Garantir estabilidade no desempenho das ETE é um grande desafio para os responsáveis pela operação. É comum situações em que ETE apresentam problemas operacionais, levando ao descumprimento de padrões de lançamento, aumento dos custos de tratamento ou, em casos mais extremos, ao abandono da ETE. Mas se uma Estação de Tratamento de Esgoto apresenta problemas é necessário substituí-la, fazer um retrofit ou há outra medida viável para retomar o desempenho?
Este artigo orienta os responsáveis pelas operações de tratamento de esgotos quanto aos problemas mais comuns e algumas estratégias de atuação em um importante trabalho chamado Diagnóstico Operacional.
QUAIS SÃO OS MAIS COMUNS PROBLEMAS EM ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ESGOTOS?
Os problemas operacionais em ETE podem ser agrupados em três categorias:
1) Quanto à gestão da fase líquida;
2) Quanto à gestão da fase sólida;
3) Quanto à gestão da fase gasosa.
Entender o processo de tratamento de esgotos dentro destas três matrizes elementares é essencial para o trabalho de diagnóstico operacional. A seguir são apresentados alguns problemas operacionais comuns em ETE tratando efluentes industriais ou domésticos categorizados nessas matrizes:
Problemas relacionados à gestão da fase líquida:
Deterioração da qualidade do efluente final
Descumprimento dos padrões de lançamento
Formação de espuma no efluente final
Proliferação excessiva de algas cianofíceas em Lagoas de Estabilização
Elevados valores de pH em efluentes de Lagoas de Estabilização
Efluente final com elevado teor de sólidos suspensos
Aspecto estético desagradável
Proliferação de moscas
Uso de aditivos "biorremediadores"
Problemas relacionados à gestão da fase líquida:
Lodo volumoso, com elevada umidade
Dificuldade de desidratação do lodo
Consumo excessivo de reagentes
Elevados volumes/custos de disposição
Excesso de escuma
Lodo com maus odores
Má sedimentação do lodo nas unidades de decantação
Entupimento ou obstrução de estruturas hidráulicas
Excesso de detritos incorporados ao lodo ou escuma
Problemas relacionados à gestão da fase gasosa:
Maus odores
Dificuldade na queima do gás em reatores anaeróbios
Produção de maus odores em unidades aeróbias
Corrosão de estruturas dos reatores
O QUE CAUSA OS PROBLEMAS OPERACIONAIS EM ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE EFLUENTES?
Um conceito importante é o de "Processo Unitário" ou "Operação Unitária", definido como: "parte de um sistema de tratamento no qual a conversão de constituintes é efetuada por forças físicas ou por reações químicas ou biológicas" (METCALF & EDDY, 2016). Exemplos de operações unitárias são:
Gradeamento / peneiramento (remoção de resíduos sólidos)
Sedimentação / Decantação (remoção de areia, decantadores primários ou secundários)
Flotação (remoção de gordura, matéria orgânica suspensa por ar dissolvido ou disperso)
Coagulação química (remoção de material em suspensão ou sedimentável pela adição de substâncias químicas)
Precipitação química (remoção de material dissolvido pela adição de substâncias químicas)
Filtração (em areia, em membranas, carvão ativado)
Desinfecção (cloro, UV, ozônio, peróxido)
Oxidação biológica (filtração biológica, lagoas de estabilização reatores anaeróbios ou aeróbios)
Estes processos ou operações unitárias ocorrem individual ou simultaneamente dentro de reatores. A ordenação desses processos unitários, ou arranjo de reatores, é orientada em função do efluente a ser tratado e dos objetivos do tratamento. Na fase de projeto, os técnicos responsáveis pela concepção da ETE especificam a melhor configuração para uma ETE em função desses conceitos. A instabilidade ou mal desempenho de uma ETE está relacionado com o desalinhamento entre as condições reais e a capacidade do sistema implantado. De maneira geral, os problemas operacionais são causados por:
O sistema concebido/especificado é incompatível com o tipo de efluente ou objetivo de tratamento
Os processos unitários estão super/subdimensionados em relação à demanda real
Os processos unitários/arranjo de reatores estão corretos, mas precisam de ajustes para operar conforme as condições de carga reais
Algum dos processos unitários apresenta falha operacional (momentânea ou contínua) acarretando em sobrecarga das etapas subsequentes
O sistema implantado não apresenta dispositivos de controle ou flexibilidade operacional
O arranjo tecnológico instalado é incompatível com a capacidade operacional local (nível de qualificação de mão de obra Vs. complexidade da operação)
O sistema de tratamento foi construído em desacordo com o projeto
Os materiais/equipamentos empregados na construção do sistema de tratamento não possuem a robustez necessária
O QUE FAZER QUANDO A ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS APRESENTA PROBLEMAS?
Nem sempre é necessário substituir completamente uma ETE que apresente algum problema operacional. O mais indicado é realizar uma investigação em todo o processo de tratamento identificando as causas das falhas e propondo as respectivas medidas corretivas. Algumas das atividades realizadas dentro de um Diagnóstico Operacional são:
Caracterização das vazões, concentrações e cargas afluentes
Verificação das tipologias e eventuais misturas de efluentes que adentram a ETE
Checagem dos tempos de detenção hidráulico, taxas de carregamento e outros critérios de projeto
Conferência entre dimensionamento e condição operacional de cada processo unitário componente
Conferência entre projeto e implantação
Avaliação da especificação de cada equipamento com a necessidade real
Verificação do estado de conservação dos materiais e equipamentos
Ajuste de rotinas operacionais de descarte de lodos, recirculações internas, limpeza de estruturas, etc.
Checagem das dosagens ideais de reagentes
Calibração de equipamentos e sensores
Uma vez identificadas as causas da instabilidade no desempenho ou perda de eficiência, são apresentadas as medidas corretivas dentro de um Plano de Ação e/ou Projeto de Adequação. Essas medidas podem ser desde simples ajustes nas rotinas operacionais, substituição de equipamentos, ampliação de etapas, intervenções diretas nos reatores até ampliações ou reformas. Quando as medidas corretivas mapeadas apresentam custo superior ou equiparável com a implantação de um novo sistema, uma situação mais radical, aí sim pode ser recomendada a substituição completa do sistema ou um projeto de retrofit.
Quando uma ETE apresenta problemas operacionais, a primeira ação a ser tomada é realizar um DIAGNÓSTICO OPERACIONAL para entender a causas e propor as corretas soluções de melhoria. A equipe da Wetlands Construídos está preparada para avaliar os diversos tipos de sistemas de tratamento de esgotos em busca de aumento de eficiência ou recuperação da estabilidade das ETE. Nossa abordagem é sempre buscar a melhor solução técnica-econômica para nossos clientes.
Estaremos disponíveis, sempre que sua ETE precisar! Aguardamos o seu contato!
Referências: Metcalf & Eddy, 2016. Tratamento de Efluentes e Recuperação de Recursos. 5a edição.