALFs <strong>da</strong>nifica<strong>da</strong><br />

Apesar <strong>da</strong> estética desagradável do RALF com área de decantação aberta <strong>da</strong> ETE 1, a<br />

utilização dos mesmos possuem vantagens e desvantagens, como podem ser visualiza<strong>da</strong>s <strong>no</strong><br />

Quadro 6.1.<br />

Quadro 6.1 - Aspectos encontrados em RALF com área de decantação aberta ou coberta<br />

Aberta Coberta<br />

Possibili<strong>da</strong>de de problemas de odores Minimização de problemas de odores<br />

Melhores condições de acesso para Necessi<strong>da</strong>de de sistema de exaustão e<br />

manutenção e limpeza<br />

tratamento de odores<br />

Melhores condições de se checar a Necessi<strong>da</strong>de de se prever pontos de<br />

quali<strong>da</strong>de do efluente final em relação coleta de amostra do efluente de modo<br />

à per<strong>da</strong> de sólidos<br />

a se checar a per<strong>da</strong> de sólidos<br />

Fonte: Miki (2010).<br />

É importante ressaltar a observação realiza<strong>da</strong> por Souza et al. (2007) de que a escuma do<br />

decantador de reatores UASB abertos tende a não acumular em grandes quanti<strong>da</strong>des por<br />

sofrer processos de amenização <strong>da</strong> progressão <strong>da</strong> acumulação, tal como chuvas fortes. No<br />

presente estudo essa situação não foi visualiza<strong>da</strong>, tendo em vista que em uma <strong>da</strong>s visitas<br />

realiza<strong>da</strong>s na ETE houve precipitação volumétrica.<br />

De acordo com Souza et al. (2006) a entra<strong>da</strong> de luz <strong>no</strong> compartimento de decantação de<br />

reatores UASB abertos, atuando em conjunto com a disponibili<strong>da</strong>de de nutrientes propicia<strong>da</strong><br />

pela digestão anaeróbia, possibilitam a ploriferação de algas e outros microrganismos<br />

fotossintetizantes, podendo contribuir para a formação de uma cama<strong>da</strong> compacta de escuma,<br />

tal como a que ocorre em águas para<strong>da</strong>s ou em lagos eutrofizados.


Resultados e discussão 134<br />

Uma opção para não haver problemas de rompimento <strong>da</strong> lona de PVC na zona de separação<br />

trifásica é a utilização de materiais não corrosivos, me<strong>no</strong>s volumosos e alternativos, como<br />

plástico, fibra de vidro e cimento amianto (CHERNICHARO, 2007).<br />

Pereira et al. (2010) construíram um reator UASB em escala piloto utilizando-se material<br />

alternativo, como meia manilha construí<strong>da</strong> de concreto vibrado, com formato semicircular (φ<br />

= 50 cm), por meio <strong>da</strong> qual o biogás produzido era coletado e conduzido por tubos PVC de<br />

½” ao equalizador de pressão. O separador trifásico exercia também a função de defletor de<br />

sólidos. Esse separador é considerado pelos autores uma <strong>no</strong>vi<strong>da</strong>de na área de tratamento de<br />

efluentes, pois o formato <strong>da</strong> manilha é parabólico, fugindo do padrão triangular adotado nas<br />

construções de reatores utilizados em estações de tratamento de esgoto e efluentes<br />

agroindustriais. Obteve-se sucesso nesse experimento, o qual reteve grande quanti<strong>da</strong>de de<br />

sólidos <strong>no</strong> reator, sendo fun<strong>da</strong>mental para a formação <strong>da</strong> manta de lodo, aumentando<br />

significativamente a eficiência operacional <strong>da</strong> uni<strong>da</strong>de.<br />

Almei<strong>da</strong> et al. (2007) optaram em seu trabalho, visando o melhor aproveitamento técnico e<br />

econômico do reator, integrar a cobertura com um separador trifásico, construí<strong>da</strong> de forma<br />

mo<strong>no</strong>lítica, em ferrocimento. Previu-se uma peça única, mais leve, mol<strong>da</strong><strong>da</strong> <strong>no</strong> próprio<br />

canteiro de obras, dota<strong>da</strong> de todos os dispositivos necessários ao funcionamento, tais como:<br />

caixa separadora de vazão, distribuidores ligados ao fundo, inspeção, saí<strong>da</strong> de biogás etc.<br />

Foram inicia<strong>da</strong>s as obras para melhorias <strong>no</strong> sistema de tratamento, em função <strong>da</strong> ação civil<br />

pública contra a Sanepar. Entretanto, as obras foram paralisa<strong>da</strong>s para serem realiza<strong>da</strong>s<br />

primeiramente na ETE 3. Com isso, o percurso que leva a área de descarte dos resíduos do<br />

tratamento preliminar e anaeróbio foi bloqueado pelas obras, impossibilitando a retira<strong>da</strong> dos<br />

resíduos sólidos <strong>da</strong>s caçambas há cerca de 1 mês e também limpeza <strong>no</strong>s RALFs (Figura 6.31).<br />

Figura 6.31 - Ausência de retira<strong>da</strong> dos resíduos sólidos <strong>da</strong>s caçambas


Resultados e discussão 135<br />

Em uma pesquisa realiza<strong>da</strong> por Tomiello (2008) em um período de 5 meses na mesma ETE, o<br />

volume de resíduos gerados <strong>no</strong> gradeamento apresentou uma média de 12,26 L/1000 m 3 , não<br />

condizendo com os valores apresentados para o espaçamento de 15 a 20 mm por Jordão e<br />

Pessoa (2005), de aproxima<strong>da</strong>mente 38 a 50 L/1000 m 3 . Já os resíduos retirados <strong>no</strong><br />

desarenador apresentaram uma média de 85,32 L/1000 m 3 , permanecendo acima <strong>da</strong> faixa para<br />

projeto de ETEs de 20 a 40 L/1000 m 3 , especifica<strong>da</strong> pelos autores supracitados.<br />

As grades de segurança ao redor <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des de tratamento também estão <strong>da</strong>nifica<strong>da</strong>s,<br />

enferruja<strong>da</strong>s, soltas ou quebra<strong>da</strong>s, representando um perigo para os operadores. Talvez isso se<br />

deva também a composição do biogás liberado pelos RALFs que é muito corrosivo, sendo o<br />

gás sulfídrico o principal componente que provoca essa característica, que entre outros<br />

materiais, ataca a cobre, latão e aço, dependendo de sua concentração.<br />

Os desarenadores entopem constantemente em função <strong>da</strong> ausência de retira<strong>da</strong> de areia. Em<br />

vazões altas a areia acumula<strong>da</strong> é carrega<strong>da</strong> para os RALFs, prejudicando sua eficiência. A<br />

presença de areia <strong>no</strong> esgoto ao passar para os RALFs, de acordo com Lima (1998), ocasiona<br />

uma diminuição <strong>no</strong> tempo de retenção devido a redução do volume útil do reator, além de<br />

haver uma dificul<strong>da</strong>de na mistura entre o afluente e a manta de lodo. Chernicharo (2007) cita<br />

que a baixa eficiência do tratamento preliminar pode determinar o acúmulo de sólidos inertes<br />

<strong>no</strong> reator, os quais deverão ser descartados periodicamente.<br />

Com relação a ETE 3, a mesma também não apresenta tubulações de queima dos gases<br />

gerados, sendo liberados sem nenhum tipo de tratamento. As lonas de PVC dos RALFs<br />

também possuem falhas, permitindo passagem de sólidos para o corpo receptor.<br />

Os resíduos gerados pelo tratamento preliminar e anaeróbio também são dispostos em uma<br />

área na própria ETE, não recebendo um desti<strong>no</strong> final adequado (Figura 6.32).<br />

Figura 6.32 - Resíduos sólidos dispostos na ETE 3


Resultados e discussão 136<br />

O desarenador também apresentou problemas de entupimento, em função <strong>da</strong> quebra de uma<br />

peça que não foi reposta. Com isso a areia ficou acumula<strong>da</strong> e só pode ser retira<strong>da</strong> com auxilio<br />

de um caminhão para sucção <strong>da</strong> mesma. Da mesma forma que a ETE 1, os RALFs<br />

apresentam grande quanti<strong>da</strong>de de areia oriun<strong>da</strong> do desarenador, diminuindo sua eficiência.<br />

