Resumo
As Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) geram resíduos, sendo o principal deles o lodo de esgoto, que merece destaque devido aos grandes volumes gerados e custo inerente ao processo de tratamento e destinação ambientalmente adequada. O lodo de ETE se enquadra na definição da Lei 12.305/2010 como resíduos sólidos, assim é necessária a realização do tratamento visando atender às exigências normativas e também viabilizar a reciclagem ou reuso do lodo. A principal etapa de tratamento do lodo é a remoção de água, que pode ser realizada por sistemas mecânicos ou naturais. Dentre os sistemas naturais, pode-se destacar o Leito de Drenagem, onde o desaguamento possui duas fases: drenagem e secagem. Durante a fase de drenagem há a remoção da água livre presente no lodo através da ação da gravidade enquanto na secagem, a evaporação passa a ser a principal responsável pela remoção de água do lodo. Assim, o presente trabalho visa estudar o processo de secagem de lodo anaeróbio em leito de Drenagem. Os resultados mostraram que o desaguamento de lodo de reatores UASB em LD foram promissores, exibindo tendência de redução de volume do lodo. Observou-se uma relação inversamente proporcional entre a altura de lodo inicial e a velocidade de secagem, sendo que para os leitos com maior altura inicial a velocidade de secagem foi menor. Apesar de a TAS influenciar na secagem, todos os resultados atingiram valores de teor de sólidos totais acima de 26% em 21 dias, indicando que o uso de maiores taxas pode ser viável e, consequentemente, reduzir a área do LD. A utilização de diferentes tipos de manta geotêxtil não influenciou diretamente na fase de secagem. O revolvimento foi de suma importância para os resultados alcançados, pois esta ação permite trazer para a superfície as camadas mais inferiores mais úmidas.
Introdução
Os sistemas de esgotamento sanitário geram resíduos nas Estações de Tratamento de Esgotos (ETE), sendo o principal deles o lodo de esgoto. O lodo de esgoto merece destaque devido aos grandes volumes gerados e custo inerente ao processo de tratamento e destinação ambientalmente adequada. Em estimativa apresentada pelo Plano Estadual de Resíduos Sólidos do Estado de São Paulo em 2014, as ETEs paulistas geram em torno de 150 mil toneladas de lodo anualmente (SÃO PAULO, 2014).
Além da grande quantidade de resíduo que é gerada atualmente pelas ETEs, a busca pela universalização do saneamento ampliará a coleta e tratamento de esgoto e, consequentemente, a geração de lodo. Dessa forma, fica clara a necessidade de gerenciar de maneira mais eficiente a destinação final do lodo de esgoto.
Conforme a norma NBR 12.209/2011, o lodo pode ser definido como uma suspensão aquosa de substâncias minerais e orgânicas separadas durante o processo de tratamento (ABNT, 2011). O lodo gerado pelo esgoto doméstico é constituído por micro-organismos, matéria orgânica e inorgânica, e água, que corresponde a aproximadamente 95% do resíduo, ou seja, apenas 5% de sólidos totais. Devido aos grandes volumes, há dificuldades em seu manejo adequado e consequentemente em sua destinação final (VON SPERLING, 2005).
No campo legislativo em 2010, a Lei 12.305 instituiu a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), conceituando e diferenciando resíduos e rejeitos, e ainda estabelecendo prioridades na gestão dos resíduos sólidos, que são: não geração, redução, reutilização, reciclagem, tratamento e disposição final ambientalmente adequada (BRASIL, 2010).
Apesar de possuir 95% de umidade, o lodo de ETE se enquadra na definição da Lei 12.305/2010 como resíduos sólidos. Assim, é evidente que o lodo de ETE deve ser tratado de modo a possuir destinação ambientalmente adequada, podendo ainda ser aproveitado para outros fins se possível. Além disso, apenas os rejeitos, que são resíduos sólidos que esgotaram todas as possibilidades de tratamento e recuperação por processos tecnológicos disponíveis e economicamente viáveis, devem ser encaminhados para disposição final em aterros. Dessa forma, é necessária a realização do tratamento desses resíduos visando atender às exigências normativas e também viabilizar a reciclagem ou reuso do lodo.
