Analisando os gráficos das figuras 9 e 10 observa-se que os valores de DBO, e SST de entrada que apresentam maior variação dos valores são as ETEs B, D e F isso implica numa maior variação de cargas o que caracterizamos como choque de carga orgânicas.
Pode-se confirmar este fato quando considera-se as informações levantadas no quadro 5 nos item 4 (carga orgânica do Projeto da estação e 7 (Carga Orgânica Atual) do quadro 3 onde praticamente todas as estações estão recebendo carga orgânica maior do que para qual foram projetadas. Entretanto o efluente tratado destas ETEs ficaram na faixa esperada entre primeiro e terceiro quartil o que indica que o processo de tratamento encontra-se estabilizado.
O mesmo percebemos para o efluente tratado de todas as estações aqui estudadas percebemos uma pequena variação o que indica que os processos de tratamento encontram –se estabilizados e são eficientes na remoção dos parâmetros estudados mesmo com choque de cargas orgânicas. Analisando o indicador 12 – (Carga orgânica por volume) as estações que apresentam maiores indicadores são as estações B (CEPT +MBBR) e C (UASB +F.B.A.S). Para comunidades que ainda estão em expansão urbanística com possibilidade de crescimento populacional e isso implicará em incremento de vazão e cargas orgânicas estas concepções são as mais indicadas pois conseguem absorver mais carga por volume de tratamento.
QUADRO 5:Resumo dos dados de influência do fator de carga orgânica.
QUADRO 5 – FATORES DE CARGA ORGANICA PARAMETRO OU
INDICADOR QUE IMPACTAM NA ADAPTAÇÃO AO INCREMENTO DE POPULAÇÃO ATENDIDA
12
Carga orgânica por volume
[KgSSV/M3.DIA] 0,47 0,68 0,63 0,37 0,59 0,52
QUANTO MAIOR MELHOR
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Figura 9:Distribuição da DBO das ETEs em Estudo
Fonte: Elaborado pelo autor no programa R.
Figura 10: Distribuição dos sólidos SST das ETEs em estudo.
Fonte: Elaborado pelo autor no R
.
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QUADRO 6: Resumo dos dados que influênciam no atendimento de legislação ambiental.
QUADRO 6 ¨- INDICADORES DE DESEMPENHO OPERACIONAL QUE IMPACTAM NO ATENDIMENTO A LEGISLAÇÃO AMBIENTAL E MELHORA DO CORPO RECEPTOR
ITEM Fonte: Elaborado pelo autor
Observando o quadro 6 pelos indicadores 3 – (Eficiência Remoção DBO [%]), 4- (Eficiência Remoção DQO [%]), 5- (Eficiência Remoção SST [%]). Nota-se que as tecnologias combinadas de UASB + FBAS, CEPT + MBBR e Lodos ativados se equivalem atingindo valores de eficiência de remoção até 95%. Se consideremos todos os fatores combinados o melhor resultado geral de remoção é alcançado com a estação de lodos ativados. As tecnologias anaeróbias puras com tanque séptico combinado com filtro anaeróbio apresentou os piores resultados estando mais próximos do limite mínimo de atendimento da legislação.
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Assim a comunidade que adotar essa concepção de tratamento implicará em risco de não atender a legislação ambiental. Outra dificuldade desta concepção de tratamento que devido a simplicidade de tratamento não tem-se recursos operacionais para garantir uma qualidade do efluente tratado. A única forma de garantir é um bom dimensionamento das unidades na fase de elaboração do projeto. Com isso tem se o risco de ter se uma estação subdimensionada (operando abaixo da vazão de projeto com estruturas construídas com capacidade maior) ou trabalhando acima da vazão de projeto (estruturas construídas com volume menor que o necessário.) Verificamos isso ao consultar o quadro 7 item 2 para as ETEs E e F (vazão de projeto) e 3 (vazão atual) onde encontramos os valores de 5,58 e 4,68 para E e 7,02 e 3,79 para F. O que caracteriza que E e F estão sendo operadas com vazão abaixo de projeto.
