Tratamento de Lodo em Estações de Tratamento de Esgoto

TRATAMENTO DE LODO TRATAMENTO DE ESGOTOS PRODUÇÃO DE LODO NECESSIDADE DE TRATAMENTO E DISPOSIÇÃO FINAL PRODUÇÃO DE LODO EXEMPLOS LODOS ATIVADOS 06 a 08 kg SS kg DBO LAGOAS AERADAS 03 kg SS kg DBO REATORES ANAERÓBIOS 024 kg SS kg DBO TRATAMENTO DE LODO ETAPAS ADENSAMENTO DIGESTÃO DESIDRATAÇÃO OBJETIVOS ADENSAMENTO REMOVER ÁGUAAUMENTAR TEOR DE SÓLIDOSREDUZIR VOLUME DIGESTÃO COMPLEMENTAR A ESTABILIZAÇÃO BIOQUÍMICAAUMENTAR O GRAU DE MINERALIZAÇÃO DESIDRATAÇÃO AUMENTAR O TEOR DE SÓLIDOSPERMITIR A DISPOSIÇÃO FINAL EM ATERRO ADENSAMENTO DE LODO ALTERNATIVAS ALTERNATIVAS ADENSAMENTO POR GRAVIDADE Para Lodo Primário e Secundário ADENSAMENTO POR FLOTAÇÃO COM AR DISSOLVIDO Somente Para Excesso de Lodo Biológico ADENSAMENTO MECÂNICO Adensador de Esteira centrífuga e tambor rotativo ADENSADORES DE LODO POR GRAVIDADE DA ETE BARUERÍSP ADENSADORES DE LODO POR GRAVIDADE DA ETE BARUERÍSP Taxas em Adensadores NBR 12209 Tipo de lodo Máxima taxa de aplicação de sólidos kg SSm2d Máxima taxa de aplicação hidráulica m3 dm2 Máximo teor de sólidos em suspensão no lodo adensado Lodo primário bruto 150 30 8 Lodo primário estabilizado 120 50 8 Lodo biológico lodo ativado 30 8 3 Lodo biológico filtro biológico 50 8 6 Lodo misto primário bruto lodo ativado 50 12 6 Lodo misto primário bruto filtro biológico 60 12 7 ADENSAMENTO POR GRAVIDADE Recomendações da NBR12209 Profundidade Útil Mínima 30 m Tempo de Detenção Hidráulico Máximo 24 horas Diâmetro 3 m Removedor Mecanizado de Lodo EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO Dados Tipo de lodo Primário Filtro Biológico Produção de lodo X 2254 kg SS dia Massa específica do lodo 1020 kgm3 Teor de sólidos do lodo 1 Vazão de lodo Q 2254 001 x 1020 221 m3dia ADENSAMENTO DE LODOS DE ETEs 1 1 sec 1 100 TS M V lodo a lodo Adensador Mseca 1 Mseca 2 2 2 sec 2 100 TS M V lodo a lodo Adensador por Gravidade Exemplo ﻼ Taxa de Aplicação de Sólidos 60 kg SS m2 dia ADOTADA ﻼ Área Necessária do Adensador ﻼ AAD 2254 60 376 m2 diâmetro D 69 m ﻼ Adotandose o diâmetro D 7 m Área do adensador 385 m2 Taxa de aplicação de sólidos 2254 385 585 kg SS m2dia ﻼ Profundidade útil adotada Hu 4 m ﻼ Volume útil resultante Vu 4 x 385 154 m3 ﻼ Tempo de detenção hidráulica ﻼ td V Q 154 221 07 d 167 h ﻼ Taxa de Escoamento Superficial ﻼ qA Q As 221 385 57 m3m2dia Adensador por Gravidade Adensador por Gravidade ﻼ Teor de Sólidos no Lodo Adensado 4 ESTIMADO ﻼ Vazão de lodo adensado para massa específica de 1030 kg m3 ﻼ QLAD 2254 004 x 1030 54 7 m3dia ﻼ Vazão de Recirculação 221 547 1663 m3dia ﻼ O ADENSADOR DEVERÁ POSSUIR REMOVEDOR MECANIZADO DE LODO ADENSADORES DE LODO POR FLOTAÇÃO DA ETE BARUERÍSP Taxas em Adensadores por Flotação NBR12209 Tipo de lodo Relação ArSólidos kgkg Taxa de Aplicação de Sólidos kgSSm2d Taxa de Aplicação Hidráulica m3m2d Lodo primário bruto 004 007 90 200 90 250 Lodo biológico lodo ativado 002 005 50 120 60 220 Lodo biológico filtro biológico 002 005 50 120 90 250 Lodo Misto primário