Contrato n. º 65/2010
PREFEITURA MUNICIPAL DE CORUMBATAÍ – SP
RELATÓRIO FINAL
CONTRATAÇÃO DE SERVIÇOS TÉCNICOS NA ÁREA DE ENGENHARIA
PARA DESENVOLVIMENTO DE PROJETO EXECUTIVO PARA O
SISTEMA DE TRATAMENTO DA FASE SÓLIDA DA ESTAÇÃO DE
TRATAMENTO DE ESGOTO - ETE DO MUNICÍPIO DE CORUMBATAÍ SP.
RESPONSÁVEL TÉCNICO
Eng° Adauto Luis Paião
CREA: n° 5062664002
Americana
São Paulo – Brasil
Novembro de 2010.
ÍNDICE GERAL
I. APRESENTAÇÃO.......................................................................................................................06
II. OBJETIVO..................................................................................................................................07
1. INTRODUÇÃO............................................................................................................................08
2. DEFINIÇÕES TÉCNICAS..........................................................................................................10
3. CARACTERÍSTICAS GERAIS DA ÁREA DE ESTUDO......................................................15
3.1. Localização......................................................................................................................15
3.2. Infra-Estrutura..................................................................................................................17
3.2.1. Evolução Populacional e Economia..................................................................17
3.2.2. Saneamento Ambiental.....................................................................................17
3.2.3. Demografia Geral..............................................................................................19
4. JUSTIFICATIVA.........................................................................................................................20
5. ATIVIDADES...............................................................................................................................21
6. METODOLOGIA.........................................................................................................................22
7. DESENVOLVIMENTO DOS TRABALHOS...........................................................................25
7.1. Manancial em Estudo......................................................................................................25
7.1.1. Caracterização Geral do Sistema de Tratamento de Esgoto.............................28
7.2. Estudo e avaliação do Processo de Recebimento dos Efluentes......................................30
7.2.1. Caracterização Física e Operacional do Sistema de Recebimento...................30
7.2.2. Caracterização físico-química dos efluentes provenientes da rede coletora e
verificação da concentração de sólidos..............................................................................................46
7.2.3. Caracterização físico-química dos efluentes tratados e lançados.....................49
7.2.4. Avaliação dos procedimentos de manutenção da lagoa de estabilização e
determinação dos volumes reais e valores teóricos de produção.......................................................52
7.3. Estudo e Avaliação do Processo de Decantação.............................................................56
7.3.1. Caracterização Física e Operacional do Processo de Decantação....................56
7.3.2. Caracterização físico-química dos rejeitos gerados no Processo de
Decantação.........................................................................................................................................59
7.3.3. Quantificação do volume de lodo gerado a partir de valores teóricos de
produção de sólidos e de medições físicas.........................................................................................60
7.3.4. Estudo para condicionamento, sedimentação e adensamento do lodo.............66
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7.3.5. Estudos e Ensaios de adensamento por meio de protótipo ou escala de
laboratório de sistema natural de desaguamento e secagem...............................................................69
7.3.6. Obtenção de parâmetros característicos de qualidade de lodo formado para
dimensionamento de Projeto..............................................................................................................73
7.4. Avaliação do Processo de tratamento da fase sólida da Estação.....................................76
7.4.1. Formação de Lodo na Lagoa.............................................................................76
7.4.2. Situação do Entorno da Lagoa..........................................................................77
7.4.3. Distribuição do Lodo em lagoas Facultativas...................................................79
7.4.4. Acumulação do Lodo........................................................................................79
7.4.5. Volume de lodo a ser removido........................................................................81
7.4.6. Avaliação do tempo de ciclo do sistema de tratamento de fase sólida da
Estação por meio de protótipo ou em escala de laboratório...............................................................82
7.4.7. Justificativa técnica - econômica do sistema....................................................82
7.5. Caracterização dos sólidos para adequação de disposição final......................................84
7.6. Levantamento Planialtimétrico da área...........................................................................87
7.6.1. Área de ampliação de E.T.E.............................................................................88
7.6.2. Memorial Descritivo.........................................................................................89
7.6.3. Distância da ETE em relação ao Centro Urbano..............................................92
7.7. Sondagem para caracterização do solo e nível do lençol freático...................................94
7.8. Dimensionamento e projeto executivo do sistema de recuperação de águas tratadas e
sedimentabilidade dos sólidos..........................................................................................................101
