Logística e sua aplicação nas etapas de produção e disposição do lodo

O processo de destinação final ou utilização dos resíduos de ETA e ETE envolve tomadas de decisão relativas ao condicionamento, estabilização do lodo gerado, grau de desaguamento, formas de transporte e armazenamento, potencial agrícola do lodo de ETE, possível formas de utilização do lodo de ETA, proximidade dos centros receptores, eventuais impactos e riscos ambientais, além dos aspectos econômicos inerentes (MANZOCHI, 2008).

O custo é um dos mais importantes fatores na escolha do método de processamento dos lodos de ETA e ETE, mas não é o único. Uma série de outras variáveis de ordem econômica e ambiental deve ser analisada em conjunto, a fim de selecionar o método de processamento mais apropriado para a utilização do lodo em determinada região (CANZIANI

et al., 1999).

A logística adotada, com especial destaque para as áreas de armazenamento, estruturas para higienização do lodo de ETE, distâncias de transporte, a análises para controle e

monitoramento da qualidade dos lodos, podem onerar em demasia os custos agregados ao sistema de tratamento de águas e esgotos (MANZOCHI, 2008).

Por estes motivos Manzochi (2008) enfatiza que: “ainda não foi estabelecida uma

metodologia que defina os critérios e parâmetros necessários para qualificar e quantificar os vários elementos a serem considerados em uma análise de custo-benefício para estruturação de um sistema de gestão de lodo, ou por falta de conhecimento dos dados que devem ser monitorados e controlados, ou por desconhecimento dos processos e técnicas envolvidos”.

Diante do exposto, percebe-se que a quantidade de estudos científicos com o tema da logística da disposição e utilização do lodo de ETA e ETE é pequena.. A seguir serão apresentados alguns dados de custos obtidos na literatura além de dois estudos de casos brasileiros que propuseram sistema de gestão do lodo de ETA e ETE.

Owen (2002) apresentou algumas estratégias alternativas para o gerenciamento de lodo das ETA. O autor enfatiza a importância de investigar cada planta individualmente em função da variação das propriedades do lodo e dos custos de disposição final. Dentre as opções de disposição e utilização do lodo apresentadas para o Reino Unido, o autor destaca a utilização na agricultura e utilização em cerâmicas. Na Tabela 3-7 são mostrados os custos de disposição do lodo por empresas de saneamento do Reino Unido.

Tabela 3-7. Custo de disposição do lodo de ETA no Reino Unido.

Método de Disposição Custo reportado

(₤/ano) Custo Médio (₤/tSD)

Custo no Reino Unido (%)

Aterro Sanitário 3.745.270,00 53,93 75,7

Transporte para ETE 816.770,00 161,67 16,5

Disposição no solo 320.000,00 30,40 6,5

Materiais de construção 25.000,00 41,67 0,5

Total 4.948.040,00 41,11 100

Fonte: Adaptado de Owen (2002)

Outra avaliação econômica de tratamento do lodo de ETA foi realizada por Miyanoshita et al. (2009). Os autores enfatizam que os serviços públicos de abastecimento de água japoneses precisam renovar suas instalações de tratamento de lodo. O estudo avaliou o tratamento do lodo de plantas de tratamento de água para consumo humano por duas abordagens: um sistema individual e um sistema combinado. No cenário de tratamento individual, a ETA trata o lodo usando suas próprias instalações, enquanto que no cenário de tratamento combinado, o lodo de ETA é transportado para um sistema de esgoto (Figura 3-5). O custo de construção apresentou-se menor para o tratamento combinado do que para o

tratamento individual, enquanto que o custo de funcionamento é mais elevado para o tratamento combinado, devido à carga de esgoto.

Figura 3-5. Seis cenários de tratamento de lodo estudados por Miyanoshita et al. (2009)

No entanto, a carga de esgoto adicional é menor do que o aumento dos custos para a construção de um sistema de tratamento de lodo individual. Com o sistema de tratamento combinado, os lodos têm de ser transportadas da ETA para uma estação de tratamento de esgoto (ETE). Uma análise de custo revela que o transporte de lodos por estrada é menos benéfico do que por dutos no sistema de esgoto, a menos que as duas estações estejam nas proximidades. Em termos econômicos, o tratamento combinado em conjunto com o “lododuto” é o mais vantajoso de todos os casos. O custo total depende das condições dadas e os custos unitários assumidos (MIYANOSHITA et al., 2009).