6.2.2 Caracterização do esgoto na ETE 1 e ETE 3<br />

A caracterização do esgoto e a eficiência dos tratamentos realiza<strong>da</strong> por meio de uma única<br />

coleta nas duas ETEs podem ser visualiza<strong>da</strong>s na Tabela 6.23 e Tabela 6.24, respectivamente.<br />

Os parâmetros pH e OD apresentaram as mesmas condições visualiza<strong>da</strong>s na ETE 2, se<br />

enquadrando na Resolução CONAMA 357/2005.<br />

No que tange os sólidos, a ETE 1 apresentou concentrações nas amostras do ponto 2 me<strong>no</strong>res<br />

que nas amostras do primeiro ponto, variando a eficiência do tratamento preliminar de 3,5%<br />

para SSV a 24,2% para SDT. Já na ETE 3 a situação foi inversa, havendo uma eficiência nula<br />

para todos os sólidos, talvez em função do entupimento e acúmulo de areia <strong>no</strong> desarenador. A<br />

ETE 1 também apresenta problemas de acúmulo de areia <strong>no</strong>s desarenadores, porém essa<br />

estação possui duas uni<strong>da</strong>des de tratamento, talvez se a ETE 3 possuísse mais uma uni<strong>da</strong>de<br />

similar esse problema seria minimizado, pois uma uni<strong>da</strong>de poderia ser paralisa<strong>da</strong> para retira<strong>da</strong><br />

do material retido enquanto a outra uni<strong>da</strong>de iria continuar operando.<br />

A relação F/M do tratamento anaeróbio <strong>da</strong>s duas ETEs apresentou valores baixos, devido ao<br />

fato que não havia acúmulo de lodo <strong>no</strong>s RALFs.<br />

Nenhuma <strong>da</strong>s ETEs atendeu o limite máximo imposto pela Sanepar para lançamento de<br />

esgoto com SST (60 mg/L), obtendo 110 mg/L a ETE 1 e 195 mg/L a ETE 3.<br />

As ETEs não apresentaram capaci<strong>da</strong>de de diminuir as concentrações de PT que se elevaram<br />

ao passar pelos tratamentos, obtendo uma eficiência nula e permanecendo acima dos limites<br />

impostos pela Resolução CONAMA 357/2005 (0,05 mg/L) e Portaria do IAP (10 mg/L).<br />

A série de nitrogênio também seguiu os padrões visualizados <strong>no</strong> monitoramento <strong>da</strong> ETE 2. O<br />

NH4 + , <strong>da</strong> mesma forma que o PT, se elevou <strong>no</strong> tratamento anaeróbio <strong>da</strong>s duas ETEs, com um<br />

acréscimo de até 70 mg/L. O NO2 - e NO3 - obtiveram uma eficiência de remoção considerável<br />

de até 53,7% na ETE 1 e 63,3% na ETE 3.


Resultados e discussão 137<br />

Tabela 6.23 - Caracterização do esgoto <strong>no</strong>s pontos de coleta na ETE 1 e ETE 3<br />

Parâmetros<br />

ETE 1 ETE 3<br />

Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3<br />

Limite<br />

CONAMA 357/2005<br />

Lançamento de efluente<br />

Limite<br />

CONAMA 357/2005<br />

Rios Classe 2<br />

Limite Limite<br />

IAP Sanepar<br />

pH 7,21 7,48 7,24 7,34 7,55 7,09 5 a 9 6 a 9 - -<br />

OD (mg/L) 0,34 0,38 4,60 0,23 0,21 4,00 - ≥ 5 - -<br />

ST (mg/L) 864,5 722,0 360,0 926,0 968,0 675,0 - - - -<br />

SST (mg/L) 330,0 317,0 110,0 359,0 383,0 195,0 - - - ≤ 60<br />

SSV (mg/L) 283,0 273,0 85,0 286,0 305,0 150,0 - - - -<br />

SSF (mg/L) 47,0 44,0 25,0 73,0 78,0 45,0 - - - -<br />

SDT (mg/L) 534,5 405,0 250,0 567,0 585,0 480,0 - ≤ 500 - -<br />

SSed (mg/L)* 10,0 - 1,5 15,0 - 0,9 - - - ≤ 1<br />

DBO5 (mg/L) 345,0 332,1 136,7 360,0 371,5 173,9 - ≤ 5 ≤ 60 ≤ 90<br />

DQO (mg/L) 909,2 894,6 349,1 974,9 1015,4 455,3 - - ≤ 150 ≤ 225<br />

Relação<br />

DBO5/DQO<br />

0,38 0,37 0,39 0,37 0,37 0,38 - - - -<br />

Carga Orgânica<br />

(kg DBO5/dia)<br />

3.756 3.615 1.488 3.620 3.737 1.749 - - - -<br />

PT (mg/L) 22,07 22,49 22,94 22,16 24,70 24,44 - ≤ 0,05 - ≤ 10<br />

NH4 + (mg/L) 155,25 156,0 196,0 168,9 163,25 238,0 - 0,5 a 3,7 - -<br />

NO2 - (mg/L) 147,0 143,0 68,0 180,0 186,0 90,0 - ≤ 1 - -<br />

NO3 - (mg/L) 47,2 48,2 23,2 71 67,6 26,0 - ≤ 10 - -<br />

OGV (mg/L)* 89,2 - 28,1 97,7 - 34,3 ≤ 50 - - -<br />

OGM (mg/L)*<br />

Relação F/M kg<br />

5,1 - 5,0 5,0 - 5,0 ≤ 20 - - -<br />

(DBO5/kg SSV.d)<br />

Trat. Anaeróbio<br />

0,42 0,24 - - - -<br />

*Fonte: Sanepar (2010b).<br />

Resultados e discussão 137


Resultados e discussão 138<br />

Parâmetros<br />

(%)<br />

Tabela 6.24 - Eficiência dos tratamentos na ETE 1 e ETE 3<br />

ETE 1 ETE 3<br />

Tratamento Tratamento Tratamento Tratamento Tratamento<br />

Preliminar Anaeróbio Completo Preliminar Anaeróbio<br />

ST 16,5 50,1 58,4 0 30,3 27,1<br />

SST 3,9 65,3 66,7 0 49,1 45,7<br />

SSV 3,5 68,9 70,0 0 50,8 47,6<br />

SSF 6,4 43,2 46,8 0 42,3 38,4<br />

SDT 24,2 38,3 53,2 0 17,9 15,3<br />

DBO5 3,8 58,8 60,4 0 53,2 51,7<br />

DQO 1,6 61,0 61,6 0 55,2 53,3<br />

PT 0 0 0 0 1,03 0<br />

NH4 + 0 0 0 3,3 0 0<br />

NO2 - 2,7 52,4 53,7 0 51,6 50,0<br />

NO3 - 0 51,8 50,8 4,8 61,5 63,3<br />

Tratamento<br />

Completo<br />

Von Sperling e Chernicharo (2000) analisaram os 32 processos de tratamento mais<br />

comumente utilizados em todo o mundo e concluíram que a maioria deles é capaz de atingir<br />

valores razoáveis de quali<strong>da</strong>de de efluente, considerando DQO, DBO5 e, algumas vezes, SST,<br />

compatíveis com a maioria de padrões de lançamento existentes para esgotos. No entanto,<br />

para nitrogênio amoniacal e fósforo, somente uma faixa limita<strong>da</strong> de tec<strong>no</strong>logias de tratamento<br />

consegue gerar um efluente compatível com eventuais padrões existentes. Este levantamento<br />

reflete a reali<strong>da</strong>de do tratamento realizado pelas 3 ETEs de Maringá/PR, em que as<br />

concentrações de diversos parâmetros, principalmente dos nutrientes, se encontram eleva<strong>da</strong>s<br />

em função <strong>da</strong>s condições operacionais e não atendem as legislações pertinentes.<br />