7.8.1. Volume de Águas Tratadas.............................................................................101
7.9. Dimensionamento e projeto executivo do sistema de desaguamento para o Lodo
proveniente da Lagoa.......................................................................................................................102
7.9.1. Parâmetros de Projeto.....................................................................................102
7.9.2. Métodos e Projeto...........................................................................................102
7.9.3. Sistema de Preparo e Dosagem Automática de Polímero...............................103
7.9.4. Equipamentos do Tratamento e Desidratação de Lodo..................................106
7.10. Dimensionamento hidro-eletromecânico e projeto executivo do sistema de transporte
das águas tratadas e lodos.................................................................................................................113
7.10.1. Efluente Tratado do Processo.......................................................................114
7.10.2. Rosca transportadora de lodo Desidratado...................................................114
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7.10.3. Serviços e Gerenciamento da Obra...............................................................115
7.11. Elaboração de Orçamento discriminado e Cronograma físico-econômico.................117
7.12. Elaboração das Instruções de Trabalho para a fase sólida da Estação........................117
7.12.1. Situação da Estação Elevatória de Esgoto....................................................118
7.12.2. Situação do Gradeamento.............................................................................121
7.13. Acompanhamento para Licenciamento do sistema junto ao órgão ambiental do
Estado...............................................................................................................................................121
8. CONCLUSÃO.............................................................................................................................123
9. REFERÊNCIAS.........................................................................................................................124
ANEXOS.........................................................................................................................................129
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1: Divisões de UGRHIs no Estado de São Paulo..................................................................15
Figura 2: Mapa de localização das Bacias PCJ.................................................................................16
Figura 3: Municípios totalmente e parcialmente inseridos nas Bacias PCJ......................................16
Figura 4: Área pertencente a nascente do Rio Corumbataí em Analândia – SP...............................25
Figura 5: Imagem de satélite dos pontos de amostragem da área.....................................................26
Figura 6: Foz do Rio Corumbataí na cidade de Piracicaba-SP.........................................................26
Figura 7: Sentido do fluxo d’água e lançamento do efluente tratado no Rio Corumbataí................27
Figura 8: Ponto de lançamento do efluente tratado da ETE no Rio Corumbataí..............................27
Figura 9: Panorama geral do município, com destaque à Lagoa de Estabilização...........................28
Figura 10: Detalhe da Lagoa Facultativa com as respectivas coordenadas geográficas...................29
Figura 11: Variação das zonas aeróbias, anaeróbias e facultativas de uma lagoa............................31
Figura 12: Placa de identificação de empreendimento na E.T.E......................................................31
Figura 13: Tubulação da Estação Elevatória até a Lagoa de Estabilização......................................32
Figura 14: Sentido do efluente da E.E até a E.T.E. de Corumbataí – SP..........................................32
Figura 15: Poço de Visita com 62,50m de distância da Estação Elevatória de Esgoto....................33
Figura 16: Verificação do poço de visita antes da E.E.E..................................................................33
Figura 17: Adaptação de suporte para manutenção da bomba da E.E.E...........................................34
Figura 18: Entrada do efluente bruto na Estação Elevatória de Esgoto............................................34
Figura 19: Detalhe dos locais das bombas submersas da Estação Elevatório de Esgoto..................36
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Figura 20: Tubulações que levam o esgoto bruto da estação elevatória à lagoa facultativa.............37
Figura 21: Detalhe das tubulações que levam o esgoto bruto da E.E. até à lagoa de estabilização..38
Figura 22: Detalhe da entrada do efluente e do processo de gradeamento.......................................38
Figura 23: Vista de parte do Rio Corumbataí e Estação Elevatória de Esgoto.................................40
Figura 24: Emissário do esgoto bruto após E.E.E.............................................................................40
Figura 25: Entrada do esgoto no emissário para lançamento à lagoa de estabilização.....................41
Figura 26: Ponto de entrada do efluente na lagoa após emissário....................................................41
Figura 27: Constatação da coloração avermelhada no canto esquerdo à entrada do efluente..........42
Figura 28: Lagoa facultativa em Corumbataí – SP...........................................................................42
Figura 29: Proteção e Conservação vegetal no entorno da lagoa facultativa....................................43
Figura 30: Local de acesso de veículos e circulação de pessoas no entorno da lagoa......................43
Figura 31: Presença de aves de pequeno porte e peixes na lagoa de estabilização...........................44
Figura 32: Caixa de saída do efluente, coberta pela vegetação e em más condições........................44
