23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
I-219 - AVALIAÇÃO DA VIABILIDADE DE IMPLANTAÇÃO DE SISTEMAS
NATURAIS DE SECAGEM DE LODO DE ETA ATRAVÉS DO ESTUDO DE
VARIÁVEIS METEOROLÓGICAS: ESTUDO DE CASO PARA O ESTADO DO
PARANÁ
Soraia Giordani(1)
Engenheira Civil (UFPR) 1999, Mestre em Engenharia Ambiental (UFPR) 2002, Engenheira de Projetos da
Unidade de Serviços de Projetos Especiais (USPE) da SANEPAR – Companhia de Saneamento do Paraná.
Bruno Passos de Abreu
Tecnólogo em Construção Civil (CEFET-PR) 2004, Pós-graduando (MBA) em Sistemas de Gestão Ambiental
(PUC-PR), Funcionário da SERENCO – Serviço de Engenharia Consultiva.
Endereço(1): Rua Engos. Rebouças, 1376 - Rebouças - Curitiba - PR - CEP 80215-900 - Brasil - Fone: (41) 3303627 - Fax: (41) 330-3287 - e-mail: [email protected]
RESUMO
As impurezas retidas no processo de potabilização das águas e os produtos químicos utilizados no tratamento
originam o lodo das Estações de Tratamento de Água-ETAs. Estes lodos são classificados como “resíduos
sólidos” e devem, portanto, ser tratados e dispostos como tal. Entretanto, estes resíduos são, em sua maioria,
lançados nos cursos d’água, sendo raras as ETAs que possuem um sistema de tratamento e disposição do lodo
produzido. O tratamento, consiste na secagem dos lodos podendo ser utilizados sistemas mecânicos ou
naturais para tal. Os sistemas naturais possuem, menores custos de implantação e manutenção, quando
comparados aos sistemas de desaguamento mecânico. Todavia, por ser um método natural sua eficiência é
bastante dependente das condições climáticas locais, devendo ser procedido estudo destas variáveis para
avaliação da aplicabilidade destes sistemas em cada caso. O estado do Paraná possui grande variação
climatológica. Em sua porção sudeste os índices pluviométricos e umidade relativa do ar são altos. Já em sua
porção noroeste, nota-se diminuição dos índices pluviométricos e baixa umidade relativa do ar. Isto indica que
a possibilidade de sucesso na implantação de lagoas e leitos seja maior na região noroeste em relação a região
sudeste. Todavia, sentiu-se a necessidade de se realizar um estudo científico com base em uma metodologia
própria e coleta de dados meteorológicos para a real avaliação da viabilidade de implantação de lagos e leitos
em cada município do estado. Para sanar tal necessidade, este artigo apresenta e aplica uma metodologia para
identificação dos municípios onde as condições climáticas são mais favoráveis à implantação de sistemas
naturais de secagem. Após a coleta de dados e as manipulações matemáticas as conclusões corroboraram com
as suspeitas iniciais e indicaram que a possibilidade de sucesso na implantação de leitos e lagoas para secagem
de lodo de ETA no estado do Paraná é maior na região noroeste do estado, em comparação a região central e
sudeste.
PALAVRAS-CHAVE: Lodo, lodo de água, lodo de ETA, lagoas de secagem, leitos de secagem.
INTRODUÇÃO
As impurezas retidas no processo de potabilização das águas naturais e os produtos químicos utilizados no
tratamento originam o lodo das Estações de Tratamento de Água- ETA. Estes resíduos são originados por
ocasião da lavagem de filtros e descarga de decantador e são classificados pela NBR-10.004/87 como
“resíduos sólidos” e devem, portanto, ser tratados e dispostos como tal. Todavia, em nosso país, estes resíduos
são, em sua maioria, lançados nos cursos d’água, sendo raras as estações que possuem um sistema adequado
de tratamento e disposição do lodo produzido.
Todavia, face às novas exigências legais e com o advento da Lei 9.605/98, mais comumente chamada Lei de
Crimes Ambientais, o não atendimento à legislação vigente faz com que as empresas de saneamento
acumulem um passivo ambiental o que poderá acarretar por conseqüência uma série de punições legais e
transtornos aos responsáveis pelo funcionamento das ETAs.
A solução para este passivo ambiental consiste na promoção da coleta, tratamento e correta destinação final
dos lodos produzidos.
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
1
23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
Existem várias alternativas para a disposição final do lodo de ETA e na definição do sistema a ser adotado
deve ser realizada uma análise da viabilidade técnica, ambiental e econômica das alternativas disponíveis. As
possibilidades de disposição final e/ou reutilização são listadas abaixo:
• Aplicações diversas na industria da construção civil: cimento, tijolo, cerâmicas, concreto não estrutural,
base para pavimentação de estradas, entre outros;
•
Disposição controlada em certos tipos de solo;
•
Disposição em aterros sanitário;
•
Co-disposição com outros resíduos sólidos, lodo de ETE, caliça, etc;
•
Cultivo de grama comercial;
•
Produção de solo comercial para aterro;
•
Co-processamento em fornos de cimento;
•
Incineração;
O tratamento ou desaguamento do lodo tem por objetivo a redução de seu volume e consequentemente a
redução dos custos de transporte e destinação. Além disso na maior parte das formas de disposição final
exige-se um Teor de Sólidos-TS mínimo. Por exemplo, na disposição em aterro sanitário e para a
incorporação à massa de argila e moldagem de tijolos exige-se um TS superior a 25%, teores inferiores não
dão capacidade suporte, no caso de aterros, ou não permitem a moldagem dos tijolos, no caso de reúso em
olaria. No momento de sua geração estes resíduos possuem de 99,5 a 95% de teor de umidade e a remoção da
água pode ser realizada através dos seguintes processos:
•
Desaguamento natural em lagoas e leitos de secagem;
• Desaguamento mecânico com filtros-prensa, centrífuga, prensa desaguadora, filtro a vácuo, prensa
parafuso, tubos de geotêxtil etc.