QUADRO 7 : Resumo de dados vazão atual x vazão de projeto e numero de horas da equipe operacional e supervisão.
QUADRO 7: INFLUENCIA DA VAZÃO E DEMANDA DE CONHECIMENTOS ESPECIALIZADOS.
ITEM
VAZAO DE PROJETO [L/s]
- Qmedia 7,0 3,00 5,00 3,00 5,58 7,0
VAZAO MEDIA ATUAL
[L/s] 7,10 2,42 2,70 2,15 4,68 3,7 verificou-se que ocorre uma considerável faixa de variação este indicador. As tecnologias que alçaram os melhores resultados na remoção são a de lodos ativados e MBBR combinado com o CEPT. Nestas últimas (estação A e B) a remoção de nitrogênio ocorre devido ao uso do processo MBBR. Na estação D (lodos ativados) atingiu o máximo de 79%
e A e B (CEPT+MBBR) atingiu máximo de 60%. As tecnologias anaeróbias não se mostraram eficientes para remoção de nitrogênio.
Observando as informações do quadro 6 o indicador 7 - (Eficiência Remoção de Fósforo [%]) verificou-se que as tecnologias que alçaram os melhores resultados na remoção são as que combinam o MBBR com o CEPT nas estações A e B. Atingindo um máximo de
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97% de remoção. A estação D (lodos ativados) também apresentou remoção variando de 50 a 88%. As tecnologias anaeróbias não se mostraram eficientes para remoção de fosforo.
Para municípios e comunidades onde o corpo receptor do efluente tratado encontra-se bastante eutrofizado (rico em nitrogênio e fosforo) as concepções com CEPT + MBBR e lodos ativados seriam as mais indicadas.
Retomando a questão de simplicidade operacional e recursos operacionais para se atingir a eficiência na remoção. No processo de lodo ativados pode se ajustar a retirada de lodo excedente, atuar na recirculação de lodo, controlar a quantidade de oxigênio no tanque de aeração. O CEPT permite controlar a dosagem de produtos químicos, atuar no descarte de lodo excedente estas são estratégias comuns na operação de estações de tratamento mas que necessitam de uma equipe com conhecimento especializado para realizar a operação e monitoramento da estação conforme pode verificar-se no quadro 7 nos itens 30 Horas da Equipe Operacional e 31 Horas da equipe de Supervisão onde são encontrados os valores de 180 e 24 horas para estação A (CEPT+MBBR), 90 e 16 horas para a estação B (CEPT+MBBR) e estação D (lodos ativados).
QUADRO 8:Resumo de dados de influência do tratamento da fase sólida (lodo).
QUADRO 8 - INDICADORES DO IMPACTO DO TRATAMENTO DA FASE SOLIDA DO TRATAMENTO.
ITEM
Cabe destacar ao analisar o quadro 8 pelos indicadores 8- (Produção de lodo) e 16 – (Produção de lodo/ kg de DQO removida) e pelos dados do item 32 do quadro 3 a tecnologia de lodos ativados, e a tecnologia que utiliza o processo CEPT pode criar uma dificuldade para a realidade de municípios com baixa densidade populacional, pois muitos não possuem a infraestrutura, ou seja, outras estações de grande porte para dispor o lodo gerado e ou caminhões para transportar o lodo. Uma alternativa para esta dificuldade é o município ou localidade buscar se consorciar com outros municípios de maior porte que tenham uma estação de grande porte para receber o lodo proveniente daquela estação ou criar parcerias
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estratégicas com empresas que disponham deste tipo de caminhão em troca de isenções fiscais.
A operação de estações de tratamento que utilizam o processo CEPT mostra que a produção de lodo deste tipo de tecnologia é alto e portanto é vantajoso ter uma estrutura para acumúlo de lodo como se mostrou no fluxograma da estação B.