Verificando o monitoramento realizado na ETE 2, observa-se a diferença nas concentrações<br />

de DQO e DBO5 que são lança<strong>da</strong>s <strong>no</strong>s corpos receptores <strong>da</strong>s 3 ETEs. A ETE 2 apresentou<br />

uma média de 186,6 mg/L de DQO e 61,6 mg/L de DBO5 nas amostras de seu último ponto,<br />

já a ETE 1 e ETE 3 apresentaram valores bem superiores e com uma eficiência em tor<strong>no</strong> de<br />

apenas 60% para os dois parâmetros. Isso evidencia que mesmo ocorrendo diversos<br />

problemas <strong>no</strong> pós-tratamento <strong>da</strong> ETE 2, o mesmo possui capaci<strong>da</strong>de de tratamento importante<br />

para o ambiente. Entretanto, a carga orgânica média para as 3 ETEs foram semelhantes, na<br />

faixa de 1488 a 1749 kg DBO5/dia. Com relação aos limites máximos impostos pela<br />

legislação, a ETE 1 e ETE 3 não atendeu a Resolução CONAMA 357/2005, Portaria do IAP e<br />

limite <strong>da</strong> própria empresa para DQO e DBO5.<br />

Em todos os parâmetros observou-se que a eficiência <strong>da</strong> ETE 1, mesmo com problemas na<br />

lona de PVC dos RALFs, é maior que a <strong>da</strong> ETE 3. Talvez isso seja explicado pela uni<strong>da</strong>de de<br />

RALF a mais (os RALFs possuem as mesmas faixas de aplicação superficial e volumétrica);


Resultados e discussão 139<br />

ou devido essa uni<strong>da</strong>de <strong>da</strong> ETE 1 ter formado uma crosta firme de escuma que dificulte a<br />

passagem de poluentes para o lançamento <strong>no</strong> corpo receptor; ou também o volume de areia <strong>no</strong><br />

interior dos RALFs <strong>da</strong> ETE 3 ter diminuído grande parte do volume útil do reator ou estar<br />

dificultando a mistura entre o esgoto e a manta de lodo.<br />

6.2.3 Análise <strong>da</strong> quali<strong>da</strong>de de tratamento na ETE 1 e ETE 3<br />

O controle <strong>da</strong> quali<strong>da</strong>de realizado nas duas ETEs mostrou que as mesmas se encontram<br />

abaixo do rendimento esperado (Tabela 6.25).<br />

Tabela 6.25 - Controle <strong>da</strong> quali<strong>da</strong>de na ETE 1 e ETE 3<br />

Parâmetros ETE 1 ETE 3 Faixa Aceitável<br />

IQET 45% 50% 70%<br />

ICE 52% 65% -<br />

O IQET de ambas as ETEs permaneceram abaixo <strong>da</strong> faixa aceitável de 70%, com um índice<br />

de 45% para a ETE 1 e 50% para a ETE 3. O ICE <strong>da</strong> ETE 1 e ETE 3 foram superiores ao<br />

índice do tratamento anaeróbio <strong>da</strong> ETE 2 (media de 36%), mostrando que os problemas com<br />

lodo encontrados <strong>no</strong>s RALFs <strong>da</strong> mesma afetam significativamente esse índice.<br />

6.3 LEVANTAMENTO DOS IMPACTOS AMBIENTAIS NAS ETES<br />

As principais ativi<strong>da</strong>des e seus respectivos riscos ambientais identificados nas ETEs,<br />

provenientes <strong>da</strong> operação <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des de tratamento ou dos problemas<br />

operacionais/manutenção, podem ser visualizados <strong>no</strong> Quadro 6.2.<br />

No Quadro 6.3 apresenta-se a matriz de interação de ativi<strong>da</strong>des, aspectos e fatores ambientais,<br />

abor<strong>da</strong>ndo o meio físico, biótico e antrópico em que se caracterizou os possíveis impactos<br />

positivos ou negativos. Impactos positivos são aqueles que favorecem o ambiente e podem<br />

ain<strong>da</strong> sofrer medi<strong>da</strong>s potencializadoras, já os impactos negativos devem sofrer medi<strong>da</strong>s<br />

mitigadoras para reduzir seus <strong>da</strong><strong>no</strong>s ao ambiente.<br />

A quantificação dos impactos verificados nas ETEs pode ser visualiza<strong>da</strong> na Tabela 6.26.<br />

Foram listados 64 possíveis impactos ambientais propostos pela matriz de interação, sendo o<br />

meio antrópico o fator que apresentou o maior número de impactos, com 27, seguido do meio<br />

físico e biótico, com 19 e 18, respectivamente.


Resultados e discussão 140<br />

Quadro 6.2 - Ativi<strong>da</strong>des e riscos ambientais nas ETEs<br />

Uni<strong>da</strong>des Ativi<strong>da</strong>des Possíveis Riscos Ambientais<br />

Gradeamento<br />

Desarenador<br />

Caçambas<br />

RALFs<br />

Filtro<br />

Biológico<br />

Decantador<br />

Secundário<br />

Câmara de<br />

contato<br />

Centrífuga<br />

Pátio de<br />

cura<br />

Gradeamento, remoção<br />

manual e mecaniza<strong>da</strong> e<br />

transporte para caçamba os<br />

resíduos sólidos grosseiros<br />

Remoção, lavagem<br />

incorpora<strong>da</strong> e transporte<br />

para caçamba<br />

Recirculação do lodo dos<br />

decantadores secundários<br />

Armazenamento de resíduos<br />

sólidos e escuma<br />

Aplicação de cal<br />

manualmente<br />

Geração de gases<br />

Remoção e transporte <strong>da</strong><br />

escuma para caixa de detrito<br />

Geração de resíduos sólidos grosseiros<br />

Exalação de odores<br />

Risco de contato do operador com os resíduos<br />

Risco de contaminação do solo com os resíduos<br />

sólidos<br />

Proliferação de vetores<br />

Geração de resíduos sólidos<br />

Exalação de odores<br />

Risco de contaminação do solo com os resíduos<br />

sólidos<br />

Proliferação de vetores<br />

--<br />

Risco de contaminação do solo com os resíduos<br />

sólidos e escuma<br />

Exalação de odores<br />

Proliferação de vetores<br />

É irritante em contato com a pele e mucosas<br />

Por ser um pó muito leve, pode se dispersar <strong>no</strong> ar com<br />

uma leve brisa<br />

Altera gravemente o pH de ambientes aquáticos<br />

quando carreado<br />

Liberação de gases sem tratamento<br />

Exalação de odores<br />

Risco de contaminação do solo com a escuma<br />

Exalação de odores<br />

Proliferação de vetores<br />

Remoção do lodo --<br />

Distribuição uniforme do<br />

esgoto sobre o meio suporte<br />

(inativado)<br />

Empoçamento de esgoto devido a desativação <strong>da</strong><br />

uni<strong>da</strong>de<br />

Exalação de odores<br />

Proliferação de vetores<br />

Decantação do lodo --<br />

Recirculação por<br />

bombeamento para os<br />

RALFs<br />

Lançamento do esgoto<br />

tratado para o corpo<br />

receptor.<br />

Separação sólido-líquido do<br />

lodo proveniente dos<br />

RALFs<br />

Recebimento e<br />

armazenamento do lodo<br />

produzido pela centrífuga<br />

Aplicação de cal<br />

manualmente<br />

--<br />

Alteração <strong>da</strong> quali<strong>da</strong>de do corpo receptor quando não<br />

tratado suficientemente o esgoto<br />

Ruído dos motores<br />

Risco de contaminação do solo e corpo receptor em<br />

caso de eleva<strong>da</strong> precipitação pluviométrica<br />

Proliferação de vetores<br />

Risco de contato do operador com a cal


Resultados e discussão 141<br />

Quadro 6.3 - Matriz de interação de ativi<strong>da</strong>des, aspectos e fatores ambientais nas ETEs<br />

Ativi<strong>da</strong>des/Aspectos<br />

Solo<br />

Meio<br />

Físico<br />

Água<br />

Ar<br />

Fatores Ambientais<br />

Meio<br />

Biótico<br />

Flora Fauna<br />

Terrestre<br />

Aquática<br />

Terrestre/<br />

ala<strong>da</strong><br />

Aquática<br />

Meio<br />

Antrópico<br />

Geração de<br />

empregos<br />

<strong>Manutenção</strong> <strong>da</strong> vegetação rasteira N -- -- N -- N -- P P P<br />