Os sistemas naturais de remoção de água possuem, geralmente, menores custos de implantação e manutenção,
quando comparados aos sistemas de desaguamento mecânico. Todavia, os custos referentes à implantação de
lagoas e leitos de secagem variam bastante em função do arranjo definido e principalmente da disponibilidade
e do valor do terreno. Por ser um método natural de tratamento sua eficiência é bastante dependente das
condições climáticas locais, devendo ser procedido estudo destas variáveis para avaliação da aplicabilidade
destes sistemas em cada caso.
Para o desaguamento mecânico o projeto completo contempla tanques de equalização, adensador e
desidratador mecânico. Estes equipamentos possuem valores de aquisição elevados e consomem energia
elétrica em seu funcionamento. Em pequenas ETAs dificilmente se viabiliza a implantação destes sistemas de
tratamento devendo ser perseguida a utilização de sistemas naturais devido aos baixos custos de implantação,
operação e manutenção, facilidade operacional e melhor desempenho ambiental, visto que em sistemas
naturais não são utilizados insumos tais como energia elétrica e produtos químicos.
O estado do Paraná possui grande variação climatológica ao longo de sua extensão. Em sua porção litorânea, a
evaporação das águas do atlântico aliado a presença da serra do mar faz com que esta região possua altos
índices pluviométricos e seja alta umidade relativa do ar. Já em sua porção noroeste, localizada no terceiro
planalto, nota-se diminuição dos índices pluviométricos e baixa umidade relativa do ar. Isto indica que a
possibilidade de sucesso na implantação de lagoas e leitos seja maior na região noroeste em relação a região
sudeste.
Todavia, é necessário se realizar um estudo científico com base em uma metodologia própria e coleta de dados
meteorológicos para a real avaliação da viabilidade de implantação de lagos e leitos em cada município do
estado.
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
2
23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
OBJETIVO
O estudo apresentado tem como objetivo realizar averiguações sobre a possibilidade de sucesso na
implantação de lagoas e leitos para secagem dos lodos produzidos nas ETAs da Sanepar. Esta análise tem a
intenção de indicar municípios que possuem condições climáticas favoráveis à implantação de sistemas
naturais para secagem de lodo de ETA.
METODOLOGIA
Para o alcance do objetivo proposto foi realizada primeiramente uma breve revisão bibliográfica das principais
características dos leitos e lagoas para secagem de lodo de ETA. Esta revisão auxiliou a definição das
variáveis meteorológicas de interesse. Posteriormente estas variáveis foram coletadas e trabalhadas
matematicamente tendo em vista à geração de um índice que referenda para cada município uma nota que
indica a viabilidade de implantação de lagoas e leitos de secagem do lodo de ETA.
Devido à diferenças significativas entre as unidades e ordem de grandeza das variáveis estudadas calculou-se
primeiramente um índice para cada variável através da comparação dos dados meteorológicos entre os
municípios do estado. Para exemplificar o exposto cita-se o exemplo do cálculo do índice da evaporação e
precipitação. Nesta análise, ao município que possuía a maior taxa de evaporação atribuiu-se nota 10 e ao
município que possuía menor evaporação atribuiu-se nota zero. Isto porque a evaporação é diretamente
proporcional à eficiência de secagem, quanto maior a evaporação melhor o desempenho do sistema de
tratamento. Para os demais municípios foram atribuídas notas proporcionais através de uma regra de três
composta. No caso da precipitação o procedimento foi semelhante invertendo-se as notas, ou seja, atribuindo
10 ao município que possuía o menor índice pluviométrico e zero ao município que possuía o maior índice
pluviométrico, uma vez que quanto maior a precipitação menor a eficiência de secagem em sistemas naturais.
Ao final do cálculo dos índices individuais para todas as variáveis meteorológicas estudadas obteve-se a nota
ou índice global através da média aritmética dos índices individuais. Devido à possibilidade de cobertura
destes sistemas naturais de secagem, foi gerado também um segundo índice excluíndo o índice da precipitação
da média aritmética. Desta forma ao final dos cálculos foram gerados dois índices globais o Índice Global para
Sistemas Abertos-IGA e Índice Global para Sistemas Cobertos-IGC.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
•
LEITOS DE SECAGEM
Os leitos de secagem são constituídos por tanques rasos, compostos de camada suporte, meio filtrante e
sistema drenante. A camada suporte tem por finalidade, manter a espessura do lodo uniforme, facilitar a
remoção manual do lodo e evitar a formação de buracos devido à movimentação de funcionários sobre o leito.
Esta camada possui uma espessura de 0,3 m de areia com tamanho efetivo de 0,3 a 0,5 mm e o coeficiente de
não- uniformidade menor que 5,0. O meio filtrante é geralmente constituído por britas graduadas de 1/8” a
1/4“, com 0,15 a 0,3 m de espessura. O sistema drenante é constituído por tubos perfurados de 150 ou 200 mm
de diâmetro. O lodo é espalhado em camadas de 20 a 30 cm e uma nova camada deve ser lançada somente
após a secagem total do mesmo (REALI, 1999). A tabela 1 apresenta as vantagens e desvantagens deste
sistema.