Segundo Von Sperling (2005) podemos dividir as etapas de tratamento do lodo em seis, que são: adensamento, estabilização, condicionamento, desaguamento, desinfecção e disposição final. De modo geral, a primeira etapa busca a redução de volume através da maior concentração da matéria, a estabilização refere-se a redução de matéria orgânica, o condicionamento é a preparação para o desaguamento, que por sua vez é a retirada da água livre presente no lodo. Por fim, a desinfecção visa o aproveitamento do material como componente de solo produtivo e então a disposição final ocorre. Estas etapas dependem do tipo de lodo gerado, ou seja, da tecnologia de tratamento de esgoto adotada. Por exemplo, o lodo gerado em processos anaeróbios pode ser encaminhado diretamente para etapa de desaguamento, prescindindo ou não da etapa de condicionamento.
Cordeiro (2001) destaca os principais benefícios do desaguamento, que são: redução dos custos de transporte e disposição final; melhoria nas condições de manejo do lodo; aumento do poder calorífico visando a incineração e a redução do volume.
São várias as tecnologias utilizadas para realização do desaguamento, podendo ser classificadas basicamente em sistemas mecânicos e naturais. A principal diferença entre os sistemas é a utilização de energia elétrica e segundo Kuroda et al. (2014), os sistemas naturais têm se destacado justamente por isso. Esses sistemas proporcionam baixos custos de implantação, manutenção e facilidade de operação em relação aos mecânicos por não necessitarem dos recursos já mencionados. Alguns dos sistemas naturais para desaguamento de lodo são: Leitos de Secagem, lagoas de lodo, BAG (sistema natural fechado com uso de manta geotêxtil) e Leitos de Drenagem (LD).
Dentre os sistemas naturais, pode-se destacar o Leito de Drenagem, que surgiu das modificações do Leito de Secagem tradicional propostas por Cordeiro (2001), inicialmente pensado para desaguamento de lodo de Estações de Tratamento de Água (ETA). Em suas pesquisas, o autor observou que a colocação de manta de geotêxtil sobre a camada filtrante do leito possibilitava a diminuição do tempo de remoção da água livre e obtenção de drenado de boa qualidade, passível de reutilização ou recuperação. Assim, outras pesquisas utilizando o LD com resultados promissores foram desenvolvidas por Fontana (2004), Achon et. al. (2008), Reis (2011) e Cordeiro et. al. (2014) para desaguamento de lodo de ETA em LD. Entretanto, grande parte dos estudos referentes ao LD está relacionada ao desaguamento de lodo gerado em ETA, que por sua vez mostraram excelentes resultados, justificando então o estudo da aplicação deste sistema no desaguamento de lodo proveniente de ETE.
Particularmente durante o processo de desaguamento de lodos de ETA ou ETE em leitos de Drenagem, que é um sistema natural aberto, é possível perceber a diferenciação do processo em duas fases: drenagem e secagem. Durante a fase de drenagem, há a remoção da água livre presente no lodo através da ação da gravidade. Então, ao fim da drenagem inicia-se a secagem, onde a evaporação passa a ser a principal responsável pela retirada de água do lodo (CORDEIRO, 2001).
Segundo Mortara (2011), alguns fatores influenciam na fase de secagem, ou seja, na velocidade do processo de evaporação, tais como: irradiação solar, umidade ambiente, temperatura do ar, precipitação, entre outros. Assim, a drenagem e a secagem são fases do processo de desaguamento do lodo, visando reduzir seu volume. Dessa forma, o presente trabalho visa estudar o processo de secagem de lodo anaeróbio em leito de Drenagem e assim contribuir para o conhecimento do processo e enriquecimento da bibliografia.
Autores: Paulo Ricardo Santos Coimbra; Cali Laguna Achon; Renan Felicio dos Reis; Erich Kellner e Joao Sergio Cordeiro.
