FTEC – Fórum de Tecnologias para Saneamento Básico e Industrial
11 e 12 de junho de 2013 – São Paulo
Controle do Aporte de Nutrientes para evitar a
Eutrofização de Corpos d’água
Qui. Carlos Eduardo B. Pereira
CAESB
Particularidades do Distrito Federal
Brasília - Berço das Águas no Brasil
Bacias: Tocantins-Araguaia, São Francisco e Paraná
Disponibilidade Hídrica no DF – 1.752 m3 /hab.ano
(Estresse)
Baixa vazão e alta qualidade
Necessidade de armazenar água
Lago Santa Maria
Lago Paranoá
Lago Descoberto
Descoberto
Lago
Lago Corumbá IV
ETE Brasília Sul - 1961
Preocupação com os recursos hídricos nasceu com a cidade
Entretanto !!!!!
Eutrofização do Lago Paranoá: floração maciça de
cianobactérias em 1978
um problema  uma oportunidade
Em uma década: pesquisa, concepção, projetos e obra
Tratamento Terciário nas ETEB’s Sul e
Norte (1993)
Remoção Biológica de 90% do N e P
Redução do aporte externo em 70%
ETE SUL
ETE NORTE
Estado Trófico do Lago Paranoá - 2011
SISTEMA DE ESGOTOS
• 16 estações de tratamento
• 61 estações elevatórias
• 5.500 km de redes
Hoje 100% de Coleta com Tratamento
16 ETE’s e 61 EEB’s
ESTAÇÕES DE TRATAMENTO NO DISTRITO FEDERAL
ETE
ETE Sobradinho (*)
ETE Brazlândia
ETE Sul (*)
ETE Norte (*)
ETE Torto
ETE Samambaia (*)
ETE Paranoá
ETE Riacho Fundo
ETE Alagado (*)
ETE Planaltina
ETE Recanto das Emas (*)
ETE São Sebastião
ETE Vale do Amanhecer
ETE Santa Maria (*)
ETE Gama
ETE Melchior
ETEs Terciárias
ETEs Secundárias
(*) Up grade p/ trat. Terciário
Ano
operação
1967
1983
1993
1994
1994
1996
1997
1997
1998
1998
1998
1998
1998
2000
2003
2004
86%
14%
Pop.
Projeto
40.000
29.600
460.000
250.000
2500
180.000
60000
43.000
84.852
138000
125.500
77717
15000
84.852
182.731
896.799
2.670.551
Custo
R$/hab
Lodos Ativ.+Trat. Quim.
196
LA + LF
112
RBN+P. Final
670
RBN+P. Final
1120
UASB+Infil.+Cloração
65
UASB/LF+LAT+LM+P. Final 30
UASB+LAT+ES
33
Lodos Ativ. -RBNB
87
UASB+ LAT+ES+P.Final
35
UASB/LF+LM
36
UASB+RBN
42
UASB+ES+LM
62
UASB+LAMC+LAF
64
UASB+LAT+ES+P.Final
39
UASB+RBN
77
UASB+UNITANK(RBN)
52
Média
49
Descrição do Sistema
A Experiência da Despoluição do Lago Paranoá
foi muito bem sucedida,
porém o custo foi muito elevado.
