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Sistema de confinamento de resíduos empregando geotêxteis comparados a leito de drenagem para desaguamento de lodo de estação de tratamento de água

Resumo

Na era do antropoceno, emerge uma crescente preocupação ligada a questões ambientais, sendo uma destas os impactos associados à disposição final dos resíduos gerados em Estações de Tratamento de Água (ETA). O artigo avalia a eficácia dos sistemas fechados de geotêxteis, também designados como sistemas de confinamento de resíduos (SCRs), em relação aos leitos de drenagem, ambos considerados sistemas viáveis na disposição dos resíduos gerados em ETA. Nos ensaios realizados, tanto nos protótipos de SCR como de leito de drenagem foi utilizado como resíduo somente lodo de ETA condicionado químicamente. Para escolha foram empregados cinco distintos condicionantes poliméricos, sendo quatro catiônicos e um aniônico. Esta foi realizada por meio de ensaio de cone, no qual se avaliou a concentração e preliminarmente a dosagem a ser empregada. Os protótipos e suas réplicas receberam quatro recargas de 10 L de lodo a cada trinta minutos e posteriormente ficaram expostos às intempéries por 420 horas. Durante o experimento, manteve-se como premissa as mesmas condições de contorno, com a fixação das variáveis controláveis e ponderação das variáveis respostas das campanhas experimentais: volume percolado e sua turbidez, bem como eficácia de tempo do processo de deguamento/desecagem do lodo. Os resultados foram promissores. Inicialmente, ambos os sistemas apresentaram valores similares de turbidez e volume de percolado; entretanto, quando expostos em campo devido à ação das intémperies, principalmente precipitação, no final das 420 horas o teor de sólidos que inicialmente era de 7,4% passou para 66,4% no SCR e 32,4% no leito de desaguamento.

Introdução

Devido ao grande volume de resíduos gerados no processo de potabilização da água e suas graves consequências ao meio ambiente, estudos sobre seu adequado tratamento e disposição têm se tornado cada vez mais relevantes. Normalmente, em uma Estação de Tratamento de Água (ETA), estes têm origem nos decantadores e na lavagem dos filtros (Reali et al., 1999).

Inúmeras são as maneiras de reduzir o volume dos resíduos gerados em ETA’s, diminuindo assim os riscos ambientais e de contaminação quando dispostos (Fontana & Cordeiro, 2005), tais como a utilização de centrífugas, filtros à vácuo, prensas, remoção da água em leitos de drenagem/secagem ou ainda sistemas fechados de geossintéticos, também designados de sistemas de confinamento de resíduos (SCRs) (Urashima et al., 2018; Fontana, 2005; Cordeiro, 2003).

A escolha do método deve levar em consideração a área disponível para implantação do mesmo, o custo, as condições climáticas, os recursos humanos, entre outros (Reali et al., 1999).

Cordeiro (2003) realizou diversos estudos pilotos modificando a constituição dos leitos de drenagem tradicionais, empregando geotêxteis não tecido. No primeiro estágio, diretamente sobre a camada filtrante de areia e posteriormente, substituindo a camada filtrante pelo geotêxtil não tecido, sendo estes colocados logo acima da camada de brita. Os resultados da última combinação foram muito promissores, não só em relação ao tempo de drenagem, mas também em relação às características da porção drenada.

Paralelamente, um novo método de redução do volume de resíduos de ETA, com primeiros registros literários datando da década de 90 (Lawson, 2008), foram os sistemas de confinamento de resíduos (SCR’s) para desaguamento/dessecagem e confinamento destes resíduos. Os geossintéticos usados para o desaguamento de resíduos finos geralmente são os geotêxteis tecidos, não tecidos e os geocompostos. Estes materiais devem possuir bom desempenho de filtração, tendo capacidade de reter sólidos e ao mesmo tempo permitir o escoamento de fluidos (Guimarães & Urashima, 2013).

Os sistemas de confinamento de resíduos (SCR’s) de geotêxteis são recipientes flexíveis com capacidade de reter materiais saturados. São confeccionados costurando-se um ou mais geotêxteis. De acordo com suas dimensões, segundo GRI-GT15 (2009), recebem designações diferentes: bolsas, contêineres ou tubos. Apresentam como destaques a vantagem de poderem ser moldados conforme o espaço disponível e poderem, inclusive, ser empilhados, facilidade de montagem, baixo custo se comparado com as técnicas supracitadas e independência das condições meteorológicas do local (Koerner & Koerner, 2006; Muthukumaran & Ilamparuthi, 2006; Mendes et al., 2001).

Dentro deste contexto, o artigo apresenta a avaliação do emprego de protótipos tanto de SCR de geotêxteis como de leitos de drenagem, conforme proposta similar apresentada por Cordeiro (2003), ou seja, substituindo a camada filtrante por geotêxtil tecido.

Autores: Beatriz Mydori Carvalho Urashima; Denise de Carvalho Urashima; Mag Geisielly Alves Guimarães; Gustavo Ribeiro Paulino e André Geraldo Cornélio Ribeiro.