A disposição dos resíduos das ETAs é uma das tarefas mais complicadas a ser desempenhada pelos gestores do serviço de água, por conta dos altos custos e das restrições legais. Desta forma, são indispensáveis estudos que direcionam a uma solução que atenda ambos os requisitos, ou seja, ser economicamente viável e ambientalmente correto.
Entre as alternativas de disposição final dos resíduos destaca-se: aterro sanitário; fabricação de tijolos; fabricação de cimento e artefatos de cimento; aplicação no solo; incorporação em solos para pavimentação de estradas; descarga na rede de esgoto entre outros (DI BERNARDO, DANTAS E VOLTAN, 2012).
3.6.1 Disposição em aterro
É indispensável à classificação dos resíduos das ETAs quando esta alternativa for utilizada, tendo em vista se este resíduo é perigoso (classe I) ou não perigoso (classe II). Conforme definição pela NBR 10.004: 2004 é usual para os resíduos de ETAs serem classificados, após análises, na classe II A ou II B (Di Bernardo, Dantas e Voltan, 2012). Desta forma os resíduos podem seguir em Aterros Classe II A ou Aterro Classe II B:
Aterro classe II A: destinado a resíduos não inertes, necessitam de impermeabilização com argila e uso de geomembrana, é indispensável à existência de sistema de drenagem e tratamento dos efluentes líquidos e gasosos, além de monitoramento ambiental.
Aterro classe II B: dispensa a impermeabilização do solo, por conta dos resíduos serem inertes, entretanto, requer sistema de drenagem de águas pluviais e monitoramento.
Segundo Richter (2001) a escolha de aterros para descarte dos resíduos é a última das alternativas a ser considerada, devido aos altos custos resultantes do processo, seja por conta da desidratação para atingir a concentração de sólidos requeridos, que neste caso deve estar entre 20 a 25%, ou pelos custos com o transporte do material até o aterro.
3.6.2 Aplicação no solo
A aplicação do lodo em solo natural ou agricultável tem sido o segundo destino mais empregado pelas estações de tratamento de água brasileiras, alcançado apenas pelo lançamento direto nos rios (IBGE, 2008).
A aplicação do lodo diretamente no solo pode resultar em uma alternativa econômica quanto à problemática dos resíduos, já que essa aplicação pode ser dada com os lodos em sua forma líquida, semissólida ou sólida, a depender do tipo de transporte que se pretende adotar.
A grande restrição a que esta alternativa impõe é quanto à toxidade dos resíduos. O sulfato de alumínio é largamente utilizado no tratamento da água, e aos efeitos tóxicos deste componente é atribuída à falta de produtividade de algumas culturas (BONATO, 2000).
Richter (2009) sugere uma aplicação anual correspondente a cerca de 2 a 4 cm do lodo diretamente no solo, entretanto, são indispensáveis pesquisas no local que resultem no conhecimento da taxa de aplicação que pode ser assimilada por este solo, bem como as características do lodo para que não ocorra prejuízo para o solo utilizado como destino dos resíduos da ETA.
3.6.3 Uso na indústria cimenteira
Grande parte dos estudos utiliza os resíduos das ETAs na fabricação de tijolos e demais produtos oriundos da argila. Já a incorporação na produção de concretos é mais restrita, tendo em vista algumas características que inviabilizam seu uso e a falta de pesquisas que retratam as diversas simulações dos diferentes tipos de cimentos existentes para atingir a melhor dosagem.
Hoppen et al. (2003) avaliaram a introdução do lodo centrifugado na produção de concreto com 3% de lodo de sulfato de alumínio em massa e compararam com uma amostra sem adição do resíduo. Os resultados foram satisfatórios para redução de 2% no consumo de cimento, baixa influência em aumento de fissuração no concreto, tensão de ruptura das amostras atingindo valores próximos de 26 MPa tanto aos 7 quanto aos 28 dias, no entanto a amostra com lodo resultou em aumento no teor de absorção de água no concreto afetando sua durabilidade em ambientes agressivos
O alto grau de absorção de água no concreto dosado por Hoppen et al. (2003) impossibilita seu uso em estruturas de concreto onde é exigível maior grau de durabilidade, mas admite a fabricação de artefatos, estruturas pré moldadas e construção de pavimentos em concreto, desde que verificados por ensaios específicos. Outro caminho, apontado por Sales e Cordeiro (2001), trata da mistura dos resíduos das ETAs com os resíduos da construção civil resultando em argamassas e blocos de concretos não estruturais.