Remoção de sólidos grosseiros/areia/escuma -- P -- -- P -- P P N P<br />

Armazenamento de<br />

grosseiros/areia/escuma em caçambas<br />

sólidos<br />

-- -- N -- -- N -- -- N N<br />

Descarte impróprio dos resíduos sólidos<br />

N N N N N N N - N N<br />

grosseiros/areia/escuma na própria ETE<br />

Transporte dos sólidos grosseiros/areia/escuma N -- N -- -- -- -- P N --<br />

Produção de gases -- -- N -- -- -- -- -- N N<br />

Secagem, armazenamento e descarte do lodo<br />

estabilizado<br />

P P N -- -- -- -- P N N<br />

Diminuição<br />

nutrientes<br />

<strong>da</strong> eficiência de remoção de<br />

-- N -- -- N -- N -- N N<br />

Diminuição <strong>da</strong> eficiência de remoção de matéria<br />

orgânica<br />

-- N N -- N -- N -- N N<br />

Diminuição <strong>da</strong> eficiência de remoção de<br />

-- N -- -- N -- N -- N N<br />

patóge<strong>no</strong>s<br />

Desvio de excesso de vazão -- N N -- N -- N -- N N<br />

Empoçamento de esgoto em uni<strong>da</strong>des i<strong>no</strong>perantes -- -- N -- -- N -- -- N N<br />

Legen<strong>da</strong>: N = Impacto negativo; P = Impacto positivo<br />

Fatores<br />

Ambientais<br />

Tabela 6.26 - Quantificação dos impactos ambientais nas ETEs<br />

Impactos<br />

Ambientais<br />

(nº)<br />

Impactos<br />

Positivos<br />

(nº)<br />

Impactos<br />

Positivos<br />

(%)<br />

Impactos<br />

Negativos<br />

(nº)<br />

Saúde<br />

Impactos<br />

Negativos<br />

(%)<br />

Meio Físico 19 3 16% 16 84%<br />

Meio Biótico 18 2 11% 16 89%<br />

Meio Antrópico 27 7 26% 20 74%<br />

Total 64 12 19% 52 81%<br />

Da elaboração <strong>da</strong> matriz, prevalecem os impactos negativos sobre os positivos em todos os<br />

meios abor<strong>da</strong>dos, principalmente <strong>no</strong> meio antrópico, podendo ser explicado pelo motivo de<br />

que a maioria <strong>da</strong>s ativi<strong>da</strong>des desenvolvi<strong>da</strong>s em uma ETE, diretamente ou indiretamente, entra<br />

em atrito com este meio. Portanto, apesar dos benefícios que pode trazer para a população, em<br />

um âmbito local os empreendimentos vem acarretando mais impactos adversos.<br />

Paisagismo


Resultados e discussão 142<br />

Os impactos positivos são permanentes com uma operação eficaz do sistema de tratamento,<br />

ou até mesmo podem ser potencializados. Já os impactos negativos são mitigáveis com uma<br />

manutenção adequa<strong>da</strong> do sistema.<br />

As ativi<strong>da</strong>des apresenta<strong>da</strong>s na matriz de interação, basicamente provocam os impactos <strong>no</strong>s<br />

seguintes aspectos:<br />

Paisagismo<br />

Existe a melhoria estética do empreendimento devido à manutenção do mesmo por meio de<br />

ativi<strong>da</strong>des de remoção de resíduos sólidos como escuma e lodo e limpeza do pré-tratamento.<br />

Porém, existe também a degra<strong>da</strong>ção <strong>da</strong> estética do empreendimento e <strong>da</strong>s áreas circunvizinhas<br />

devido à realização inadequa<strong>da</strong> de manutenção ou falta <strong>da</strong> mesma e ineficiência do<br />

tratamento.<br />

Quali<strong>da</strong>de <strong>da</strong> água superficial<br />

Devido o aumento <strong>da</strong>s concentrações de matéria orgânica, nutrientes e alteração dos<br />

parâmetros físicos. Devido o lançamento de esgoto insuficientemente tratado, como foi<br />

verificado <strong>no</strong> monitoramento e <strong>da</strong>dos coletados.<br />

Veiculação de organismos patogênicos<br />

Devido o aumento <strong>da</strong> concentração de organismos patogênicos <strong>no</strong> corpo hídrico resultante do<br />

lançamento do efluente final <strong>da</strong> ETE que se apresentam acima do exigido pela Resolução<br />

CONAMA 357/2005, como já citado <strong>no</strong> trabalho.<br />

Quali<strong>da</strong>de do ar<br />

Devido à liberação de gases tóxicos sem tratamento gerados <strong>no</strong>s RALFs e também alteração<br />

na capaci<strong>da</strong>de do ar ser i<strong>no</strong>doro, devido a liberação de gases odoríferos oriundo <strong>da</strong>s diferentes<br />

etapas que envolvem principalmente resíduos sólidos.<br />

Composição <strong>da</strong> flora e fauna aquática<br />

Devido o lançamento do esgoto com altas concentrações de nutrientes com possível<br />

ploriferação de espécies de macrófitas e outras espécies de algas <strong>no</strong> meio aquático. Também<br />

provável alteração <strong>da</strong> estrutura populacional <strong>da</strong> micro e macrofauna aquática devido as<br />

possíveis alterações <strong>da</strong>s características físico-químicas <strong>da</strong> água.


Resultados e discussão 143<br />

Saúde ambiental<br />

Exposição <strong>da</strong> vi<strong>da</strong> humana ao risco de acidentes durante as operações, provável aumento <strong>da</strong><br />

possibili<strong>da</strong>de de contração de doenças transmiti<strong>da</strong>s por vetores nas imediações do<br />

empreendimento e de contração de doenças de veiculação hídrica nas imediações do corpo<br />

receptor, tendo em vista o aumento <strong>da</strong> concentração de organismos patogênicos.<br />

Contaminação do solo<br />

Devido o risco de contaminar o solo com os resíduos sólidos grosseiros, areia e escuma<br />

durante o armazenamento, transporte e descarte na própria ETE.<br />

6.3.1 Medi<strong>da</strong>s mitigadoras<br />

Alguns impactos negativos listados já são abor<strong>da</strong>dos pela Sanepar, como por exemplo, a<br />

questão de riscos à saúde dentro dos empreendimentos, onde já existe implanta<strong>da</strong> uma<br />

Comissão Interna de Prevenção de Acidentes (CIPA) para proteção dos operadores.<br />

Para a redução dos impactos adversos e maximização dos impactos positivos recomen<strong>da</strong>-se as<br />

seguintes medi<strong>da</strong>s:<br />

Contaminação do solo<br />

Os resíduos do gradeamento e escumas devem ser acondicionamento com aplicação constante<br />

de cal hidrata<strong>da</strong> para evitar a proliferação de insetos e exalação de odores. Os resíduos devem<br />

ser encaminhados para um aterro industrial, ao invés de serem descartados em uma área na<br />

própria ETE.<br />

Implantação de tratamento secundário<br />

A implantação desta etapa diminuiria a presença de OG e materiais flutuantes <strong>no</strong> esgoto. Em<br />

função <strong>da</strong> presença destes elementos, pode ocorrer o aumento <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> de escuma forma<strong>da</strong><br />

<strong>no</strong> interior dos RALFs já que não são realiza<strong>da</strong>s limpezas periódicas <strong>no</strong>s reatores, fazendo<br />

com que haja uma diminuição <strong>no</strong> tempo de detenção devido a redução do volume útil do<br />

reator, prejudicando sua eficiência.<br />

<strong>Manutenção</strong> <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des<br />

Como já exposto, a falta de manutenção <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong>des de tratamento prejudicam a quali<strong>da</strong>de<br />

do esgoto tratado. É necessário um melhor planejamento e melhorias na esfera organizacional


Resultados e discussão 144<br />

do sistema de tratamento <strong>da</strong> estação, visando <strong>no</strong>vas alternativas e ações a serem toma<strong>da</strong>s na<br />

ocorrência de eventuais problemas operacionais.<br />

Lançamento do efluente <strong>no</strong> corpo receptor<br />

Recomen<strong>da</strong>-se a realização de um estudo detalhado dos <strong>da</strong>dos obtidos por meio do<br />

monitoramento e observar a viabili<strong>da</strong>de do emprego de uma uni<strong>da</strong>de de tratamento terciário<br />

que remova nutrientes e patóge<strong>no</strong>s, tendo em vista que estes dois fatores correspondem aos<br />

pontos mais preocupantes <strong>no</strong> sistema.<br />

Liberação de gases<br />

Apesar de <strong>da</strong> presença <strong>da</strong>s canalizações próprias para tratamento dos gases gerados <strong>no</strong><br />

tratamento anaeróbio, há a ausência do dispositivo de queima dos mesmos. É necessário<br />

implantar um dispositivo para que os RALFs não continuem liberando gases sem tratamento e<br />

também promover estudos que verifiquem a viabili<strong>da</strong>de <strong>da</strong> aproveitamento do meta<strong>no</strong> (gás<br />

altamente combustível), sendo convertido em energia elétrica de forma a suprir parte <strong>da</strong><br />

energia deman<strong>da</strong><strong>da</strong> para a manutenção do sistema.<br />

Com relação ao poder calorífico, o biogás quando purificado através de remoção do CO2, se<br />

aproxima dos gases de alto poder calorífico. A equivalência energética, considerando 1 m 3 de<br />

biogás em relação a outros materiais combustíveis, representa 0,8 L de gasolina; 1,3 L de<br />

álcool; 2 kg de carboneto de cálcio; 7 Kwh de eletrici<strong>da</strong>de; 2,7 kg de madeira; 1,4 de carvão;<br />

0,3 m 3 de buta<strong>no</strong> e 0,4 m 3 de propa<strong>no</strong> (SANEPAR, 2005e).