QUADRO 9 :Resumo dos dados de indicadores que impactam na localização da estação e sua concepção de tratamento.
QUADRO 9 - INDICADORES QUE CAUSAM IMPACTO NA LOCALIZAÇÃO GEOGRAFICA DA ETE E SUA CONCEPÇÃO
1 Reclamações relativas a
odores 0,00 0,00 0,29 0,00 0,44 0,31
Índice Partes Móveis (Perc.
Moveis/Perc.Fixas
Ocupação do solo pelo tratamento (m2/m3)
Área da ETE/1000 hab.
Projeto
Pela analise do quadro 9 e indicador 1 – (Reclamações relativas a odores) - concluiu que o tratamento anaeróbio com reatores UASB e Tanque Séptico seguido de Filtro Anaeróbio não é aconselhável quando se tem proximidade com residências. Para as comunidades que optarem por esta tecnologia existem no mercado produtos químicos que podem ser utilizados para minimizar o efeito de odores.
Pelo indicador 11 no quadro 9 – (Índice Partes Moveis (Perc. Móveis/Perc.Fixas)) - concluiu que o as estações que apresentam os melhores indicadores são as estações D (lodos ativados) e B (CEPT +MBBR). Por este indicador percebemos que estas estações são mais apropriadas para transporte e reaproveitamento de materiais. Para aplicação em comunidades estas estações seriam as mais indicadas para locais de difícil acesso como terrenos acidentados. Porque teriam se grandes dificuldades em construir estruturas fixas
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em concreto armado nestas regiões. Seja na dificuldade para transportar o material e estoca-los, seja pelo processo de escavações e terraplanagem.
O uso de materiais como fibra de vidro e containers de metal observados nas fotos em estações como por exemplo a estação D (lodos ativados) e B (CEPT +MBBR) evidencia que nestas concepções e utilizando estes materiais torna-se possível a construção em módulos ajustando a construção e o porte da estação conforme o aumento populacional.
Isso pode ser conseguido aumentando o número de unidades/tanques necessários.
Pelo indicador 9 – (Armazenamento de produtos químicos) Percebe-se que o pior cenário é das tecnologias que combinam o CEPT + MBBR. Com este indicador associado com a informação do item 30 Horas da Equipe Operacional e 31 Horas da equipe de Supervisão do quadro 7 onde são encontrados os valores de 180 e 24 horas para estação A (CEPT+MBBR), 90 e 16 horas para a estação B (CEPT+MBBR) do quadro 3 conclui-se que esta tecnologia demanda mais horas da equipe operacional e da equipe de supervisão e necessidade de uma equipe altamente especializada para o desenvolvimento da operação da estação com ajuste da dosagem de produto químico além do seu abastecimento, recebimento e controle de qualidade. Para municípios que não dispõem de uma equipe operacional para monitorar a estação esta tecnologia não seria indicada
Observando no quadro 9 os indicadores 10 – (Ocupação do solo pelo tratamento) e 15 – (Área da ETE/1000 hab.) Os melhores resultados foram alcançados com as estações A e B (CEPT +MBBR) e C (UASB+F.B.A.S) estas concepções seriam as mais indicadas para as comunidades que dispõem de pouca área para a construção da estação. Os piores resultados com relação a demanda por área são as estações E e F (TS+FA) não sendo indicadas para comunidades onde o valor dos terrenos tem valor elevado.
QUADRO 10: Resumo de dados influência no prazo de implantação das estações nas comunidades.
QUADRO 10 – INFLUENCIA DO PRAZO DE IMPLANTAÇÃO
ITEM INDICADOR QUE IMPACTA NA FACILIDADE DE IMPLANTAÇÃO DA ESTAÇÃO
20 Custo de Implantação/
habitante de projeto 92,58 52,27 119,12 470,7 6
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Por sua vez quando consideramos as informações do quadro 10 o prazo de implantação item 22 do quadro 3 e o indicador 20 – (Custo de Implantação/ habitante de projeto) observa-se que a tecnologia CEPT + MBBR é a que apresenta os melhores indicadores e menor prazo. Para comunidades com urgência de se implantar uma solução para o tratamento de esgoto e com pouco recurso para investir no início do projeto esta pode ser uma opção viável.