Figura 33: Ponto de lançamento do efluente tratado no Rio Corumbataí.........................................45
Figura 34: Local de acesso à Estação Elevatório de Esgoto.............................................................45
Figura 35: Preparação do material para coleta do efluente na E.E.E............................................... 48
Figura 36: Preenchimento do amostrador com efluente coletado na E.E.E. ....................................48
Figura 37: Detalhe da coleta do efluente tratado para posterior análise. .........................................51
Figura 38: Coleta do efluente tratado no lançamento do Rio Corumbataí. ......................................51
Figura 39: Coleta do rejeito gerado para análise em laboratório......................................................70
Figura 40: Detalhe da amostra bruta de lodo coletada da lagoa de estabilização.............................70
Figura 41: Esquema de funcionamento (mecanismos principais) de uma Lagoa.............................76
Figura 42: Indicação de situação do talude de entorno da Lagoa de Estabilização..........................77
Figura 43: Situação do talude de entorno da Lagoa de Estabilização...............................................78
Figura 44: Faixa acentuada de vegetação no entorno da lagoa.........................................................78
Figura 45: Distribuição espacial da camada de lodos numa lagoa de estabilização.........................79
Figura 46: Detalhe da coleta da amostra de lodo da lagoa de Estabilização.....................................86
Figura 47: Coleta da amostra de lodo da lagoa de Estabilização para análise..................................86
Figura 48: Visão geral da área de ampliação da E.T.E.....................................................................88
Figura 49: Área de ampliação da E.T.E. de Corumbataí – SP (Ponto Central)................................88
Figura 50: Área de ampliação da E.T.E. de Corumbataí – SP (Ponto Lateral).................................89
Figura 51: Distância entre o centro urbano até a E.T.E. de Corumbataí – SP..................................92
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Figura 52: Distância entre o centro urbano até a E.T.E. com área do município..............................93
Figura 53: Perfuração (SP01) na área de ampliação da E.T.E..........................................................95
Figura 54: Amostra de solo retirado durante sondagem na área de ampliação da E.T.E..................96
Figura 55: Amostras de solo retiradas da sondagem na área de ampliação da ETE.........................96
Figura 56: Vista geral da Estação Elevatória de Esgoto.................................................................119
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1: Parâmetros e Informações de coleta do efluente bruto......................................................46
Tabela 2: Resultado da análise físico-química do efluente Bruto.....................................................47
Tabela 3: Parâmetros e Informações de coleta do Efluente tratado e lançado..................................49
Tabela 4: Resultado da análise físico-química do efluente tratado e lançado...................................50
Tabela 5: Informações básicas da coleta do resíduo gerado da lagoa...............................................59
Tabela 6. Resultados analíticos obtidos do Extrato Lixiviado..........................................................60
Tabela 7. Parâmetros e informações básicas para equacionamento de geração de lodo...................61
Tabela 8. Processos unitários nas operações envolvendo lodo e aplicações.....................................67
Tabela 9. Características físico-químicas do lodo analisado em ensaio...........................................73
Tabela 10. Taxas de aplicação superficial para lagoas facultativas, em função das condições
ambientais do local de implantação....................................................................................................74
Tabela 11. Profundidades recomendadas para lagoas facultativas em função das características do
esgoto efluente ou das condições climáticas locais............................................................................75
Tabela 12. Taxas de aplicação superficial, profundidades e tempos de detenção hidráulicos
empregados em lagoas facultativas....................................................................................................75
Tabela 13. Produção de lodo de esgoto em sistemas aeróbios e anaeróbios.....................................80
Tabela 14. Resultados das análises obtidas na massa bruta..............................................................85
Tabela 15. Resultados analíticos obtidos do Extrato Lixiviado........................................................85
Tabela 16. Resultados obtidos de sondagem a percussão.................................................................94
Tabela 17. Coordenadas geográficas dos furos em área de ampliação..............................................95
Tabela 18. Níveis d’água (N.A) nos furos na área de ampliação......................................................95
ÍNDICE DE QUADRO
Quadro 1. Estrutura do Sistema de Abastecimento de Água de Corumbataí....................................18
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I. APRESENTAÇÃO
A MAXIMUS é uma empresa de ENGENHARIA E CONSULTORIA, com atuação em
todo o Brasil, especializada em estudos e projetos de recuperação de áreas degradadas e com
princípios de confidencialidade indispensáveis aos trabalhos ambientais. A empresa dispõe de
equipe de alto nível, composta de engenheiros e técnicos especializados aptos a fornecerem
orientações técnicas e assistirem seus clientes, da fase do projeto e instalação, até sua assistência
técnica e manutenção, em todos os segmentos de sua linha de atuação, compreendendo:
Consultoria, Assessoria e Supervisão Técnica;
Elaboração de Estudos e Projetos Técnicos;
Execução de Projetos, Obras e Serviços Técnicos;
Consultoria e acompanhamento Técnico – Preventivo.
MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA LTDA. tem por objetivo e finalidade
planejar, desenvolver, gerenciar, coordenar, executar, promover, incentivar, estimular e apoiar
estudos, planos de ações, pesquisas, programas, projetos, obras e serviços de quaisquer naturezas,
através de mão de obra especializada, produções, publicações e divulgações técnico-científica e
sócio-cultural, junto a ações relacionadas aos Recursos Hídricos e Meio Ambiente.
O presente trabalho refere-se à elaboração do RELATÓRIO FINAL, referente à prestação
de serviços técnicos na área de engenharia para desenvolvimento de PROJETO EXECUTIVO
PARA O SISTEMA DE TRATAMENTO DA FASE SÓLIDA DA ESTAÇÃO DE
TRATAMENTO DE ESGOTO - ETE DO MUNICÍPIO DE CORUMBATAÍ – SP, objeto do
Contrato Nº 65/2010 firmado entre a empresa MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA e
a PREFEITURA MUNICIPAL DE CORUMBATAÍ-SP.
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II. OBJETIVO
O objetivo deste RELATÓRIO FINAL é dar diretrizes e apresentar os produtos contratados
frente aos serviços técnicos na área de engenharia para o desenvolvimento do Projeto Executivo
para o Sistema de Tratamento da Fase Sólida da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) do
município de Corumbataí-SP.
Dessa forma, a empresa MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA LTDA. buscou
no decorrer da pertinência do contrato junto a Prefeitura Municipal de Corumbataí - SP,
proporcionar uma visão abrangente das atividades e ações desenvolvidas, objetivando produtos
específicos como metas finais, sendo estas descritas posteriormente.
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1. INTRODUÇÃO
O Estado de São Paulo adotou uma divisão territorial hídrico-hidrográfica a partir de seus
divisores de águas, sendo esta uma divisão territorial adotada pela Lei Estadual nº 9.034, de 27 de
dezembro de 1994, constituindo as Unidades de Gerenciamento de Recursos Hídricos (UGRHIs),
dentre as UGRHIs contidas nas limitações do Estado de São Paulo, a de interesse para o presente
relatório é a UGRHI de número 05, referente à Bacia Hidrográfica dos Rios Piracicaba, Capivari
e Jundiaí (Bacias PCJ), vale ressaltar ainda, que Corumbataí-SP possui uma pequena área na
UGRHI 09, referente à Bacia Hidrográfica do Rio Mogi - Guaçu.
As bacias dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí localizam-se entre as coordenadas
geográficas 45° 50’ e 48° 30’ de longitude oeste e 22° 00’ e 23° 20’ de latitude sul, e abrangem uma
área de 15.303,67 km², o que equivale ao território integral de 58 municípios paulistas e 4 mineiros,
assim como a parte do território de outros 14 municípios, sendo 13 paulistas e 1 município mineiro.
As bacias PCJ têm 92,6% de sua extensão localizada no Estado de São Paulo e 7,4%, no
Estado de Minas Gerais, apresentando extensão aproximada de 300 km no sentido leste-oeste e 100
km no sentido norte-sul.
Segundo dados do Relatório de Situação das Bacias dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí
2004 – 2006, o percentual médio de coleta de esgotos na Bacia é de 85,53%. O município de
Hortolândia tem o pior índice de coleta de esgotos dos municípios paulistas (apenas 3%), enquanto
o município de Camanducaia - MG apresenta o pior índice geral (0%). O caso de Hortolândia
preocupa muito mais, uma vez que sua população é da ordem de 184 mil habitantes, 13 vezes maior
que a população do município de Camanducaia.