O fundo do leito pode ser o próprio solo protegido por uma camada de concreto simples. Em caso de leitos
implantados em regiões com lençol freático alto pode-se pensar na concepção de leitos elevados, construídos a
pelo menos 30 cm do solo, ou pode-se pensar em realizar a impermeabilização do fundo do mesmo, tendo em
vista evitar o aporte das águas subterrâneas à massa de lodo que se pretende secar.
Na ilha de Florianópolis, capital Catarinense, foram implantados leitos de secagem apoiados para o
desaguamento do lodo gerado na ETA Lagoa do Peri e devido ao alto nível freático local, o sistema falhou e
teve de ser abandonado.
Os tubos que transportam o lodo para os leitos de secagem devem ser dimensionados para trabalhar com
velocidade de 0,75 m/s (RICHTER, 2001 e REALI, 1999). O filtrado do leito, deve ser caracterizado, pois
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
3
23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
pode possuir valores elevados de DQO, metais, cor e turbidez. A possibilidade de retorno à entrada da ETA e
o reúso do drenado é fator fundamental (REALI, 1999).
A operação do sistema de leitos de secagem completa-se em um ciclo de duas fases: enchimento e secagem. O
tempo de enchimento geralmente varia entre 15 a 30 dias e é função do número de unidades ou capacidade de
cada leito. O tempo de secagem dura em média 3 semanas e varia em função do clima regional e do teor de
sólidos desejado (RICHTER, 2001).
Durante o desenvolvimento das Pesquisas do PROSAB 2 – Tema 4, foi proposto pela Universidade Federal de
São Carlos (UFSCar) leitos de secagem com meio filtrante e camada suporte composto por uma camada
variável entre 15 a 30 cm de brita 1, recoberta por manta geotêxtil. As mantas mais espessas (600 g/m²)
caracterizam-se em materiais mais apropriados para utilização em leitos de secagem, apresentando maior
resistência, podendo ser lavadas com sistema de hidrojateamento sem sofrer danos o que permite sua
reutilização (CORDEIRO, 2001 citado em REALI, 1999).
Tabela 1 - vantagens e desvantagens de leitos de secagem
VANTAGENS
DESVANTAGENS
Baixo custo inicial quando o custo da terra é baixo
Seu projeto tem necessidade de conhecimentos sobre
o clima
Pequena necessidade de operação
Necessidade de maior área
Baixo consumo de energia
Remoção do lodo seco exige trabalho intensivo
Pouca necessidade de utilização condicionantes Necessita trabalhar com lodo estabilizado
químicos
Alta concentração de sólidos
Fonte: Water Pollution Control Federation – WPCF (1983). Sludge Dewatering – Manual of Practice no20. Washington,
citado em REALLI, (1999).
Existem também outros dois tipos de sistemas de leitos de secagem alternativos como os leitos de secagem a
vácuo e os leitos de secagem de tela em cunha. O leito de secagem a vácuo utiliza pressões negativas para
ativar a operação de drenagem. Os leitos de secagem de tela em cunha são constituídos por tanques
retangulares rasos e impermeáveis. O fundo é formado por um septo de tela em cunha. O fundo falso é vedado
e o controle do drenado é realizado através de uma válvula de gaveta (REALI, 1999).
No Brasil a cidade de Campo Grande, Mato Grosso do Sul, que está aplicando sistemas de leitos de secagem
para remoção de água de lodos de ETAs. Para países como os EUA e alguns situados na Europa, os dados são
um pouco mais consistentes. Nos EUA, cerca de 10% de ETAs utilizam leitos de secagem (REALI, 1999).
No Paraná foram construídos leitos de secagem para tratamento dos lodos da ETA de Salto do Lontra. O
sistema tem funcionado adequadamente.
•
LAGOAS DE SECAGEM
Lagoas de secagem são sistemas construídos com a finalidade de recebimento, equalização da vazão de lodos
e retenção dos sólidos. Por promover a clarificação mediante decantação dos efluentes os mesmos podem ser
recirculados para a entrada da ETA. As áreas necessárias são grandes, desta forma, o custo e a disponibilidade
do terreno são fatores essenciais na definição de viabilidade de implantação deste método.
Recomenda-se que a profundidade das lagoas para secagem de lodo de ETA varie de 0,7 a 1,4 m, apesar de
existirem lagoas que atinjam 3,0 m de profundidade. A taxa de aplicação de sólidos recomendada varia entre
36 a 39 Kg de sólidos/m³, devendo ser previstas duas células, no mínimo, para facilitar a estocagem do lodo.
O tempo para desidratação pode variar bastante, principalmente quando são consideradas as condições
climáticas. Vários são os fatores que devem ser avaliados nos critérios de projeto, podendo ser citados: clima,
permeabilidade do subsolo (ou coeficiente de infiltração), características do lodo, profundidade da lagoa e
área superficial. A permeabilidade do subsolo (K) deve possuir valores moderados, variando de 4,2 x 10-4 a
1,4 x 10-3 cm/s, e o fundo da lagoa deverá estar, no mínimo, 50 cm acima do nível de água do lençol freático,
ou de acordo com as legislações locais (REALI, 1999).
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
4
23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
RICHTER (2001) cita que a profundidade de lagoas pode variar entre 1,2 a 1,8m. Este mesmo autor comenta
também que o projeto de lagoas deve ser realizado considerando o período de carga de um ano.