A CAESB optou em adotar tecnologias
de tratamento de esgotos
adaptadas às condições do DF
A Caesb optou por priorizar os
processos naturais
Disponibilidade de Área
1 – Sistemas naturais
2 – Sistemas semi - mecanizados
3 – Sistemas mecanizados
Menos área
A experiência com a otimização das lagoas
anaeróbicas levou ao desenvolvimento do UASB
simplificado
Custos de implantação e operação baixos
Adotado como 1ª etapa de tratamento em todas as plantas
Melhoramento das lagoas facultativas – Lagoas de alta taxa
Melhorias
Menor profundiadade
Maior mistura
Maior penetração de luz
Maior produção de oxigênio
Maior remoção de DBO
– Maior eficiência - menor tempo de retenção
Resultados
Lagoa Samambaia
Reator Anaeróbico incorporado a uma lagoa facultativa
• Redução da carga orgânica na lagoa
• Baixo risco de geração de odores desagradáveis
• Menor demanda por área
ETE SAMAMBAIA
Lagoa Alagado
UASB + Lagoa de alta taxa
ETE ALAGADO
ETE ALAGADO
Lagoa do Paranoá
Disposição no solo
Possibilidade de rego
ETE PARANOÁ
ETE SÃO SEBASTIÃO
ETE SÃO SEBASTIÃO
UASB – Pós tratamento
Sistema de Lodos Ativados
Lay Out Simplificado – Lodos Ativados
Primary Settler
Aeration Tank
Secondary Settler
Affluent
Effluent
Return sludge pump
Sludge Disposal
Sludge Digester
Digested sludge
dewatering
UASB + Activated Sludge - Lay Out
UASB reactor
Aeration Tank
Secondary Settler
Affluent
Effluent
Return sludge pump
Sludge Disposal
Digested sludge
dewatering
The result of introducing a UASB in a Activated
sludge plant
For a 300 000 m3/day plant
Tank volume:
10% less volume
Power Demand:
44% less power
Sludge production:
61% less sludge
EXEMPLO DE BRASÍLIA
ETE SUL
Q = 1200 l/s
Prod. Lodo : 170 m3/d
ETE Melchior
Q = 1000 l/s
Prod. Lodo : 70 m3/d
- 60 %
Redução do lodo
ETE Gama
UASB + Lodos Ativados
Reduz a demanda de energia
ETE GAMA
Em Brasília é necessária a remoção de nutrientes
Remoção de Nitrogênio
NITRIFICAÇÃO: Se adotou uma idade de lodo elevada > que 25 dias
para atingir a nitrificação
– estabilização do lodo é alcançada
DESNITRIFICAÇÃO: Depende da carga orgânica. Com o UASB a
carga pode ser pequena. Alternativa é o by-pass do UASB de parte
do efluente
Idade de lodo permite desnitrificação endógena
Remoção de fósforo
PRECIPITAÇÃO QUÍMICA. depende unicamente da dosagem
REMOÇÃO BIOLÓGICA: Depende do substrato, mínimo de 25 mg
DBO / mg P. Obtida a remoção parcial do Ptot, requer
complementação química
ETE Gama
UASB + Lodos ativados com remoção biológica de
nutrientes e precipitação química complementar do
fósforo
Aeróbico
Anoxico
Aeróbico
Anaerobico
Efluente
Afluente
ETE GAMA
ETE GAMA
CONSTRUÇOES MAIS ECONÔMICAS DOS UASB
ETE SANTA MARIA
Tratamento Preliminar
O bom desempenho do UASB
Tratamento Preliminar Avançado
Retirada de sólidos finos e gorduras
Peneiras com abertura de 2 – 3 mm
Desarenadores aerados
Lagoas
Efluente: Algas, Nitrogênio e Fósforo
Não adequado para lançamento em reservatórios / lagos
Caesb avaliou varias alternativas para a remoção de algas e
optou pela flotação
Leva em consideração a tendência natural
das algas de flotar
Remove fósforo por precipitação química
Aumenta a remoção de nitrogênio
Testes piloto
Flotação
Coagulação
Floculação
Unidade de polimento por flotação - ETE Samambaia
Utilizando tecnologia apropriada a
CAESB
logrou atingir a 100% de tratamento
do esgoto coletado
ETE SUL
ETE PLANALTINA
Ano de Operação: 1993
ETE
RECANTO
ETE NORTE
ETE PARANOÁ
ETE ALAGADO
Ano de Operação: 1994
ETE SOBRADINHO
ETE RIACHO FUNDO
ETE SANTA MARIA
ETE GAMA
ETE MELCHIOR
ETE TORTO
ETE FERCAL
ETE BRAZLÂNDIA
ETE PARANOÁ
ETE SÃO SEBASTIÃO
ETE VALE DO AMANHECER
RESULTADOS
ETEB SUL
Q = 1200 l/s
EFICIÊNCIA DE REMOÇÃO
E METAS DE EFICIÊNCIA
ETE Gama
Q = 220 l/s
Eficiência de Remoção
e Metas de Eficiência
ETE MELCHIOR
Q = 1000 l/s
Eficiência de Remoção
e Metas de Eficiência
ETE Alagado
Q = 80 l/s
Dados
Vazão
(m³)
DBO
(mg/L)
DQO
(mg/L)
TKN
(mg/L)
PT
(mg/L)
SS
(mg/L)
CT
(NMP/100mL)
Tabela 2-42 Desempenho Operacional - ETE Alagado
jan
fev
mar
abr
mai
jun
jul
ago
set
out
nov
dez
Média
tratada
210.879
196.426
199.782
212.770
191.173
190.000
203.552
191.653
202.320
216.723
248.879
228.639
207.733
trat./ proj.