Considerando as informações do quadro 11 os indicadores 13 – (Consumo de energia/ kg DQO removida e 14 - Número de motores elétricos/habitante de projeto) e os dados do item 8 (Consumo de Energia) do quadro 3 as estações que utilizam a tecnologia anaeróbia estação E e F (TS+FA) e C (UASB+F.B.A.S) foram as que apresentaram os melhores resultados. Por este indicador é possível avaliar a facilidade operacional ou simplicidade do processo pois reflete o consumo e o uso de equipamentos elétricos na estação. Estas estações são as que utilizam menos equipamentos elétricos e como consequência demandam menos conhecimentos especializados para sua operação e manutenção. Essas tecnologias são atrativas para comunidades onde não se dispõem de uma equipe operacional para monitoramento e manutenção da estação. Percebemos que a tecnologia de lodos ativados é com maior consumo energético.
QUADRO 11:Resumo de dados que influenciam a simplicidade operacional e no custo operacional.
QUADRO 11 - INDICADOR QUE IMPACTA NA SIMPLICIDADE OPERACIONAL E NO CUSTO OPERACIONAL INDICADOR DE SIMPLICIDADE OPERACIONAL
13 Consumo de energia/ kg
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QUADRO 42: Resumo de dados que influenciam no custo operacional e despesas correntes.
QUADRO 12 - INDICADORES QUE IMPACTAM NO CUSTO OPERACIONAL E DESPESAS CORRENTES
ITEM
Em termos econômicos com base nas informações do quadro 12 nos indicadores 17- (Custo de Operação/ m3), 18 - Custo de Operação/ kg de DQO removida, 19 - Custo de Operação/ habitante os melhores indicadores para os custos operacionais são das tecnologias anaeróbias utilizadas nas estações E e F (TS+FA) e C (UASB+ F.B.A.S). Isto implica que uma comunidade com pouco recursos para as despesas correntes, isto é, mês a mês deve optar por estas tecnologias. As tecnologias que apresentaram os piores resultados são as tecnologia que combina CEPT +MBBR que exigiriam uma capacidade financeira maior para conseguir operar a estação.
Ao considerarmos o uso de produtos químicos relacionados no quadro 13 itens 23, 24, 25, 26 e 27 e a quantidade de horas para transportar o lodo item 32 horas de caminhão esgota fossa impactam consideravelmente na despesa corrente refletindo no custo operacional. Ao correlacionarmos os indicadores 8 - (Produção de lodo) e 9- (Armazenamento de produtos químicos) onde também a tecnologia combinada de CEPT + MBBR apresentou os piores indicadores. Concluímos que esta tecnologia é mais dependente de insumos e de recursos o que torna mais necessário que a comunidade ou município tenha uma infraestrutura de gestão eficiente.
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QUADRO 13: Resumo de dados que influenciam no custo operacional e despesas correntes.