O projeto de lagoas de secagem inclui tubulações de entrada de lodo, coletores flutuantes ou vertedores
reguláveis para saída do decantado, sistema de bombeamento para retorno do clarificado, proteção dos
taludes, impermeabilização de fundo e rampa de acesso para entrada de equipamentos e limpeza da mesma.
Algumas vezes pode ser economicamente viável o bombeamento dos lodos até uma determinada distância
para implantação da lagoa. Deve-se tomar o cuidado de prever o cercamento da área para prevenção de
acidentes e na escolha do local de implantação deve-se avaliar a possibilidade de proliferação de insetos e
exalação de maus odores, isto poderá ocorrer quando o lodo possui altas concentrações de matéria orgânica.
Na Sabesp a experiência com lagoas para remoção de água de lodos de ETAs é a desenvolvida na ETA - Alto
Tietê (Taiçopeba), na Região Metropolitana de São Paulo. Essa estação foi inaugurada em 1991, entrando em
operação com sistema de recuperação de água de lavagem e lagoas para desidratação de lodos. O sistema não
funcionou adequadamente em função das características do tamanho de partículas do lodo e do clima da
região (REALI, 1999).
Na Sanepar as ETAs Fazenda Rio Grande e Audi (Cotia), localizadas respectivamente nos municípios de
Fazenda Rio Grande e São José dos Pinhais, ambos na Região Metropolitana de Curitiba, sudeste do estado,
possuem Lagoas para tratamento do lodo. Na limpeza das lagoas da ETA Fazenda Rio Grande verificou-se
que o teor de sólidos do lodo após remoção da água livre foi de 30% na entrada ou inicio da lagoa, 17% na
região central e 20% na região de saída do clarificado. A figura 1 ilustra a limpeza da lagoa da ETA Fazenda
Rio Grande.
Figura 1 – Limpeza das Lagoas de Lodo da ETA Fazenda Rio Grande
Fonte: Fazenda Rio Grande - Sanepar
•
DEFINIÇÃO DAS VARIÁVEIS DE INTERESSE
Para entender quais são as variáveis de interesse deve-se conhecer os mecanismos de remoção da água em
leitos e lagoas. A figuras 2 e 3 ilustram estes mecanismos apresentando-os de forma esquemática.
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
5
23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
Figura 2 – Esquema de entrada e saída da água em leito de secagem
P = Precipitação (para leitos abertos)
E = Evaporação
U = Umidade relativa do ar
T = Temperatura local
N = Nível do lençol freático
PM = Porosidade do meio
I = Insolação
V = Ventos
Figura 3 – Esquema de entrada e saída da água em lagoas de secagem
PRECIPITAÇÃO f = (U, I, E, T, V)
EVAPORAÇÃO f = (U, I, P, T, V)
LODO
DRENAGEM
DRENAGEM
DRENAGEM f = ( K, N)
P = Precipitação (para leitos abertos)
E = Evaporação
U = Umidade relativa do ar
T = Temperatura local
I = Insolação
P = Nível do lençol freático
V = Ventos
K = Coeficiente de infiltração do solo N = Nível do lençol freático
Percebe-se nestas figuras que as variáveis de interesse para o estudo da eficiência de leitos de secagem são:
P = Precipitação (para leitos abertos);
E = Evaporação;
U = Umidade relativa do ar;
I = Insolação;
T =Temperatura local;
N =Nível do lençol freático (para leitos enterrados);
V = Ventos.
PM = Porosidade do meio
Para lagoas as variáveis de interesse para o estudo da eficiência de lagoas de secagem são:
P = Precipitação (para lagoas abertas);
E = Evaporação;
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
6
23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
U = Umidade relativa do ar;
I = Insolação;
T =Temperatura local;
P =Nível do Lençol freático;
V = Ventos;
K = Coeficiente de infiltração do solo;
N =Nível do lençol freático.
Cabe destacar que a variável precipitação só terá influência sobre a viabilidade de implantação de leitos e
lagoas que não possuem cobertura e no caso de municípios onde o único fator desestimulante for a
quantidades de chuvas pode-se pensar em realizar a cobertura dos mesmos visando não permitir o aporte de
águas pluviais ao material que se pretende secar. Destaca-se também que quando for realizada a
impermeabilização do fundo das lagoas a drenagem torna-se praticamente nula, assim como quando for
realizada a impermeabilização do fundo dos leitos o nível do lençol freático se torna pouco relevante.
ESTUDO DAS VARIÁVEIS DE INTERESSE
A busca aos atlas hidrográficos e meteorológicos possibilitou a coleta dos seguintes dados:
1.
2.
3.
4.
5.
Precipitação média anual (mm);
Evaporação da superfície líquida (mm);
Umidade relativa do ar (%);
Insolação média anual (horas);
Temperatura local (oC);
O nível do lençol freático e o coeficiente de infiltração do solo não foram avaliados por apresentarem grande
variação espacial, sendo fatores que devem ser avaliados no local onde se pretende implantar as lagoas ou
leitos. Dados de vento também não foram coletados devido à inexistência destes nos atlas consultados.
Para a obtenção dos dados de umidade relativa do ar, insolação média anual e temperatura média foi
consultado o Atlas Metereológico do Estado do Paraná do Centro de Hidráulica e Hidrologia Professor
Parigot de Souza-CEHPAR (KAVISKI, KRUGER, KUWABARA e ROHN, 1996).