Conclusão 145<br />

7 CONCLUSÃO<br />

Os <strong>da</strong>dos levantados nas ETEs de Maringá/PR mostram que os sistemas enfrentam sucessivos<br />

problemas operacionais nas uni<strong>da</strong>des de tratamento e falta de manutenção <strong>no</strong>s equipamentos.<br />

O tratamento preliminar muitas vezes não atendeu requisitos satisfatórios de desempenho e<br />

apresentou problemas mecânicos.<br />

O excesso do manto de lodo <strong>no</strong> interior dos RALFs <strong>da</strong> ETE 2 prejudicou significativamente o<br />

desempenho to tratamento. Com a análise dos <strong>da</strong>dos, pode-se afirmar que o tempo que esses<br />

RALFs devem ficar sem descarte de lodo devido a falhas na centrífuga é de 2 meses.<br />

Nas outras ETEs, o principal problema verificado <strong>no</strong>s RALFs foi com o desprendimento <strong>da</strong><br />

lona de PVC, formando uma cama<strong>da</strong> de escuma na parte superior dos reatores.<br />

Com a ausência do filtro biológico, a ETE 2 não apresentou capaci<strong>da</strong>de regular de remoção de<br />

nutrientes e matéria orgânica, fazendo com que as concentrações de poluentes <strong>no</strong> esgoto<br />

aumentassem ao passar pelo tratamento anaeróbio e posteriores uni<strong>da</strong>des de tratamento já<br />

prejudica<strong>da</strong>s com o excesso de lodo. A ETE 1 e ETE 3 também não mostraram eficiência na<br />

remoção de poluentes, apresentando concentrações de nutrientes e material orgânico<br />

superiores <strong>no</strong> esgoto tratado se comparado ao <strong>da</strong> ETE 2.<br />

Os índices de quali<strong>da</strong>de, conformi<strong>da</strong>de e confiabili<strong>da</strong>de apresentaram grandes oscilações. A<br />

ETE 2 obteve um baixo ICT de todos os parâmetros, evidenciando que a estação não possui<br />

capaci<strong>da</strong>de de apresentar lineari<strong>da</strong>de <strong>no</strong> desempenho. Os outros índices de to<strong>da</strong>s as ETEs<br />

permaneceram com valores abaixo <strong>da</strong> faixa aceitável, o que evidencia um tratamento<br />

ineficiente <strong>da</strong>s mesmas.<br />

O estudo econômico <strong>da</strong> ETE 2 mostrou que dos R$ 3.679.396,36 reais aplicados na ampliação<br />

<strong>da</strong> estação, R$ 1.566.527 reais foram destinados a uni<strong>da</strong>des que deixaram de funcionar, que<br />

foram retira<strong>da</strong>s mas poderiam continuar sendo utiliza<strong>da</strong>s, que não estão sendo utiliza<strong>da</strong>s para<br />

o objetivo inicial, que apresentam problemas operacionais constantes e que necessitam de<br />

manutenções periódicas, elevando ain<strong>da</strong> mais esse custo.<br />

Com relação aos impactos ambientais estu<strong>da</strong>dos nas 3 ETEs, o meio que mais foi afetado<br />

pelos impactos negativos foi o meio antrópico seguido do meio físico. Cabe ressaltar que a<br />

maioria dos impactos observados é indireta, ou seja, estão ligados à oscilação <strong>da</strong> eficiência do


Conclusão 146<br />

sistema. Para os impactos negativos é necessária a realização de medi<strong>da</strong>s mitigadoras cabíveis<br />

para a consecutiva minimização dos mesmos.<br />

Sendo assim, o trabalho evidenciou a necessi<strong>da</strong>de de haver um melhor planejamento e<br />

melhorias na esfera organizacional do sistema nas ETEs, visando <strong>no</strong>vas alternativas e ações a<br />

serem toma<strong>da</strong>s na ocorrência de eventuais problemas operacionais, fazendo com que o<br />

desempenho <strong>da</strong>s ETEs não seja afetado e que as mesmas consigam cumprir devi<strong>da</strong>mente a<br />

sua funcionali<strong>da</strong>de.


REFERÊNCIAS<br />

AISSE, M. M.; JÜRGENSEN, D.; ALEM SOBRINHO, P. Avaliação do sistema reator RALF<br />

e flotação por ar dissolvido, <strong>no</strong> tratamento de esgoto sanitário. Coletânea de trabalhos<br />

técnicos - Projeto PROSAB. Belo Horizonte, [s.n], v. 2, p. 219-228. 2001.<br />

AIYUK, S.; FORREZ, I.; LIEVEN, K.; VAN HAANDEL, A.; VERSTRAETE, W.<br />

Anaerobic and complementary treatment of domestic sewage in regions with hot climates - A<br />

Review. Bioresource Tech<strong>no</strong>logy, n. 97, v. 17, p. 1376-1389. 2006.<br />

ALMEIDA, E.C.; RESENDE, J. M.; ÁLVARES, C. E. C. Alternativa de tratamento de<br />

esgotos para pequenas comuni<strong>da</strong>des, basea<strong>da</strong> na evolução de processos simplificados. In:<br />

CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 24., 2007.<br />

Belo Horizonte. Anais... Belo Horizonte: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e<br />

Ambiental, 2007.<br />

APHA. American Public Health Association. Stan<strong>da</strong>rd Methods for the Examination of<br />

Water and Wastewater. 21st Edition. Washington, D.C, 2005.<br />

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NB 570: Projeto de Estação de<br />

Tratamento de Esgotos Sanitários. Rio de Janeiro, 1990.<br />

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9648: Estudo de concepção<br />

de sistemas de esgoto sanitário - Procedimento. Rio de Janeiro, 1986.<br />

AZEVEDO NETTO, J. M; HESPANHOL, I. Sistemas de esgotos sanitários. 2 ed. São<br />

Paulo: CETESB, 1977. 467 p.<br />

BERTHOUEX, P. M.; FAN, R. Evaluation of treatment plant performance: causes,<br />

frequency, and duration of upsets. Journal WPCF, v. 58, n. 5, p. 368-375. 1986.<br />

BETTIOL, W.; CAMARGO, O. A. Impacto ambiental do uso agrícola do lodo de esgoto.<br />

Embrapa Meio Ambiente: Jaguariúna, 2000. 312 p.<br />

BEZERRA, S. M. C.; CAVALCANTE, P. F. F.; VAN HAANDEL, A. Influência do tempo<br />

de detenção hidráulica sobre a auto-i<strong>no</strong>culação de um reator UASB, tratando esgoto sanitário.<br />

In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 20.,<br />

1999. Rio de Janeiro. Anais... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e<br />

Ambiental, 1999.<br />

BRAILE, P. M.; CAVALCANTI, J. E. W. A. Manual de tratamento de águas residuárias<br />

industriais. São Paulo: CETESB, 1993. 764 p.<br />

BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução<br />

nº. 01, de 23 de janeiro de 1986. Dispõe sobre procedimentos relativos a Estudo de Impacto<br />

Ambiental. Brasília, 1986.