Os municípios com as maiores populações são os que apresentam os melhores índices de
coleta de esgotos (88%), mesmo com o baixo índice de coleta do município de Hortolândia, situado
nesta faixa de população. Os municípios com população entre 50.001 e 150.000 habitantes possuem
índice de coleta de 81%, enquanto os municípios com menos de 50.000 habitantes possuem índice
de 80%. (RELATÓRIO DE SITUAÇÃO DAS BACIAS PCJ, 2004/2006).
Os investimentos no tratamento de esgotos nunca foram tão elevados como atualmente.
Aumenta a cada dia a pressão da sociedade civil para o equacionamento do problema. Mesmo
assim, os índices de tratamento continuam pequenos. O índice médio de tratamento de esgotos na
Bacia PCJ é de 39,6%, isto é, de cada 1.000 litros de esgoto coletado apenas 396 litros recebem
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8
algum tipo de tratamento. Além do volume tratado, a eficiência do tratamento também é
fundamental para a avaliação deste tema.
As Estações de Tratamento de Águas Residuais, que no Brasil são conhecidas também como
Estações de Tratamento de Esgoto (ETE), são infraestruturas, geralmente divididas por etapas que
tratam seus efluente de origem doméstica e/ou industrial, comumente chamadas de esgotos
sanitários ou despejos industriais, para depois serem lançadas em um corpo receptor ou então,
serem "reutilizadas" para usos domésticos, através de um emissário, conforme a legislação vigente
para o meio ambiente.
As ETEs recebem o esgoto bruto através de suas redes do município, tratam o efluente e
estabelecem sistemas de tratamento para que atendam as exigências mínimas legais das legislações
no país, com isso ocasionam a geração de resíduos comumente chamados de lodo. Esses resíduos
causam poluição ao meio ambiente podendo ser tóxicos ao ser humano. A solução desses problemas
compete às empresas de saneamento básico, quando concessionária, e aos administradores públicos,
quando administração direta, as soluções com investimentos para elaboração de estudos de
concepção, projeto e execução de obras para adequação e destinação final desses resíduos.
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2. DEFINIÇÕES TÉCNICAS
Para efeito do pleno entendimento da CONTRATANTE dos termos técnicos aplicados à
este RELATÓRIO FINAL, disponibilizamos definições das seguintes Normas Brasileiras:
NBR 12.209/1992 (Projeto de Estações de Tratamento de Esgoto Sanitário);
NBR 10.004/2004 (Classificação dos Resíduos Sólidos);
NBR 12.208/1992 (Projeto de estações elevatórias de esgoto sanitário);
NBR 13.133/1994 (Execução de levantamento topográfico);
NBR 6.484/2001 (Sondagens de simples reconhecimento com SPT), aplicam-se as
seguintes definições:
2.1. Altura Manométrica
Diferença de pressão do líquido entre a entrada e a saída da bomba.
2.2. Altura Mínima de Água
Altura da lâmina de líquido contido em uma unidade de tratamento, medida a partir da
superfície livre até o final do paramento vertical das paredes laterais, quando a unidade opera com
sua vazão de dimensionamento.
2.3. Apoio topográfico
Conjunto de pontos planimétrico, altimétrico ou planialtimétrico, que dão suporte ao
levantamento topográfico.
2.4. Coletor tronco
Tubulação da rede coletora que recebe apenas contribuição de esgoto de outros coletores.
2.5. Croqui
Esboço gráfico sem escala, em breves traços, que facilite a identificação de detalhes.
2.6. Eficiência do Tratamento
Redução percentual dos parâmetros de carga poluidora promovida pelo tratamento.
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2.7. Estação de Tratamento de Esgoto (ETE)
Conjunto de unidades de tratamento, equipamentos, órgãos auxiliares, acessórios e sistemas
de utilidades cuja finalidade é a redução das cargas poluidoras do esgoto sanitário e
condicionamento da matéria residual resultante do tratamento.
2.8. Estação Elevatória de Esgoto Sanitário
Instalação que se destina ao transporte do esgoto do nível do poço de sucção das bombas ao
nível de descarga na saída do recalque, acompanhando aproximadamente as variações da vazão
afluente.