Para estudo da precipitação utilizou-se o Atlas de Recursos Hídricos do Estado do Paraná elaborado pela
Superintendência de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental (SUDERHSA, 1999). A avaliação da
evaporação da superfície líquida foi realizada com base na dissertação de mestrado de Ingrid Illich Muller
intitulada Métodos de Avaliação da Evaporação e Evapotranspiração – Análise comparativa para o estado do
Paraná (MULLER, 1995).
Utilizando as fontes citadas acima se identificou manualmente em mapa, para cada município, o valor das
cinco variáveis em estudo. Para a definição do local exato onde seriam coletados os dados, definiu-se por bem
utilizar o núcleo urbano do município, uma vez que as ETAs estão localizadas nele ou bem próximo à eles.
Após a geração dos índices individuais foram calculados dois índices globais. O primeiro considerando todas
as variáveis coletadas e um segundo retirando-se o índice da precipitação (que deverá ser observada na
definição da viabilidade de implantação de lagoas e leitos cobertos). A Tabela 2 apresenta os índices para
leitos e lagoas abertos e cobertos. As figuras 4 e 5 ilustram a distribuição destas variáveis ao longo do estado
correlacionando as notas obtidas para cada município com cores.
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
7
23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
Tabela 2 - Índices globais para leitos e lagoas abertos e cobertos calculados para os municípios paranaenses
MUNICÍPIO
IGA IGC
MUNICÍPIO
IGA IGC
MUNICÍPIO
IGA IGC
Abatiá
Adrianópolis
Agudos do Sul
Almirante Tamandaré
Altamira do Paraná
Alto Paraná
Alto Piquiri
Altônia
Alvorada do Sul
Amaporã
Ampere
Anahy
Andirá
Ângulo
Antonina
Antonio Olinto
Apucarana
Arapongas
Arapoti
Arapuã
Araruna
Araucária
8,2
4,6
3,4
3,6
6,8
8,7
8,0
7,7
8,3
8,5
5,6
6,9
8,3
8,7
1,8
2,8
6,8
6,8
3,8
6,2
7,2
3,0
6,4
2,6
1,7
1,8
5,7
7,2
6,5
6,0
6,5
6,8
4,6
5,8
6,5
7,0
1,8
1,2
5,4
5,4
2,3
5,0
5,9
1,3
Ariranha do Ivaí
Armond
Assaí
Assis Chateaubriand
Astorga
Atalaia
Balsa Nova
Bandeirantes
Barbosa Ferraz
Barra do Jacaré
Barracão
Bela Vista da Caroba
Bela Vista do Paraíso
Bituruna
Boa Esperança
Boa Esp. do Iguaçu
Boa Vent.do São
Roque
Boa Vista da
Aparecida
Bocaiúva do Sul
Bom Jesus do Sul
Bom Sucesso
Bom Sucesso do Sul
Borrazópolis
6,8
6,0
8,0
7,2
7,8
8,7
3,0
8,3
7,0
7,7
6,1
6,2
8,0
3,1
7,2
5,9
5,2
5,5
4,9
6,3
5,9
6,3
7,0
1,3
6,5
5,6
6,0
5,2
5,3
6,4
2,2
5,9
4,9
3,8
Braganey
Brasilândia do Sul
Cafeara
Cafelândia
Cafezal do Sul
Califórnia
Cambará
Cambé
Cambira
Campina da Lagoa
Campina do Simão
Campina Gr.do Sul
Campo Bonito
Campo do Tenente
Campo Largo
Campo Magro
Campo Mourão
Cândido de Abreu
Candoí
Cantagalo
Capanema
Cap. Leonidas
Marques
Carambeí
Carlópolis
Cascavel
Castro
Catanduva
Centenário do Sul
Cerro Azul
Céu Azul
Chopinzinho
Cianorte
Cidade Gaúcha
Clevelândia
Coioxim
Colombo
Colorado
Congoinhas
Conselheiro Mairinck
6,6 5,6 Contenda
3,1
5,6
6,9
5,8
6,8
1,4
4,7
5,6
5,0
5,4
Corbélia
Cornélio Procópio
Cel Domingos Soares
Coronel Vivida
Corumbataí do Sul
6,7
7,4
8,4
6,9
7,7
6,7
7,8
7,6
7,3
7,1
4,9
3,0
6,1
2,9
3,0
3,1
6,7
5,9
4,8
5,9
6,9
6,8
5,6
5,9
6,7
5,8
6,0
5,4
6,0
6,1
5,9
5,9
3,8
1,3
5,1
1,2
1,3
1,3
5,3
4,4
3,8
4,8
5,8
5,7
Cruz Machado
Cruzeiro do Iguaçu
Cruzeiro do Oeste
Cruzeiro do Sul
Cruzmaltina
Curitiba
Curiúva
Diamante do Norte
Diamante do Oeste
Diamante do Sul
Dois Vizinhos
Douradina
Doutor Camargo
Doutor Ulysses
Enéas Marques
Engenheiro Beltrão
Entre Rios do Oeste
Esperança Nova
Espigão Alto Iguaçu
Farol
Faxinal
Fazenda Rio Grande
3,3
6,3
8,6
8,8
6,2
3,5
6,2
8,3
7,2
6,1
5,9
8,4
7,9
4,4
5,9
7,8
6,9
7,9
5,9
7,2
6,2
3,5
2,2
5,4
7,0
7,2
4,9
1,8
4,5
