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A problemática da areia nas estações de tratamento de esgoto – Estudo de caso: ETEs da Baixada Santista/SP

Resumo

A qualidade de um efluente está diretamente ligada às etapas e condições a que ele é submetido nas estações de tratamento de esgoto. É fundamental que todas as unidades sejam capazes de receber, tratar e repassá-lo adiante, cada vez mais limpo. Um agravante enfrentado pelas ETEs atualmente é a afluência de areia fina incorporada ao esgoto, uma vez que as unidades projetadas tradicionalmente utilizam o parâmetro de 0,20 mm como referência para remoção de areia. Como as partículas que chegam hoje são menores, acabam depositadas em unidades subsequentes do tratamento, ocasionando deficiência no processo de tratamento e avaria nos equipamentos. Somada à carência de pesquisas acadêmicas, a falta de caracterização e conhecimento da gramatura das partículas é fator determinante para dificultar a operação e prejudicar o processo de tratamento. Nesse contexto, a análise granulométrica da areia afluente às ETEs da Baixada Santista serve como subsídio para discutir os parâmetros empregados em projeto, visto que a maior parcela do material coletado apresentou diâmetro entre 0,10 mm e 0,15 mm. Assim, é necessário se pensar em soluções alternativas para amenizar o problema, garantindo um efluente tratado de maior qualidade, facilidade e eficiência na operação e redução dos danos ambientais.

Introdução

Para garantir o nível de eficiência desejada em uma Estação de Tratamento de Esgoto, é primordial que todas as unidades envolvidas no processo (Tratamento Preliminar, Primário, Secundário e Terciário) operem adequadamente, sem influências de materiais particulados como, por exemplo, a areia incorporada ao esgoto afluente.

O Tratamento Preliminar consiste na remoção de sólidos grosseiros, areia e gordura, mediante operações físicas de gradeamento, peneiramento, sedimentação e retenção; na degradação de óleos, graxas, e sólidos flutuantes (escuma) pelo tratamento biológico (reator de degradação de gordura); e no tratamento adequado dos gases produzidos nessas unidades (BORGES, 2014).

Historicamente, o Tratamento Preliminar sempre foi visto como a parte do processo considerada menos “nobre”, o que, segundo WILSON (1985) pode gerar grandes prejuízos, visto que só os desarenadores (responsáveis pela remoção da areia) chegam a custar quase um terço do custo operacional total de uma ETE. Além disso, o custo associado à manutenção e operação de equipamentos para bombeamento, manuseio e transporte de lodo contendo material abrasivo (areia e pequenos pedregulhos) chega a quintuplicar, em relação às despesas de um lodo livre desse tipo de material.

Prado (2006) enfatiza a deficiência acadêmica de pesquisas voltadas para o desenvolvimento de novas tecnologias do tratamento preliminar, principalmente no que diz respeito à remoção de areia; e alerta sobre as consequências que a acumulação da areia em novos sistemas, como àqueles com Reatores UASB (Upfow Anaerobic Sludge Blanket) – que praticamente eliminam o problema do lodo não-digerido que se acumula no decantador primário – podem causar.

A falta de estudos aprofundados na área, segundo afirmações de PRADO & CAMPOS (2009) relaciona-se à inexistência de métodos padronizados para se determinar a eficiência de, no mínimo, um desarenador, o que dificulta o desenvolvimento de novos estudos e gera desinteresse em se realizar pesquisas na área. Ainda segundo os autores, a experiência realizada por CAMP em 1942 revelou não ser necessário quantificar todos os materiais passíveis de remoção em desarenadores, já que um desarenador capaz de remover grãos de areia de tamanho maior ou igual a 0,2 mm (200 μm) removerá também a maior parte do material que ocasiona problemas operacionais nas ETEs. Assim, a aceitação dessa afirmativa estabeleceu como “parâmetro” de controle nas unidades de desarenação a quantidade de areia e, mais precisamente, 0,2 mm (200 μm) como a menor granulometria que deve ser removida nos desarenadores, e mesmo esse sendo o padrão estabelecido mundialmente há décadas, ainda não há técnicas analíticas padronizadas para medi-lo.

A carência metodológica para quantificação do material a ser removido e o desconhecimento da distribuição granulométrica da areia presente no esgoto dificulta as negociações entre empresas fornecedoras de desarenadores e seus clientes (municipalidades, autarquias municipais, companhias de saneamento, empresas privadas), uma vez que não há comprovação da eficiência desses produtos.

A falta de um tratamento preliminar sólido e eficiente desencadeia uma série de problemas ao longo do processo de tratamento de esgoto, tais como (1) dano ou obstrução dos equipamentos de processos subsequentes, (2) redução da confiabilidade e da deficiência de todo o processo ou (3) contaminação das tubulações (METCALF & EDDY, 2016). No caso da areia, o material abrasivo que deveria ser retido na entrada da estação passa a permear por etapas do processo que não deveria, implicando diretamente em maior dificuldade de controlar e efetivamente tratar esse efluente.

(…)

Autores: Nayara Batista Borges; Cleber Fernando de Souza; José Geraldo Sartori Brandão; José Guilherme Perí Rocha e Antonio Carlos Mansoldo.

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