2.9. Emissário
Tubulação que recebe esgoto exclusivamente na extremidade de montante.
2.10. Fator de Carga
Relação entre a massa de demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), fornecida por dia ao
processo de lodos ativados e a massa de sólidos em suspensão (SS), contida no tanque de aeração.
2.11. Idade do Lodo ou Detenção Celular
Tempo médio, em dias, de permanência no processo de uma partícula em suspensão;
numericamente igual à relação entre a massa de sólidos em suspensão voláteis (SSV) ou SS, contida
no tanque de aeração, e a massa de SSV (ou SS), descartada por dia com o excesso de lodo.
2.12. Levantamento Topográfico
Conjunto de métodos e processos que, através de medições de ângulos horizontais e
verticais, de distâncias horizontais, verticais e inclinadas, com instrumental adequado à exatidão
pretendida, primordialmente, implanta e materializa pontos de apoio no terreno, determinando suas
coordenadas topográficas. A estes pontos se relacionam os pontos de detalhes visando à sua exata
representação planimétrica numa escala predeterminada e à sua representação altimétrica por
intermédio de curvas de nível, com eqüidistância também predeterminada e/ ou pontos cotados.
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2.13. Levantamento topográfico planimétrico cadastral
Levantamento planimétrico acrescido da determinação planimétrica da posição de certos
detalhes visíveis ao nível e acima do solo e de interesse à sua finalidade, tais como: limites de
vegetação ou de culturas, cercas internas, edificações, benfeitorias, posteamentos, barrancos,
árvores isoladas, valos, valas, drenagem natural e artificial, etc. Estes detalhes devem ser
discriminados e relacionados nos editais de licitação, propostas e instrumentos legais entre as partes
interessadas na sua execução.
2.14. Lodo
Suspensão aquosa de substâncias minerais e orgânicas separadas no processo de tratamento.
2.15. Lodo Biológico
Lodo produzido em um processo de tratamento biológico.
2.16. Lodo Estabilizado
Lodo não sujeito à putrefação.
2.17. Lodo Misto
Mistura de lodo primário e lodo biológico.
2.18. Lodo Primário
Lodo resultante da remoção de sólidos em suspensão do esgoto efluente à ETE.
2.19. Periculosidade de um Resíduo
Característica apresentada por um resíduo que, em função de suas propriedades físicas,
químicas ou infecto-contagiosas, podem apresentar:
a) risco à saúde pública, provocando mortalidade, incidência de doenças ou acentuando seus
índices;
b) riscos ao meio ambiente, quando o resíduo for gerenciado de forma inadequada.
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2.20. Planta
Representação gráfica de uma parte limitada da superfície terrestre, sobre um plano
horizontal local, em escalas, para fins específicos, na qual não se considera a curvatura da Terra.
2.21. Poço de visita (PV)
Câmara visitável através de abertura existente em sua parte superior, destinada à execução
de trabalhos de manutenção.
2.22. Pontos cotados
Pontos que, nas suas representações gráficas, se apresentam acompanhados de sua altura.
2.23. Resíduos Sólidos
Resíduos nos estados sólido e semi-sólido, que resultam de atividades de origem industrial,
doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de varrição. Ficam incluídos nesta
definição os lodos provenientes de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em
equipamentos e instalações de controle de poluição, bem como determinados líquidos cujas
particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou corpos de água, ou
exijam para isso soluções técnicas e economicamente inviáveis em face à melhor tecnologia
disponível.
2.24. SPT (Standart Penetration Test)
Abreviatura do nome do ensaio pelo qual se determina o índice de resistência à penetração.
2.25. Taxa de Aplicação Hidráulica
Relação entre a vazão efluente a uma unidade de tratamento e a área horizontal sobre a qual
é distribuída.
2.26. Taxa de Aplicação de Sólidos
Relação entre a massa de sólidos em suspensão introduzida numa unidade de tratamento e a
área sobre a qual é aplicada, por unidade de tempo.
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2.27. Taxa de Escoamento Superficial
Relação entre a vazão do efluente líquido de uma unidade de tratamento e a área horizontal
sobre a qual é distribuída.
2.28. Tempo de detenção média
Relação entre o volume efetivo e a vazão média de início de plano afluente ao poço de
sucção.