bruto lodo ativado 002 005 60 150 90 250 Lodo misto primário bruto filtro biológico 002 005 60 150 90 250 Teor de sólidos no lodo flotado 3 a 6 Adensamento Mecânico PARÂMETROS DE PROJETO DE ADENSADORES MECÂNICOS DE ESTEIRA EM ETEs Largura da esteira metros Carga Hidráulica Ls Carga Hidráulica Lmmin 10 60 a 16 380 a 960 15 95 a 240 380 a 960 20 127 a 320 380 a 960 30 180 a 470 380 a 960 Na ausência de dados experimentais a carga de sólidos deve situarse entre de 200 a 600 kgmh e vazão hidráulica em torno de 800 Lmmin DIGESTÃO DE LODO ALTERNATIVAS AERÓBIA Menor custo de implantação ANAERÓBIA Menor custo de operação DIGESTORES ANAERÓBIOS DE LODO DA ETE BARUERÍSP DIGESTORES ANAERÓBIOS DE LODO DA ETE BARUERÍSP DIGESTORES ANAERÓBIOS DE LODO DA ETE SUZANOSP DIGESTORES ANAERÓBIOS CLASSIFICAÇÃO de acordo com a NBR 12209 BAIXA TAXA Sem homogeneização e sem aquecimento CONVENCIONAIS Com homogeneização mas sem aquecimento ALTA TAXA Com homogeneização e com aquecimento DIGESTORES ANAERÓBIOS Taxa de Aplicação de SSV kg SSV m3 dia Tempo de Detenção Hidráulico dias Baixa Taxa 05 45 Convencional 12 30 Alta Taxa 48 18 Observação Podem ser usados digestores de segundo estágio para armazenamento do lodo e remoção de sobrenadante O volume do digestor de segundo estágio é de cerca de 13 do volume de primeiro estágio determinado pelos critérios apresentados DIGESTORES ANAERÓBIOS EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO DIGESTOR DE BAIXA TAXA Dados Produção de lodo X 2254 kg SS dia Fração Volátil Xv 1757 kg SSV dia Teor de sólidos do lodo 4 Vazão de lodo Q 547 m 3dia Taxa de Aplicação de SSV 05 kg SSV m 3 dia ADOTADA Volume necessário de digestores anaeróbios VDIGAN 1757 05 3514 m 3 Para atender o tempo de detenção mínimo de 45 dias tem se VDIGAN 45 X 547 24615 m 3 Deverão ser adotados três digestores de 1200 m 3 cada perfazendo um volume útil total de 3600 m 3 DIGESTÃO AERÓBIA NBR 12209 ABNT TRH Apenas lodo biológico TRH 12 dias Lodo misto TRH 18 dias Taxa de aplicação de SSV 35 kgm3d NEC O2 Lodo biológico NEC O2 23 kgO2kg SSV destruído Lodo misto NEC O2 23 15 kgO2 kg DBO ODDA 2 mgO2L Aeração superficial Densidade de potência 25 Wm3 Ar difuso 12 m3 de ar por hora e por m3 do volume útil A adoção da digestão aeróbia em ETEs com vazão superior a 250 Ls deve ser justificada Admitese obter uma destruição máxima de 40 de SSV DESIDRATAÇÃO DE LODO OBJETIVO Elevar o teor de sólidos do lodo geralmente acima de 20 de modo a reduzir o volume a ser transportado e a permitir a sua disposição final em aterros agricultura etc ALTERNATIVAS DESIDRATAÇÃO NATURAL Leitos de Secagem de Lodo DESIDRATAÇÃO MECANIZADA Máquinas Desaguadoras LEITOS DE SECAGEM DE LODO DA ETE DE RIBEIRÃO PIRESSP LEITOS DE SECAGEM DE LODO DA ETE DE RIBEIRÃO PIRESSP LEITOS DE SECAGEM DE LODO DA ETE DE RIBEIRÃO PIRESSP LEITOS DE SECAGEM DE LODO DA ETE DE JUQUITIBASP LEITOS DE SECAGEM DA ETE MENINO DEUS CURITIBAPR Leitos de Secagem Cobertos Leitos de Secagem Cobertos Leitros de Secagem Cobertos TRATAMENTO DE LODO