Referências 148<br />

BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução<br />

nº. 357, de 17 de março de 2005. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes<br />

ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de<br />

lançamento de efluentes, e dá outras providências. Brasília, 2005.<br />

BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução<br />

nº. 397, de 03 de abril de 2008. Altera o inciso II do § 4º e a Tabela X do §5º, ambos do art.<br />

34 <strong>da</strong> Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) nº. 357, de 2005, que<br />

dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu<br />

enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e<br />

dá outras providências. Brasília, 2008.<br />

BROSTEL, R. C.; SOUZA, M. A. A. Determinação <strong>da</strong> confiabili<strong>da</strong>de operacional de estações<br />

de tratamento de esgotos do distrito federal. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE<br />

ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 23., 2005. Campo Grande. Anais... Campo<br />

Grande: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental, 2005.<br />

CAMOLESE, J. E.; LEME, H. M. P.; MERLI, G. L. ETE - Piracicamirim - Proposta<br />

alternativa para tratamento de esgoto de 100.000 habitantes (licitação, construção e operação).<br />

In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 20.,<br />

1999. Rio de Janeiro. Anais... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e<br />

Ambiental, 1999.<br />

CAMPOS, J. R. (coord.) Tratamento de esgotos sanitários por processo anaeróbio e<br />

disposição controla<strong>da</strong> <strong>no</strong> solo. Rio de Janeiro: ABES, Projeto PROSAB, 2000. 464 p.<br />

CHAO, I. R. S. Remoção de fósforo de efluentes de estação de tratamento biológico de<br />

esgotos utilizando lodo de estação de tratamento de água. 2006. 160 f. Dissertação<br />

(Mestrado em Engenharia) - Escola Politécnica <strong>da</strong> Universi<strong>da</strong>de de São Paulo, São Paulo.<br />

2006.<br />

CHERNICHARO, C. A. L. Reatores anaeróbios. Belo Horizonte: UFMG - Departamento de<br />

Engenharia Sanitária e Ambiental, 2007. 246 p.<br />

CHERNICHARO, C. A. L. (coord.) Pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios.<br />

Belo Horizonte: PROSAB, 2001. 544 p.<br />

CHUI, P. C.; TERASHIMA , Y.; TAY , J. H.; OZAKI , H.; JEYASEELAN, S. Nitrogen<br />

removal in a submerged filter with <strong>no</strong> effluent recirculation. Water Science and Tech<strong>no</strong>logy.<br />

Londres, v. 42, n 3-4, p 51-58. 2000.<br />

COMPANHIA DE SANEAMENTO DO ESTADO DO PARANÁ. Avaliação de<br />

desempenho <strong>da</strong>s ETE’s. URMA/COORD.IND/CONTROLE DA QUALIDADE, 2010b.<br />

COMPANHIA DE SANEAMENTO DO ESTADO DO PARANÁ. Controle analítico.<br />

Programa de Educação e Qualificação - Tratando o Esgoto - Ambiente Legal, Apostila 5,<br />

2005f.<br />

COMPANHIA DE SANEAMENTO DO ESTADO DO PARANÁ. Introdução ao<br />

laboratório de esgoto. Manual de Treinamento, 2005g.


Referências 149<br />

COMPANHIA DE SANEAMENTO DO ESTADO DO PARANÁ. Laudo de avaliação dos<br />

corpos receptores. Boletim de análises físico-químicas - SQA, 2010a.<br />

COMPANHIA DE SANEAMENTO DO ESTADO DO PARANÁ. Programa de Educação<br />

e Qualificação: Tratando o Esgoto - Ambiente Legal. 2005c.<br />

COMPANHIA DE SANEAMENTO DO ESTADO DO PARANÁ. Resíduos gerados <strong>no</strong><br />

tratamento de esgoto. Programa de Educação e Qualificação - Tratando o Esgoto - Ambiente<br />

Legal, Apostila 6, 2005e.<br />

COMPANHIA DE SANEAMENTO DO ESTADO DO PARANÁ. Tratamento preliminar.<br />

Programa de Educação e Qualificação - Tratando o Esgoto - Ambiente Legal, Apostila 2,<br />

2005b.<br />

COMPANHIA DE SANEAMENTO DO ESTADO DO PARANÁ. Vazão e caracterização<br />

de efluentes. Programa de Educação e Qualificação - Tratando o Esgoto - Ambiente Legal,<br />

Apostila 1. 2005a.<br />

CRUZ, E. P.; LIMA, M. G. S. Estabili<strong>da</strong>de e Eficiência Operacional do Sistema Combinado<br />

de Reatores UASB/Filtro Anaeróbio, Tratando Águas Residuárias Domésticas In:<br />

CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 24., 2007.<br />

Belo Horizonte. Anais... Belo Horizonte: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e<br />

Ambiental, 2007.<br />

DACACH, N. G. Tratamento primário de esgoto. Rio de Janeiro: EDC - Ed. Didática e<br />

Científica, 1991. 106 p.<br />

DAMATO, M.; MACUCO, P. Proposta metodológica para avaliação e mitigação de impactos<br />

ambientais decorrentes <strong>da</strong> implantação de obras de saneamento básico. In: CONGRESSO<br />

INTERAMERICANO DE INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL. 28., 2002. Cancún.<br />

Anais... Cancún. Associação Interamericana de Engenharia Sanitária e Ambiental, 2002.<br />

DA-RIN, B. P.; VIEIRA NETO, J. N.; CUNHA, M. F.; RAMOS, R. Tratamento de esgotos.<br />

2 ed. Rio de Janeiro: SENAI, 2008. 249 p.<br />

EISENBERG, D.; SOLLER, J.; SAKAJI, R.; OLIVIERI, A. A methodology to evaluate water<br />

and wastewater treatment plant reliability. Water Science and Tech<strong>no</strong>logy. v. 43, n. 10, p.<br />

91-99. 2001.<br />

ERCOLE, L. A. S. Sistema modular de gestão de águas residuárias domiciliares: uma<br />

opção mais sustentável para a gestão de resíduos líquidos. 2003. 192 f. Dissertação (Mestrado<br />

em Engenharia Civil) - Universi<strong>da</strong>de Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre. 2003.<br />

FARIA, D. C.; ANDRADE, T. S.; OLIVEIRA, A. A.; NAVAL, L. P. Eficiência na remoção<br />

de nutrientes empregando-se sistemas anaeróbios e facultativos. In: SIMPÓSIO DE<br />

RECURSOS HÍDRICOS DO NORTE E CENTRO-OESTE, 1., 2007, Cuiabá. Anais...<br />

Cuiabá: Associação Brasileira de Recursos Hídricos, 2007.<br />

GAZETA MARINGÁ. Cobrança <strong>da</strong> tarifa de esgoto é suspensa pela Justiça em Maringá.<br />

Disponível em


Referências 150<br />

phtml?tl=1&id=1071358&tit=Cobranca-<strong>da</strong>-tarifa-de-esgoto-e-suspensa-pela-Justica-em-<br />

Maringa>. Acesso: 20 <strong>no</strong>v. 2010.<br />

GAZI, T. M. T. (Coord) et al. Opções para tratamento de esgotos de pequenas<br />

comuni<strong>da</strong>des. São Paulo: CETESB, 1988. 36 p.<br />

GIORDANO, G. Avaliação ambiental de um balneário e estudo de alternativa para<br />

controle <strong>da</strong> poluição utilizando o processo eletrolítico para o tratamento de esgotos.<br />

1999. 137 p. Dissertação (Mestrado em Ciência Ambiental) - Universi<strong>da</strong>de Federal<br />

Fluminense, Niterói. 1999.<br />

GOMES, C. S.; ALVES, H. B.; SQUIBA, L. M. Escumas como pesadelos dos tratamentos<br />

RALF e UASB, para esgotos sanitários. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE<br />

ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 23., 2005. Campo Grande. Anais... Campo<br />

Grande: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental, 2005.<br />

GONÇALVES, R. F.; ARAÚJO, V. L.; CHERNICHARO, C. A. Tratamento secundário de<br />

esgoto sanitário através <strong>da</strong> associação em série de reatores UASB e biofiltros aerados<br />

submersos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E<br />

AMBIENTAL, 19., 1997. Foz do Iguaçu. Anais... Foz do Iguaçu: Associação Brasileira de<br />

Engenharia Sanitária e Ambiental, 1997.<br />

GOUVEIA DA COSTA. CONSULTORIA E PROJETOS DE ENGENHARIA S/C. Projeto<br />

de Engenharia <strong>da</strong> Ampliação e Pós Tratamento, Disposição de Lodo e Lançamento de<br />