6,5
6,0
5,1
4,9
6,8
6,4
2,6
5,0
6,3
5,5
6,2
4,9
5,9
5,0
1,8
3,3
7,5
6,1
3,4
6,0
8,3
3,9
6,8
5,7
8,5
7,8
3,9
4,9
3,6
8,4
6,9
7,5
1,8
5,8
5,1
1,8
5,0
6,5
2,1
5,8
4,9
7,0
6,2
3,0
3,8
1,8
6,7
5,3
5,8
Fênix
Fernandes Pinheiro
Figueira
Flor da Serra do Sul
Floraí
Floresta
Florestópolis
Flórida
Formosa do Oeste
Foz do Iguaçu
Foz do Jordão
Francisco Alves
Francisco Beltrão
General Carneiro
Godoy Moreira
Goioêre
Grandes Rios
7,0
3,2
7,4
5,5
8,6
7,8
8,7
8,7
7,3
7,0
5,0
7,1
5,8
3,4
6,8
7,3
6,7
5,6
1,8
5,6
4,6
7,1
6,3
7,0
7,0
5,9
5,6
4,3
5,5
5,0
2,0
5,6
5,9
5,5
3,5 1,8 Guaíra
6,7
8,2
3,9
5,2
7,0
5,6
6,5
2,9
4,4
5,6
Guairaça
Guamiranga
Guapirama
Guaporema
Guaraci
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
7,4 5,5
8,6
4,4
7,4
8,9
8,2
6,8
2,9
5,8
7,2
6,5
8
23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
Tabela 2 - Índices globais para leitos e lagoas abertos e cobertos calculados para os municípios paranaenses
MUNICÍPIO
IGA IGC
MUNICÍPIO
IGA IGC
MUNICÍPIO
IGA IGC
Guaraniaçu
Guarapuava
Guaraqueçaba
Guaratuba
Honório Serpa
Ibaiti
6,0
4,2
2,6
2,6
4,6
6,3
5,0
3,1
1,9
1,9
3,7
4,6
Jundiai do Sul
Juranda
Jussara
Kaloré
Lapa
Laranjal
7,5
7,2
8,4
6,8
3,4
6,1
5,9
5,9
7,0
5,4
1,7
5,1
7,3
2,3
8,1
8,8
8,9
8,2
5,9
2,3
6,4
7,1
7,2
6,5
7,0
6,7
8,7
6,0
5,9
5,7
7,1
5,0
6,9
7,1
6,3
5,2
5,5
6,7
1,7
5,3
7,0
6,1
1,3
5,1
3,2
5,0
5,5
Moreira Sales
Morretes
Munhoz de Mello
Nossa Sr das Graças
Nova Aliança do Ivaí
Nova América da
Colina
Nova Aurora
Nova Cantu
Nova Esperança
Nova Esp. do
Sudoeste
Nova Fátima
Nova Itacolomi
Nova Laranjeiras
Nova Londrina
Nova Olímpia
Nova Prata do Iguaçu
Nova Santa Bárbara
Nova Santa Rosa
Nova Tebas
Ortigueira
Ourizona
Ouro Verde do Oeste
Paiçandu
Palmas
Palmeira
Ibema
Ibiporã
Icaraíma
Iguaraçu
6,0
8,0
8,0
8,5
5,0
6,5
6,3
6,9
Laranjeiras do Sul
Leópolis
Lidianópolis
Lindoeste
5,9
8,3
6,8
6,2
4,9
6,6
5,5
5,2
Iguatu
Imbaú
Imbituva
Inácio Martins
Inajá
Indianápolis
Ipiranga
Iporã
Iracema do Oeste
Irati
Iretama
Itaguajé
Itaipulândia
Itambaracá
Itambé
6,9
5,9
3,4
3,1
8,5
8,6
4,5
7,7
7,1
3,3
6,9
8,5
6,9
8,3
7,6
5,8
4,4
1,8
1,8
6,8
7,1
2,9
6,0
5,9
1,8
5,6
6,8
5,5
6,6
6,2
8,7
8,8
7,7
6,4
6,9
8,4
3,1
6,5
8,5
7,5
2,9
5,9
4,1
6,2
6,8
Itapejara do oeste
Itaperuçu
Itaúna do Sul
Ivaí
Ivaiporã
Ivaté
Ivatuba
Jaboti
Jacarezinho
Jaguapitã
Jaguariaíva
Jandáia do Sul
Janiópolis
Japira
Japura
Jardim Alegre
Jardim Olinda
Jataizinho
Jesuítas
Joaquim Tavora
5,8
3,6
8,2
4,4
6,2
7,8
7,8
7,4
7,6
8,0
4,2
7,3
7,3
6,9
8,6
6,3
8,6
8,7
7,2
7,5
5,0
1,9
6,5
3,0
5,0
6,3
6,4
5,7
5,9
6,3
2,7
5,9
5,9
5,1
7,0
5,0
6,8
7,0
5,9
5,8
Loanda
Lobato
Londrina
Luiziana
Lunardelli
Lupionópolis
Mallet
Mamborê
Mandaguaçu
Mandaguari
Mandirituba
Manfrinópolis
Mangueirinha
Manoel Ribas
Marechal Cândido
Rondon
Maria Helena
Marialva
Marilândia do Sul
Marilena
Mariluz
Maringá
Mariópolis
Maripá
Marmeleiro
Marquinho
Marumbi
Matelândia
Matinhos
Mato Rico
Maua da Serra
Medianeira
Mercedes
Mirador
Miraselva
Missal
8,0
6,7
5,8
8,2
8,8
6,1
7,4
6,8
6,8
6,1
8,5
7,1
8,4
2,5
4,4
6,4
5,4
4,9
6,5
7,2
5,1
5,8
5,4
5,6
4,5
7,0
5,8
6,9
1,5
2,9
8,7
7,1
6,6
8,3
8,4
8,3
4,6
7,3
5,3
5,9
6,7
6,9
2,6
6,0
6,6
6,9
6,9
8,0
8,1
6,9
7,2
5,7
5,4
6,5
7,0
6,8
3,7
5,9
4,6
5,0
5,4
5,9
1,9
5,1
5,5
5,9
5,5
6,2
6,4
5,5
Palmital
Palotina
Paraíso do Norte
Paranacity
Paranaguá
Paranapoema
Paranavaí
Pato Bragado
Pato Branco
Paula Freitas
Paulo Frontin
Peabiru
Perobal
Pérola
Pérola do Oeste
Piên
Pinhais
Pinhal de São Bento
Pinhalão
Pinhão
5,9
7,3
8,4
8,8
2,6
8,0
8,7
6,9
4,8
2,4
2,5
7,2
8,1
8,3
6,7
3,4
3,0
6,1
6,3
3,9
5,1
5,9
6,7
7,2
1,8
6,3
7,2
5,5
3,9
1,1
1,1
5,8
6,5
6,6
5,8
1,7
1,3
5,2
4,6
3,0
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
9