51,1%
50,9%
48,4%
53,3%
46,3%
47,6%
49,3%
46,5%
50,7%
52,5%
62,3%
55,4%
51,2%
afluente
580
660
445
552
NA
908
713
845
745
860
717
633
696
efluente
27,4
17,0
15,8
14,2
NA
33,8
30,5
18,8
29,8
28,8
18,8
23,3
23,4
Rem (%)
95,3%
97,4%
96,5%
97,4%
NA
96,3%
95,7%
97,8%
96,0%
96,7%
97,4%
96,3%
96,6%
afluente
679
863
713
834
NA
1.005
1.085
1.205
990
1.073
1.052
916
947
efluente
63
54
55
61
NA
81
87
78
66
63
54
53
65
Rem (%)
90,7%
93,8%
92,3%
92,7%
NA
92,0%
91,9%
93,6%
93,4%
94,1%
94,9%
94,2%
93,0%
afluente
91,8
92,1
79,4
85,4
NA
110,3
105,6
98,4
116,2
115,7
103,2
89,6
98,9
efluente
42,4
37,6
43,8
43,8
NA
57,4
59,8
61,5
55,6
52,8
36,5
37,9
48,1
Rem (%)
53,8%
59,2%
44,9%
48,7%
NA
48,0%
43,4%
37,5%
52,2%
54,4%
64,6%
57,7%
51,3%
afluente
10,3
7,6
8,7
8,8
NA
12,2
12,9
13,9
14,8
15,5
14,1
10,9
11,8
efluente
0,8
0,3
0,4
0,8
NA
0,7
0,9
0,7
1,0
0,6
0,7
0,5
0,7
Rem (%)
92,0%
95,4%
95,6%
91,1%
NA
94,5%
92,8%
95,2%
93,5%
96,1%
95,1%
95,1%
94,2%
afluente
278
462
330
299
NA
376
286
334
330
324
326
282
330
efluente
41,2
16,3
20,3
30,2
NA
21,3
24,0
22,0
26,5
18,8
15,3
22,0
23,4
Rem (%)
85,2%
96,5%
93,9%
89,9%
NA
94,3%
91,6%
93,4%
92,0%
94,2%
95,3%
92,2%
92,6%
afluente
2,3E+07
7,9E+06
4,9E+07
1,1E+07
NA
5,4E+07
2,3E+07
7,9E+06
4,9E+06
1,3E+07
7,9E+06
1,3E+07
2,0E+07
2,3E+04
4,9E+03
1,7E+04
2,3E+03
3,5E+05
2,3E+04
1,1E+05
7,9E+04
1,7E+04
7,9E+03
4,9E+04
efluente
Rem (%)
99,9000% 99,9380% 99,9653% 99,9791%
NA
NA
99,3519% 99,9000% 98,6076% 98,3878% 99,8692% 99,9000% 99,6231%
6,2E+04
99,5838%
Remoções
PRODES
(*) Tipo D
-
85,0%
-
85,0%
90,0%
-
BONUS ADICIONAIS
LAGO PARANOÁ... UM NOVO
MANANCIAL
OBRIGADO
[email protected]
061-3213-7184