QUADRO 13 – INFLUÊNCIA NO CUSTO OPERACIONAL E DESPESAS CORRENTES
ITEM
CONSUMO DE PRODUTO QUIMICO 1- PAC [kg/mês]
CONSUMO DE PRODUTO QUIMICO 2 – TANINO [kg/mês]
1.850,0
0 881,00 0,00 0,00 0,0 0 0,00 25
CONSUMO DE PRODUTO QUIMICO
3 – NODL [kg/mês] 0,00 1.118,0
CONSUMO DE PRODUTO QUIMICO
4 – HIPOCLORITO [kg/mês] 0,00 0,00 0,00 0,00 425 ,00 0,00 27
CONSUMO DE PRODUTO QUIMICO
5 - ANTI ESPUMANTE [L/mês] 137,00 144,00 0,00 0,00 0,0 0 0,00 32
HORAS CAMINHÃO ESGOTA FOSSA
[h] por mês 64,00 32,00 16,00 16,0
0 8,0
0 8,00 INDICADORES QUE IMPACTAM NO CUSTO OPERACIONAL E DESPESAS CORRENTES 8 Produção de lodo (kg lodo/m3) 10,051 17,233 6,349 32,9 9 Armazenamento de produtos
químicos 246,23 143,43 1,67 0,00 14,
17 64,7
7 Fonte: Elaborado pelo autor
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4 CONCLUSÃO
No somatório dos indicadores a ETE que apresentou os melhores resultados combinados foram as que adotam a concepção anaeróbia combinando tanque séptico e filtro anaeróbio o que mostra que para comunidades isoladas esta seria a primeira opção em termos de concepção e tecnologia. Esta opção traz como vantagens a simplicidade operacional, baixo consumo energético, baixa produção de lodo, baixo custo operacional e de implantação. Seu uso é limitado no entanto quando se deseja remover nutrientes como nitrogênio e fosforo. Outro fatores limitante da tecnologia é a disponibilidade de área, as condições do relevo e acesso ao local. Outra dificuldade está atrelado a possibilidade de reclamações de maus odores e por esta razão não é indicada para locais com residências muito próximas a estação. Neste casos deve-se traçar uma estratégia com o uso de produtos químicos apropriados para o controle de odores. Para atendimento da legislação ambiental deve-se ter as unidades dimensionadas adequadamente no momento do projeto.
As tecnologias que combinam CEPT + MBBR são apropriadas para construção em módulos ou etapas o que permite facilmente adaptar a vazão ou capacidade da estação a necessidade da localidade ampliando a quantidade de tanques. Esta concepção permite reduzir o tamanho das unidades levando a um baixo requerimento de área, o que permite montar, transportar, desmontar as estruturas levando a regiões com terrenos acidentados ou locais de difícil acesso. Esta opção tecnológica permite remover nutrientes como N, P por esta razão esta tecnologia é indicada para corpos receptores bastante eutrofizados.
Apresenta como vantagem o menor prazo de implantação e também um baixo custo de implantação sendo indicada para comunidades isoladas que demandem a implantação de uma solução em caráter de urgência. Contudo tem como desvantagens uso de produtos químicos, uma produção elevada de lodo, alto consumo energético o que leva o indicador de custo operacional a um dos maiores. Esta tecnologia demanda uma infraestrutura de gestão eficiente para operar e monitorar a estação demandando conhecimentos especializados a equipe de operação e supervisão.
A Concepção com Lodos Ativados permite construir em etapas desde que sejam usadas nos tanques de aeração materiais como fibra de vidro ao invés de concreto e alvenaria.. É uma das concepções com melhor relação de eficiência de remoção de DBO, DQO e SST. Dependo do arranjo construído permite remover nutrientes N, P. E possível transportar, desmontar com relativa facilidade indicando possível locomoção a locais com acidentes geográficos. Não apresenta exalação de maus odores para vizinhança o que permite a instalação próxima a residências. Entretanto apresenta um alto consumo
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energético e elevada produção de lodo o que torna seu custo operacional elevado.
Demanda uma parte considerável de área para implantação. É uma tecnologia exige uma equipe especializada de operação e supervisão.
Pelos resultados apresentados pelas estações operadas naquele município da região sudeste verificamos que cada tecnologia tem sua aplicabilidade limitada por um ou mais fatores que dependeram do cenário em que o município ou comunidade está inserido em termos geográficos, políticos e econômicos.
Variáveis como o valor dos terrenos, a capacidade financeira do município para despesas correntes, qualidade necessária ao efluente tratado com relação a nutrientes como nitrogênio e fósforo, condições de acesso e relevo, possibilidade de incremento de vazão, existência de uma equipe operacional e estrutura de gestão deverão balizar a decisão sobre qual tecnologia é mais recomendada para aquele município ou comunidade.
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