Resumo

Diante do aumento da fiscalização ambiental e aumento de volume de lodo gerado durante o tratamento de esgoto, concessionárias públicas e privadas têm buscado por alternativas mais econômicas e eficientes para o desaguamento e secagem de lodo, devido ao seu alto custo de gerenciamento e destinação. O leito de secagem com piso de blocos drenantes é uma nova modalidade de método natural para desaguamento e secagem do lodo visto como alternativa promissora para sistemas de tratamento de esgoto de pequeno e médio porte. Porém a eficiência no desaguamento não depende somente do sistema em si, mas também do tipo e concentração de lodo, das condições de operação e principalmente das condições climáticas que influem na secagem natural. Portanto o presente trabalho analisou o desaguamento e secagem de lodo anaeróbio sem polímero em leito de piso de blocos drenantes em escala piloto, com duas concentrações de lodo diferentes em dois períodos do ano distintos. O leito com piso de blocos drenantes mostrou-se eficiente no desaguamento reduzindo o volume de lodo após 24h em torno de 70%, independente da taxa de aplicação de sólidos. Em relação a secagem, em condições climáticas favoráveis, o lodo atingiu acima de 60%ST em 22 dias de secagem.

Introdução

O lodo, resíduo gerado durante o tratamento de esgotos, tem recebido maior atenção por parte das concessionárias de saneamento por conta do desafio de atingir o seu gerenciamento sustentável, a começar principalmente pela maior exigência e fiscalização dos órgãos ambientais.

Além da pressão do quesito ambiental, há a pressão da sociedade pela cobrança de maior qualidade e cobertura dos serviços de água e esgoto. A Resolução nº 375 (CONAMA, 2006) além de definir critérios e procedimentos para o uso agrícola do lodo gerado em Estação de Tratamento de Esgotos (ETE), também considera a problemática do aumento de produção de lodo por ser uma característica intrínseca dos processos de tratamento de esgoto, o qual tende um crescimento no mínimo proporcional ao crescimento da população humana.

A crise do lodo se completa com o impacto na economia das concessionárias devido ao aumento dessas exigências na qualidade e quantidade do lodo a ser disposto. Os custos para o gerenciamento do lodo podem significar de 20 a 60% do total da ETE (VON SPERLING et al, 2007).

Por estes motivos as concessionárias públicas e privadas de saneamento têm buscado pela solução ideal para cada tipo de ETE, pois o adequado planejamento para destinação final do lodo é determinado a partir de uma série de características, desde sua concepção de tratamento do esgoto, que influencia na quantidade e tipo de lodo, até as etapas de tratamento do lodo, as quais incluem: estabilização, desaguamento, higienização e secagem.

A etapa do desaguamento de lodo é a que demanda maior operação e custos para ETE, mas que se for eficiente, é também a mais importante para que os custos de transporte e disposição final sejam reduzidos, porque é quando ocorre a remoção da maior parte do volume de lodo, a água. Tendo em vista as diversas tecnologias para o gerenciamento dos lodos, a análise tecnológica dessas alternativas tem o objetivo de determinar qual método terá melhor desempenho para cada tipo de ETE. Geralmente em ETE de pequeno a médio porte localizado fora da área urbana e com disponibilidade de área, o método de desaguamento mais utilizado é o leito de secagem. Por outro lado, se a ETE for de grande porte e localizada em área urbana, os métodos mecanizados são os mais utilizados.

No Brasil, o método mais utilizado e mais antigo é o leito de secagem. Apesar do uso das tecnologias mecanizadas terem aumentado nos últimos anos, ainda existe a tendência de se optar pelo leito de secagem para o desaguamento de lodo em ETE municipais, visto que além do clima do país ser propício a secagem natural, a população de 44% dos municípios brasileiros está abaixo de 10.000 habitantes (IBGE, 2015). Devido a estes mesmos motivos, existe uma maior propensão do tratamento do esgoto destes pequenos municípios ser do tipo UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), o qual gera descarte de lodo anaeróbio.

O projeto de leito de secagem no Brasil é caracterizado por um tanque retangular onde em seu interior é incluído uma camada filtrante composta de areia e brita para permitir a drenagem da água presente no lodo (ABNT, 2011). As vantagens da utilização de leitos de secagem são: baixo valor de investimento, simplicidade operacional, baixo consumo de energia elétrica, baixa sensibilidade a variações nas características do lodo e torta de lodo com alto teor de sólidos. Entre as desvantagens destacam-se: elevada área requerida, necessidade de estabilização prévia do lodo, influência do clima no desempenho operacional, lenta remoção do lodo seco, elevada mão de obra para limpeza, limite de teor de sólidos de lodo em 30% para não dificultar a remoção, facilidade em colmatação (entupimento) ocasionando maior frequência de manutenções na camada filtrante.

Com o objetivo de minimizar as desvantagens deste processo natural de drenagem e secagem, evoluções nos sistemas têm surgido, dentre os quais podemos destacar o leito com piso de blocos drenantes, ou wedge wire como é chamado internacionalmente.

O bloco drenante é um meio filtrante que substitui as camadas de brita e areia de um leito convencional, o qual já vem sendo aplicado aqui no Brasil por indústrias e concessionárias de águas e esgotos, como a Companhia do Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP).

Apesar do leito com piso de blocos drenantes já ser aplicado, existe pouco estudo sobre o seu desempenho, bem como informações para o dimensionamento dos leitos. Hoje o dimensionamento de qualquer modalidade de leito de secagem é baseado na NBR 12.2009 (ABNT, 2011), que estabelece normas para projeto de ETE e define como taxa de aplicação de sólidos (TAS) máxima de 15kgST de lodo por m² de leito de secagem. Alguns projetistas relatam dificuldades ao considerar apenas esta informação para projetar um leito de secagem, pois ao determinar a taxa de aplicação não consideram a concentração de sólidos inicial no lodo, o tipo de lodo e as condições climáticas do meio ambiente de secagem.

Portanto, diante dos fatos apresentados este artigo tem como objetivo analisar o desempenho do leito de secagem com piso de blocos drenantes para o desaguamento e secagem de lodo anaeróbico de ETE com duas taxas de aplicação de sólidos diferentes.

Autores: Sabrina Mariel Corrêa da Silva; Cali Achon e Paulo Ricardo Santos Coimbra.