LEITOS DE SECAGEM DE LODO DIMENSIONAMENTO NB 570 TAXA DE APLICAÇÃO DE SÓLIDOS 15 kg SS m 2 x ciclo Exemplo de dimensionamento Dados Produção de lodo X 2254 kg SS dia Fração Volátil Xv 1757 kg SSV dia LEITOS DE SECAGEM DE LODO Considerandose que anteriormente à secagem o lodo sofrerá redução de 55 dos sólidos voláteis devido à digestão anaeróbia temse XvRED 055 x 1757 966 kg SSV dia Xpsecagem 2254 966 1288 kg SS dia Xpsecagem 1288 x 365 470120 kg SS ano LEITOS DE SECAGEM DE LODO Adotandose 12 ciclos de secagem por ano temse Xpsecagem 470120 12 39177 kg SS ciclo Adotandose a taxa de 125 kg SS m 2 x ciclo temse a seguinte área necessária de leitos de secagem de lodo ALSEC 39177 125 3134 m 2 Lodo 25 m 8 m 024 m britas 3 e 4 024 m brita 4 012 m britas 1 e 2 012 m areião 005 m tijolos 07 m lodo borda i 3 Bags ETE LimoeiroPP Bags Bags DESIDRATAÇÃO MECÂNICA DE LODO PRINCIPAIS TIPOS DE MÁQUINAS DESAGUADORAS DECANTER CENTRÍFUGO FILTROPRENSA DE PLACAS FILTROPRENSA CONTÍNUO DE ESTEIRA FILTRO À VÁCUO Entrada do lodo do tanque adensador Saídas laterais de líquido Formação da Torta Esquema de um FiltroPrensa de Placas DESIDRATAÇÃO MECÂNICA DE LODO NECESSIDADE PRÉVIA DE CONDICIONAMENTO QUÍMICO DO LODO DOSAGENS TÍPICAS POLIELETRÓLITO 05 a 06 kg 100 kg SS CLORETO FÉRRICO E CAL FeCl3 7 kg 100 kg SS CaOH2 15 kg 100 kg SS Desidratação Mecânica de Lodo DIMENSIONAMENTO FILTROPRENSA DE PLACAS V 100 SS N P V Volume do filtroprensa Litros SS carga de sólidos em suspensão kgdia N número de prensagens por dia P Teor de sólidos da torta Massa específica da torta kgL Dimensionamento Filtro Prensa de Placas Dados X 6825 kg SS dia N 4 P 30 106 Volume do filtroprensa V 100 x 6825 4 x 30 x 106 5366 L Utilizandose placas de 15 m x 15 m e 3 cm de espessura Vcâmara 15 x 15 x 003 00675 m 3 675 L Número de placas 5366 675 80 EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO FILTROPRENSA CONTÍNUO DE ESTEIRA Dados X 8212 kg SS dia 1030 kg m 3 Teor de sólidos 5 Vazão de lodo QLODO 8212 005 x 1030 160 m 3dia Utilizandose a taxa de aplicação de 300 kg SS m x h e dois filtros de 1 m de largura de esteira temse o seguinte número de horas diárias de funcionamento N o Horasdia 8212 300x2 14 Consumo de polieletrólito Médio 6 kg 1000 kg SS Máximo 8 kg 1000 kg SS Teor de sólidos no lodo desidratado 30 Volume de lodo desidratado com 1060 kg m 3 e 90 de captura de sólidos Vlodo seco 09 x 8212 03 x 1060 23 m 3dia ALTERNATIVA DECANTER CENTRÍFUGO Escolhendose uma centrífuga com capacidade de alimentação de 10 m3hora temse o seguinte número de horas diárias de funcionamento No Horasdia 160 10 16 Considerandose o lodo desidratado a 20 de sólidos 1060 kg m3 e 90 de captura de sólidos temse a seguinte vazão de lodo desidratado Vlodo seco 09 x 8212 02 x 1060 35 m3dia FP Pós Secagem de Lodo Estufa Agrícola Secagem Térmica Pós Secagem de Lodo ﻼ Estufa Agrícola Desenvolvimento da pesquisa Curva de teor de umidade Huber KULT SRT Pós Secagem de Lodo ﻼ Secagem Térmica SABESP ETE São Miguel Secagem Térmica Pellets