Atualmente também vem sendo empregado à mistura dos resíduos desidratados das ETAs na produção de solo cimento, para tanto, deve ser avaliado um número suficiente de misturas dos componentes que resultem em um produto economicamente viável, já que as propriedades dos resíduos gerados nas ETAs podem interferir em maior emprego de cimento tornando muitas vezes o processo inviável.
3.6.4 Uso na fabricação de material cerâmico
Quando os resíduos apresentarem principalmente argila, silte, areia e coagulante poderão ser empregados na fabricação de tijolos, blocos cerâmicos, telhas entre outros produtos na proporção, geralmente, de 10% de lodo desaguado com argila. Alguns fatores como teor de umidade máximo de 20%, baixa presença de material orgânico e cal asseguram maior eficiência no produto final (DI BERNARDO, DANTAS E VOLTAN, (2012).
3.6.5 Disposição em estação de tratamento de esgoto (ETE)
Vista como uma alternativa atraente, pois elimina a implantação de um sistema de tratamento do lodo na ETA, direcionando o gerenciamento dos resíduos para a administração da ETE. O lançamento do lodo pode ser realizado através de caminhões ou diretamente pela rede coletora de esgotos. Se este for o caminho seguido deverá haver um estudo da possibilidade dos resíduos das ETAs serem lançados sem controle na vazão de descarga, caso contrário poderá demandar um reservatório de regularização na ETA que realizará a descarga do lodo com uma vazão de assimilação compatível pela ETE.
3.6.6 Situação brasileira quanto à disposição dos resíduos gerados em ETAs
Mesmo havendo uma legislação que exija que os resíduos das ETAs não sejam depositados in natura nos cursos da água, a grande maioria das estações brasileiras descumpre tais regulamentações, levando direta ou indiretamente a alterações no quadro natural, como aumento nas concentrações de metais tóxicos e SST (Sólidos Suspensos Totais). Estas alterações na qualidade da água são transmitidas a jusante do lançamento dos resíduos, limitando seu uso ou impondo maior dificuldade em tratamentos subsequentes.
Segundo a PNSB do IBGE (2008), mais de 1400 dos 2098 municípios brasileiros com estações que produzem lodo oriundo de ETA, lançam seus resíduos em rios, geralmente, sem qualquer tratamento. A situação ainda encontra-se desfavorável se analisadas as unidades municipais que admitem algum tipo de reaproveitamento dos resíduos, onde o valor atingido contempla apenas 50
municípios. Na figura 6 são apresentados os resultados relativos aos municípios brasileiros e a forma de disposição adotada. Deve ser levado em conta que um mesmo município pode dar mais de uma forma de disposição aos resíduos.
Figura 6: Alternativas de disposição dos resíduos de ETAs em percentual.
4 MATERIAL E MÉTODOS
A pesquisa desenvolvida, assim como os procedimentos metodológicos adotados, teve sua base na identificação do tema e do problema. Neste caso relacionado à primeira etapa de redução do volume de água no lodo produzido em uma ETA, denominada de espessamento do lodo, comparando as técnicas de sedimentação e flotação a fim de produzir dados para avaliar as potencialidades dos dois procedimentos no estudo do lodo em questão. Os dados descritos na pesquisa também serviram de subsídio para a dissertação de Hedlund (2016).
A metodologia empregada na pesquisa divide-se em duas partes: a primeira parte denominada Etapa de Campo e a segunda parte descrita pela Etapa Laboratorial.