23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
Tabela 2 - Índices globais para leitos e lagoas abertos e cobertos calculados para os municípios paranaenses
MUNICÍPIO
IGA IGC
MUNICÍPIO
IGA IGC
MUNICÍPIO
IGA IGC
Piraí do Sul
Piraquara
Pitanga
Pitangueira
Planaltina do Paraná
3,6
3,0
6,2
7,7
8,6
Planalto
7,3 6,3 Rolândia
7,6 6,1
Ponta Grossa
Pontal do Paraná
4,5 2,9 Roncador
2,6 1,9 Rondon
6,2 5,2
8,7 7,2
Porecatu
Porto Amazonas
Porto Barreiro
Porto Rico
Porto Vitória
Prado Ferreira
Pranchita
7,8
3,5
5,6
7,8
2,9
8,1
5,6
Pres.Castelo Branco
8,6 7,0
Primeiro de Maio
Prudentópolis
Quarto Centenário
Quatiguá
Quatro Barras
7,7
3,8
7,2
7,4
3,0
6,0
2,4
5,9
5,8
1,3
Quatro Pontes
Quedas do Iguaçu
Querência do Norte
Quinta do Sol
Quitandinha
7,3
5,8
8,1
7,1
3,5
5,9
4,9
6,4
5,7
1,7
Ramilândia
7,0 5,9
Rancho Alegre
Rancho Al. do Oeste
7,8 6,0
7,2 5,9
Realeza
6,1 5,2
Rebouças
3,3 1,7
Renascença
5,3 4,5
Reserva
Reserva do Iguaçu
Ribeirão Claro
4,7 3,3
3,1 3,1
7,2 5,4
Ribeirão do Pinhal
Rio Azul
7,6 5,9
2,9 1,7
2,0
1,3
4,9
6,1
6,8
6,0
1,8
4,8
6,0
1,6
6,4
4,8
Rio Bom
Rio Bonito do Iguaçu
Rio Branco do Ivaí
Rio Branco do Sul
Rio Negro
Rosário do Ivaí
Sabáudia
Salgado Filho
Salto do Itararé
Salto do Lontra
Santa Amélia
Santa Cecília do
Pavão
Santa Cruz do Monte
Castelo
Santa Fé
Santa Helena
Santa Inês
Santa Isabel do Ivaí
Santa Izabel do
Oeste
Santa Lúcia
Santa Maria do Oeste
Santa Mariana
Santa Mônica
Santa Tereza do
Oeste
Santa Terezinha do
Itaipu
Santana do Itararé
Santo Antonio da
Platina
Santo Antonio do
Caiuá
Santo Antonio do
Paraíso
Santo Antonio do
Sudoeste
Santo Inácio
São Carlos do Ivaí
São Jerônimo da
Serra
São João
São João do Caiuá
6,2
5,7
6,3
3,6
3,3
5,7
7,6
5,5
7,6
6,0
8,2
8,0
4,9
4,9
5,0
1,9
1,7
4,5
6,1
4,6
5,7
5,0
6,5
6,3
8,1 6,4
8,8
6,9
8,0
8,6
6,1
7,0
5,5
6,3
6,8
5,1
6,7
5,4
8,2
8,1
6,2
5,7
4,4
6,5
6,3
5,1
São João do Ivaí
São João do Triunfo
São Jorge do Ivaí
São Jorge do Oeste
São José da Boa
Vista
São José das
Palmeiras
São José dos Pinhais
São Manoel do
Paraná
São Mateus do Sul
São Miguel do Iguaçu
São Patrocínio
São Pedro do Iguaçu
São Pedro do Ivaí
São Pedro do Paraná
São Sebastião da
Amoreira
São Tomé
6,9
3,4
8,5
5,8
6,3
Sapopema
Sarandi
Saudade do Iguaçu
Senges
Serranópolis do
Iguaçu
Sertaneja
Sertanópolis
Siqueira Campos
Sulina
Tamarana
6,3
7,8
5,7
5,6
7,0
4,6
6,3
4,9
3,8
5,9
8,4
7,7
7,4
5,7
7,2
6,6
6,0
5,7
4,9
5,6
5,5
1,7
7,0
4,9
4,4
7,2 6,0
3,6 1,8
8,8 7,1
3,3
7,2
7,8
7,0
7,0
8,3
8,0
1,7
6,0
6,2
5,8
5,6
6,5
6,4
8,6 7,0
6,9 5,5 Tamboara
8,8 7,2
7,0 5,1 Tapejara
7,6 5,9 Tapira
8,6 7,0
8,5 6,8
8,6 6,8 Teixeira Soares
3,8 2,3
7,5 5,9 Telêmaco Borba
5,7 4,4
5,6 4,8 Terra Boa
8,3 6,9
7,9 6,2 Terra Rica
8,8 7,1 Terra Roxa
6,3 4,7 Tibagi
8,6 6,9
7,0 5,5
5,5 4,1
5,7 4,9 Tijucas do Sul
8,5 6,8 Toledo
3,4 1,7
7,0 5,7
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
10
23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
Tabela 2 - Índices globais para leitos e lagoas abertos e cobertos calculados para os municípios paranaenses
Tomazina
7,3 5,6
Três Barrras do Par. 6,3 5,4
Tunas do Paraná
3,4 1,5
Tuneiras do Oeste
8,5 7,0
Tupassi
7,1 5,8
Turvo
4,6 3,2
Ubiratã
7,1 5,9
Umuarama
8,6 7,1
União da Vitória
2,5 1,1
Uniflor
8,7 7,1
Uraí
8,3 6,5
Ventania
4,1 2,8
Vera Cruz do Oeste
6,8 5,8
Verê
5,9 4,9
Vila Alta
7,8 6,2
Vitorino
4,8 3,9
Wenceslau Braz
6,7 5,0
Xambrê
7,8 6,2
Figura 4 – Mapa do Estado do Paraná com indicação visual do IGA- Índice Global para Sistemas
Abertos
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
11
23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
Figura 5 – Mapa do Estado do Paraná com indicação visual do IGA- Índice Global para Sistemas