A avaliação econômica foi conduzida para os seis casos mostrados na Figura 3-5. O custo total do tratamento do lodo, incluindo a construção de instalação e operação, foi determinado e comparado. Supôs-se que uma estação de tratamento de água potável trata 50000 m3/dia de água do rio com turbidez de 10 uT (sólidos em suspensão de aproximadamente 14mg/L) utilizando uma dose média de cloreto de polialumínio (PAC) de 15mg/L, e produz 0,815 tonelada/dia de lodo úmido com teor de água de 65%. O sistema de tratamento de lodo para ETA foi classificado em dois cenários: o tratamento individual e

tratamento combinado (MIYANOSHITA et al., 2009). Os dados em questão foram pensados para o lodo gerado em uma planta de tratamento japonesa, com características de custo regionais, mas a ideia pode servir de base para estudo em outros locais.

Em relação às pesquisas sobre os usos dos lodos de ETE, pode-se destacar o estudo realizado por Manzochi (2008). O referido estudo teve por objetivo estruturar um Plano de Gestão de Lodos de Estações de Tratamento de Esgotos através de uma avaliação estratégica de gerenciamento, onde as variáveis mais importantes a serem consideradas na seleção de alternativas para logística de implantação de UGL (Unidades Gerenciais de Lodo) foram determinadas. Adicionalmente foi desenvolvida uma ferramenta informatizada para auxiliar no processo de tomada de decisão para reciclagem agrícola, tendo em vista a infraestrutura necessária para adequação dos resíduos; a logística operacional, de transporte, de monitoramento e de controle; e os custos envolvidos. O desenvolvimento do modelo conceitual teve por base a experiência e os dados do Estado do Paraná, através de um estudo de caso da Gerência Regional de Sistemas de Saneamento de Ponta Grossa. O custo final do tratamento e destinação final do lodo de ETE visando uso agrícola resultou em R$ 305,57/t MS, sendo que as parcelas mais significativas para o processo decisório foram relativas ao transporte do lodo, R$ 65,17/t MS (21,30% do custo total) e às análises do lodo e do solo R$ 39,31/t MS (12,36%).

Considerando os volumes de lodo desaguado, o porte das instalações existentes, a existência de processos mecanizados e a produtividade média de higienização, o estudo propôs 4 alternativas de implantação das UGL, comparando diversos parâmetros de custos, transporte e armazenamento. A alternativa 1 propunha uma UGL, a alternativa 2 duas UGL, a alternativa 3 três UGL e a alternativa 4 com uma UGL recebendo lodos de três cidades e os demais municípios da região com UGL local.

O estudo de Ribeiro (2008) abordou a utilização de um sistema de informações geográficas como auxiliar na tomada de decisão para a gestão dos lodos gerados em dezenas de ETA, utilizando-se do conceito de manutenção dos resíduos dentro da bacia hidrográfica onde foram gerados. Diversos cenários foram gerados de forma a verificar a seleção de alternativas mais adequadas para a gestão do lodo. Foram considerados cenários onde o gestor era uma companhia de saneamento ou um consórcio de todas as companhias da bacia. Também foram utilizadas alternativas de disposição em aterro sanitário e destinação para uso em indústrias cerâmicas. O estudo procurou comprovar a eficácia do SIG no planejamento e gerenciamento de resíduos de ETA.

Mitchell e Beasley (2011) apresentaram um modelo de programação linear para o problema de tratamento e distribuição do lodo. O modelo foi implementado em uma grande companhia de saneamento do Reino Unido. O software desenvolvido a partir do modelo pode ser usado para planejar a manutenção de estações de tratamento, examinar o efeito das mudanças nos tamanhos dos caminhões utilizados para transporte de lodo, examinar o efeito de mudanças na entrada (geração) de lodo de plantas satélite (por exemplo: durante as alterações populacionais).

3.4.2 Utilização de geotecnologias na otimização de processos de destinação final de