Efluentes <strong>da</strong>s ETE’s de Maringá - PR. SANEPAR, Maringá, 2000.<br />

GRADY, C. P. L., DAIGGER, G. T., LIM, H. C. Biological wastewater treatment. 2 ed.<br />

New York: Marcel Dekker, 1999.<br />

HAMMER, M. J. Sistemas de abastecimento de água e esgotos. Rio de Janeiro: LTC, 1979.<br />

563 p.<br />

KARL, E.; IMHOFF, K. R. Manual de tratamento de águas residuárias. 26 ed. São Paulo:<br />

Edgard Blücher, 2002.<br />

INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Ci<strong>da</strong>des. Disponível em<br />

. Acesso: 14 jun. 2010.<br />

JOHNSTONE, D. W. M., NORTON, M. R. Development of stan<strong>da</strong>rds and their eco<strong>no</strong>mic<br />

achievement and regulation in the 21st century. In: C.I.W.E.M./AQUA ENVIRO JOINT<br />

MILLENNIUM CONFERENCE. Leeds, 2000.<br />

JORDÃO, E. P. Pesquisas visando melhorias operacionais <strong>no</strong> processo de lodos ativados.<br />

1998. 293 f. Tese (Doutorado em Engenharia) - Escola Politécnica Universi<strong>da</strong>de de São<br />

Paulo, São Paulo, 1998.<br />

JORDÃO, E. P.; PESSÔA, C. A. Tratamento de esgotos domésticos: concepções clássicas<br />

de tratamento de esgoto. São Paulo: CETESB, 1995. 544 p.


Referências 151<br />

LA ROVERE, E. L.; Manual de auditoria ambiental de estações de tratamento de<br />

esgotos. Rio de Janeiro: Qualitymark, 2002. 152 p.<br />

LIMA, A. S. Análise de desempenho de reator anaeróbio UASB associado a leito<br />

cultivado de fluxo subsuperficial para tratamento de esgoto doméstico. 1998. 93 f.<br />

Dissertação (Mestrado em Tec<strong>no</strong>logia Ambiental e Recursos Hídricos) - Facul<strong>da</strong>de de<br />

Tec<strong>no</strong>logia, Universi<strong>da</strong>de de Brasília, Brasília. 1998.<br />

LOBATO, L. C. S.; CHERNICHARO, C. A. L.; OLIVEIRA FILHO, J. M.; MORAES, O. J.<br />

S.; SOUZA, J. S. Avaliação de desempenho <strong>da</strong> pré-operação dos reatores UASB <strong>da</strong> ETE<br />

Onça: capaci<strong>da</strong>de instala<strong>da</strong> 2,05 m 3 /s. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA<br />

SANITÁRIA E AMBIENTAL, 24., 2007. Belo Horizonte. Anais... Belo Horizonte:<br />

Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental, 2007.<br />

LORA, L. E. S. Prevenção e controle <strong>da</strong> poluição <strong>no</strong>s setores energéticos, industrial e de<br />

transporte. 2 ed. Rio de Janeiro: Interciência, 2002. 481p.<br />

METCALF, L.; EDDY, H. Wastewater engineering: treatment and reuse. 4 ed. New York:<br />

McGraw-Hill, 2002.<br />

MIKI, M. K. Dilemas do UASB. Revista Dae. São Paulo, n. 183, p. 25-37, 2010.<br />

MORRIS, P.; THERIVEL, R. Methods of Environmental Impact Assessment: the natural<br />

and built environmental. Londres: UCL Press Limited, 1995, 378 p.<br />

NEDER, K. D.; PINTO, M. A. T.; LUDUVICE, M. L.; FELIZATTO, M. R. Desempenho<br />

operacional de reator UASB compartimentado simplificado. In: CONGRESSO BRASILEIRO<br />

DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 20., 1999. Rio de Janeiro. Anais... Rio<br />

de Janeiro: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental, 1999.<br />

NIKU, S.; SCHROEDER, E. D.; SAMANIEGO, F. J. Performance of activated sludge<br />

processes and reliability - based design. Journal Water Pollution Control Association. v.<br />

51, n. 12, p. 2841-2857. 1979.<br />

NIKU, S.; SCHROEDER, E. D.; TCHOBANOGLOUS, G.; SAMANIEGO, F.<br />

J. Performance of activated sludge process: reliability, stability and<br />

variability. Environmental Protection Agency, EPA Grant Nº> R805097-01, p 1 - 124. 1981.<br />

NUVOLARI, A. (coord.) Esgoto sanitário: coleta, transporte, tratamento e reuso agrícola.<br />

São Paulo: Edgard Blücher, 2003. 520 p.<br />

OKMAZABAL, C. Impacto ambiental y la activi<strong>da</strong>de florestal. Chile Florestal, v. 13, n. 148,<br />

p. 16-18, 1988.<br />

OLIVEIRA, S. M. A. C. Análise de desempenho e confiabili<strong>da</strong>de de estações de<br />

tratamento de esgotos. 2006. 231 f. Tese (Doutorado em Saneamento, Meio Ambiente e<br />

Recursos Hídricos) - Universi<strong>da</strong>de Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte. 2006.


Referências 152<br />

OLIVEIRA, S. M. A. C.; VON SPERLING, M. Avaliação de 166 ETEs em operação <strong>no</strong> país,<br />

compreendendo diversas tec<strong>no</strong>logias. Parte 1: análise de desempenho. Eng. Sanit. Ambient,<br />

Rio de Janeiro. v. 10, n. 4, p. 347-357. 2005b.<br />

OLIVEIRA, S. M. A. C.; VON SPERLING, M. Avaliação de 166 ETEs em operação <strong>no</strong> país,<br />

compreendendo diversas tec<strong>no</strong>logias. Parte 2: influência de fatores de projeto e operação.<br />

Eng. Sanit. Ambient, Rio de Janeiro. v. 10, n. 4, p. 358-368. 2005a.<br />

OLIVEIRA, S. M. A. C.; VON SPERLING, M. Análise <strong>da</strong> confiabili<strong>da</strong>de de estações de<br />

tratamento de esgotos. Eng. Sanit. Ambient, Rio de Janeiro. v. 12, n. 4, p. 389-398. 2007.<br />

ORSSATO, F.; HERMES, E. BOAS, M. A. V. Correlação entre DQO e DBO5 e<br />

monitoramento de uma estação de tratamento de esgoto através de técnicas estatísticas de<br />

controle de processos. Revista Engenharia Ambiental. Espírito Santo do Pinhal, v. 6, n. 3, p.<br />

155-167, 2009.<br />

PASTAKIA, C. M. R.; JENSEN, A. The rapid impact assessment matrix (RIAM) for EIA.<br />

Environmental Impact Assessment Review, v. 18, p. 461-482, 1998.<br />

PEREIRA, E. L.; CAMPOS, C. M. M.; MOTERANI, F. Avaliação do desempenho físicoquímico<br />

de um reator UASB construído em escala piloto na remoção de poluentes de<br />

efluentes de sui<strong>no</strong>cultura. Revista Ambiente & Água - An Interdisciplinary Journal of<br />

Applied Science. Taubaté, v. 5, n. 1, p. 79-88, 2010.<br />

PIERALISI. Pieralisi do Brasil. Disponível em: . Acesso:<br />

28 out. 2010.<br />

PRADO, G. S. Concepção e estudo de uma uni<strong>da</strong>de compacta para tratamento<br />

preliminar de esgoto sanitário composta por separador hidrodinâmico por vórtice e<br />

grade fina de fluxo tangencial. 2006. 240 f. Tese (Doutorado em Hidráulica e Saneamento) -<br />

Escola de Engenharia de São Carlos, Universi<strong>da</strong>de de São Paulo, São Carlos. 2006.<br />

QASIM, S. R. Water treatment plants: planning, design, and operation. Prentice Hall,<br />

Upper Saddle River, NJ, 2000. 884 p.<br />

RAMOS, R. A. Avaliação <strong>da</strong> influência <strong>da</strong> operação de descarte de lodo <strong>no</strong> desempenho<br />

de reatores UASB em estações de tratamento de esgotos <strong>no</strong> Distrito Federal. 2008. 133 f.<br />

Dissertação (Mestrado em Tec<strong>no</strong>logia Ambiental e Recursos Hídricos) - Facul<strong>da</strong>de de<br />

Tec<strong>no</strong>logia, Universi<strong>da</strong>de de Brasília, Brasília. 2008.<br />

ROCHA, C. Proposta para o gerenciamento <strong>da</strong> estação de tratamento de esgotos<br />

Jarivatuba - ETE Jarivatuba, Joinville, SC. 2005. 146 f. Dissertação (Mestrado em<br />

Engenharia Ambiental) - Universi<strong>da</strong>de Federal de Santa Catarina, Florianópolis. 2005.<br />

RODRIGUES, M. B. Degra<strong>da</strong>ção de espécies química de relevância ambiental utilizandose<br />

processos oxi<strong>da</strong>tivos avançados. 2001. Dissertação (Mestrado em Química) -<br />

Universi<strong>da</strong>de Federal do Paraná, Curitiba, 2001.<br />

ROSSMAN, L. A., ASCE, M., CONVERY, J. J. A perspective on performance variability in<br />

municipal wastewater treatment facilites. In: Karamouz, M. e Brick, W.J.