Cobertos
CONCLUSÕES
Corroborando com as afirmações iniciais, os dados coletados e as manipulações matemáticas realizadas neste
estudo levaram a concluir que a possibilidade de sucesso na implantação de leitos e lagoas para secagem de
lodo de ETA no estado do Paraná é maior na região noroeste do estado, em comparação a região central e
sudeste. Estes resultados sugerem que a implantação destes sistemas naturais para secagem de lodo deva ser
incentivada inicialmente na região noroeste, onde as condições climáticas são mais favoráveis, seguindo,
posteriormente, para implantação destes sistemas na região central e sudeste do estado.
Cabe comentar que no caso da ETA Fazenda Rio Grande, apesar do município onde estão implantadas as
lagoas ter obtido um baixo valor de IGA (3,54), o teor de sólidos obtido (17 a 30%) revelou um ótimo
desempenho do sistema de secagem. Recorda-se neste momento que, os mecanismos de remoção de água em
lagoas inclui além da evaporação, que é função das condições climáticas, a drenagem para o solo o que é
função do coeficiente de permeabilidade do solo e nível freático. Neste caso, surgem duas hipóteses. A
primeira é de que, apesar das condições climáticas desfavoráveis estas lagoas tiveram bom desempenho
porque o principal mecanismo de secagem foi a drenagem para o solo e não a evaporação. Isto é bastante é
plausível uma vez que não foi realizada impermeabilização das mesmas e o fundo das lagoas é o próprio solo
compactado. Por outro lado isso pode indicar que em todo o território paranaenses as condições climáticas são
favoráveis à implantação de sistemas naturais de secagem de lodo. Isto é muito animador pois se em Fazenda
Rio Grande mesmo com a baixa nota o desempenho foi alto é de se esperar que nas regiões na região noroeste
do estado.
De qualquer forma, isto indica que valores baixos de IGA ou IGC não indicam necessariamente que no
município não se deva implantar sistemas naturais de secam mas indica apenas a perspectiva de sucesso de um
município em relação ao outro.
É importante observar que as condições climáticas favoráveis não são condições únicas para determinação da
eficiência de um sistema natural de secagem, um bom projeto e execução, a correta operação e principalmente
as características da água em tratamento tem importância fundamental no sucesso dos mesmos.
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
12
23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
Cabe destacar por fim que a análise comparativa, realizada neste trabalho, só tem validade para áreas de
estudo que possuem grandes diferenças climáticas, como é o caso do estado do Paraná, frio e chuvoso em sua
porção sudeste e quente e seco em sua porção noroeste.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1.
2.
3.
4.
5.
KAVISKI, E.; KRUGER C. M.; KUWABARA M. S.; e ROHN M. da C. Atlas Metereológico do
Estado do Paraná: Centro de Hidráulica e Hidrologia Professor Parigot de Souza-(CEHPAR). Curitiba,
1996.
SUDERHSA, Atlas de Recursos Hídricos do Estado do Paraná. 1999.
MULLER; I. I; Métodos de Avaliação da Evaporação e Evapotranspiração – Análise comparativa para
o estado do Paraná, Curitiba, 1999. 171 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Hidráulica: Área de
Concentração em Hidrologia) – Setor de Tecnologia, Universidade Federal do Paraná, 1995.
REALI, M. A. P; Noções Gerais de Tratamento e Disposição Final do Lodo de Estações de Tratamento
de Águas. Rio de Janeiro: ABES, 1999.
RICHTER, C. A.; Tratamento de Lodos de Estação de Tratamento de Água. São Paulo, SP: Editora
Edgard Blucher LTD.
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
13