Referências 153<br />

WATERFORUM'86: World water issues in evolution. v. 1, NY. USA. p. 1073-1080.<br />

1986.<br />

SAMPAIO, A. O.; GONÇALVES, M. C. Custos operacionais de estações de tratamento de<br />

esgoto por lodos ativados: estudo de caso ETE - Barueri. In: CONGRESSO BRASILEIRO<br />

DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 20., 1999. Rio de Janeiro. Anais... Rio<br />

de Janeiro: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental, 1999.<br />

SANTOS, K. D.; SOUSA, J. T.; LEITE, V. D.; MOTA, M. F.; HENRIQUE, I. N.<br />

Desnitrificação de esgotos domésticos em reator anaeróbio de fluxo ascendente com manta de<br />

lodo. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL,<br />

24., 2007. Belo Horizonte. Anais... Belo Horizonte: Associação Brasileira de Engenharia<br />

Sanitária e Ambiental, 2007.<br />

SECCO, M. A. A. Operação de estação de tratamento de esgoto: RALF - Reator anaeróbio<br />

de lodo fluidizado. Curitiba: DET, 2000, 67 p.<br />

SILVA, E. Avaliação qualitativa de impactos ambientais do reflorestamento <strong>no</strong> Brasil.<br />

1994. 309 f. Tese (Doutorado em Ciência Florestal) - Universi<strong>da</strong>de Federal de Viçosa,<br />

Viçosa, 1994.<br />

SILVA, S. A.; OLIVEIRA, R. Manual de Análises Físico-Químicas de Águas de<br />

Abastecimento e Residuárias. Campina Grande: DEC/CCT/UFPG, 2001.<br />

SILVA, A. B. Avaliação <strong>da</strong> produção de odor na estação de tratamento de esgoto<br />

Para<strong>no</strong>á e seus problemas associados. 2007. 111 f. Dissertação (Mestrado em Tec<strong>no</strong>logia<br />

Ambiental e Recursos Hídricos) - Facul<strong>da</strong>de de Tec<strong>no</strong>logia, Universi<strong>da</strong>de de Brasília,<br />

Brasília. 2007.<br />

SILVA, S. R.; AGUIAR, M. M.; MENDONÇA, A. S. F. Correlação entre DBO e DQO em<br />

esgotos domésticos para a região <strong>da</strong> Grande Vitória - ES. In: CONGRESSO BRASILEIRO<br />

DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 19. 1997. Foz do Iguaçu. Anais... Foz do<br />

Iguaçu: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental, 1997.<br />

SILVA, S. V.; PEREIRA, R. A.; PIVELI, R. P.; CRISCUOLO, H. J. Monitoramento <strong>da</strong>s<br />

características dos esgotos como instrumento de otimização do processo de lodos ativados e<br />

suas implicações. Revista Brasileira de Ciências Ambientais. n. 2, p. 46-59, 2005.<br />

SOARES, S. R. A., MATOS, Z. M. R., BERNARDES, R. S. Modelagem do processo de<br />

desidratação de lodo anaeróbio em leitos de secagem simulados. Rev. Bras. Eng. Agríc.<br />

Ambient, Campina Grande, v. 5, n. 2, p. 313-3109. 2001.<br />

SOUSA, J. T.; HENRIQUE, I. N.; LEITE, V. D.; LOPES, W. S. Tratamento de águas<br />

residuárias: uma proposta para a sustentabili<strong>da</strong>de ambiental. Revista de Biologia e Ciências<br />

<strong>da</strong> Terra. Paraíba, Suplemento Especial, n. 1, p. 90-97. 2006.<br />

SOUZA, C. L.; SILVA, S. Q.; AQUINO, S. F.; CHERNICHARO, C. A. L. Escuma do<br />

decantador de um reator UASB tratando esgotos tipicamente domésticos: caracterização em<br />

período prolongado de acumulação. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA


Referências 154<br />

SANITÁRIA E AMBIENTAL, 24. 2007. Campo Grande. Anais... Campo Grande:<br />

Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental, 2007.<br />

SOUZA, C. L.; SILVA, S. Q.; AQUINO, S. F.; CHERNICHARO, C. A. L. Production and<br />

characterization of scum and its role in odour control in UASB reactors treating domestic<br />

wastewater. Water Science and Tech<strong>no</strong>logy, n. 54, v. 9, p. 201-208. 2006.<br />

TOLEDO, E.; LEITE, B. Z.; AISSE, M. M. A influência <strong>da</strong> porosi<strong>da</strong>de do papel de<br />

microfibra de vidro na determinação dos sólidos suspensos, DBO e DQO filtra<strong>da</strong>s. Coletânea<br />

de trabalhos técnicos - Projeto PROSAB. Belo Horizonte, [s.n], v. 2, p. 219-228. 2001.<br />

TOMIELLO, E. C. Análise dos resíduos sólidos de desarenador do tratamento preliminar<br />

de esgotos sanitários <strong>da</strong> ci<strong>da</strong>de de Maringá - PR. 2008. 130 f. Dissertação (Mestrado em<br />

Engenharia Urbana) - Universi<strong>da</strong>de Estadual de Maringá, Maringá. 2008.<br />

UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME. Environmental Impact<br />

Assessment - Training Resource Manual. 2 ed. 2002. Disponível em:<br />

. Acesso: 04<br />

jul. 2010.<br />

VAN HAANDEL, A. C.; LETTINGA, G. Tratamento anaeróbio de esgotos: um manual<br />

para regiões de clima quente. Campina Grande: EPGRAF/UFPB, 1994. 225 p.<br />

VERSIANI, B. M.; JORDÃO, E. P.; VOLSCHAN, I.; DEZOTTI, M. W.; AZEVEDO, J. P.<br />

Fatores intervenientes <strong>no</strong> desempenho de um reator UASB submetido a diferentes condições<br />

operacionais. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E<br />

AMBIENTAL, 23., 2005. Campo Grande. Anais... Campo Grande: ABES, 2005.<br />

VIEIRA, W. L. P. B.; CARVALHO, E. H.; CAMPOS, L. C. Desempenho do reator UASB <strong>da</strong><br />

ETE Lages - Apareci<strong>da</strong> de Goiânia em sua fase inicial de operação. In: CONGRESSO<br />

BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 23., 2005. Campo<br />

Grande. Anais... Campo Grande: ABES, 2005.<br />

VON SPERLING, M. Introdução a quali<strong>da</strong>de <strong>da</strong>s águas e ao tratamento de esgotos. Belo<br />

Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, UFMG, 2005. 452 p.<br />

VON SPERLING, M. Princípios do tratamento biológico de águas residuárias: lodos<br />

ativados. v. 4, Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, UFMG,<br />

2002. 415 p.<br />

VON SPERLING, M., CHERNICHARO, C. A. L. A comparison between wastewater<br />

treatment processes in terms of compliance with effluent quality criteria stan<strong>da</strong>rds. In:<br />

CONGRESO INTERAMERICANO DE INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL, 27.,<br />

2000, Porto Alegre. Anais... Porto Alegre: AIESA, 2000.<br />

WATER ENVIRONMENTAL FEDERATION. Preliminary treatment for wastewater<br />

facilities: manual of pratice - MOP 2. 1 ed. Alexandria, EUA, 1994.<br />

WEBBER, M. D.; SHAMESS, A. Land utilization of sewage sludge: a discussion paper.<br />

Toronto: Expert Committe on Soil and Water Management, 1984. 48 p.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!