2.29. Toxicidade
Propriedade potencial que o agente tóxico possui de provocar, em maior ou menor grau, um
efeito adverso em conseqüência de sua interação com o organismo.
2.30. Trecho
Segmento de coletor, coletor tronco, interceptor ou emissário, compreendido entre
singularidades sucessivas.
2.31. Unidade de Tratamento
Qualquer das partes de uma ETE cuja função seja a realização de operação unitária ou
processo unitário.
2.32. Vazão Máxima efluente à ETE
Vazão final de esgoto sanitário encaminhada à ETE, avaliada conforme critérios da NBR
9.649 e NBR 12.207.
2.33. Vazão Média Efluente à ETE
Vazão final de esgoto sanitário encaminhada à ETE, avaliada conforme critérios da NBR
9649 e NBR 12207, desprezada a variabilidade do fluxo (k1 e k2).
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3. CARACTERÍSTICAS GERAIS DA ÁREA DE ESTUDO
3.1. Localização
O desenvolvimento de objeto proposto pela contratante será realizado no município de
Corumbataí – Estado de São Paulo – Brasil.
Corumbataí é um município brasileiro do estado de São Paulo. Localiza-se a uma latitude
22º13'12" Sul e a uma longitude 47º37'33"Oeste, estando a uma altitude de 608 metros. Sua
população estimada é de 4.138 (IBGE, 2009) habitantes. Possui uma área de 278,1 km², com
densidade populacional de aproximadamente 15,3 hab./km². Corumbataí apresenta como
municípios limítrofes Analândia, Itirapina, Leme, Rio Claro e Santa Cruz da Conceição e tem
apenas 202 km de distância da cidade de São Paulo, dispondo de diversas alternativas rodoviárias
modernas e com a maior parte dos trechos duplicados, que a interligam a todas as regiões de São
Paulo e dão acesso aos demais Estados. É de extrema importância ressaltar a proximidade do
município de Campinas/SP, pólo irradiador de tecnologia de ponta para a modernização industrial.
Em Campinas, a 112 km de Corumbataí, encontra-se o Aeroporto de Viracopos, que é o
maior aeroporto de cargas do Brasil e um dos maiores da América Latina, contando com Trade
Point que atende a mais de 2.000 empresas voltadas para o comércio exterior. É também o principal
aeroporto regional, com capacidade para atender em média, 2 milhões de passageiros/ano.
Figura 1: Divisões de UGRHIs no Estado de São Paulo - Fonte: Relatório Situação (2004/2006).
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XXXX 01: Mapa de Localização das Bacias PCJ
Figura 2: Mapa de localização das Bacias PCJ –
Fonte: CONSÓRCIO PCJ, 2009
Figura 3: Municípios totalmente e parcialmente inseridos nas Bacias PCJ.
Fonte: IRRIGART (2005).
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3.2. Infra-Estrutura
3.2.1. Evolução Populacional e Economia
O crescimento da Região Metropolitana de São Paulo em sentido ao eixo das rodovias
Anhanguera (SP-330) e Bandeirantes (SP-348) teve destacado papel na conurbação, praticamente
contínua, desde os municípios de Caieiras, Franco da Rocha e Francisco Morato, na Grande São
Paulo, até Campinas, passando por Jundiaí. Também temos o caso de Americana e Santa Bárbara
D’Oeste. Esse corredor São Paulo-Campinas, bem como rumo a Rio Claro e Piracicaba, constituemse nos principais eixos de estruturação urbana das Bacias PCJ, nos quais se situam Sumaré,
Hortolândia, Nova Odessa, Americana, Limeira e Santa Bárbara D’Oeste.
Em Corumbataí - SP concentra-se atividade agropecuária com destaque para produção de
gado de corte, avicultura, reflorestamento e pecuária de leite. Há alguns comércios e pequenas
empresas que vem ocupando a região.
3.2.2. Saneamento Ambiental
3.2.2.1. SRS - Sistema de Resíduos Sólidos
O município de Corumbataí gera diariamente um montante estimado em 1,1 ton/dia de
resíduos sólidos urbanos e uma produção por habitante de aproximadamente 0,263 Kg/hab./dia,
totalizando 100% da população atendida pelo serviço de coleta.
Os resíduos de diferentes naturezas gerados no município, tais como os resíduos vegetais
referentes as podas de árvores e varrição de ruas, são coletados e dispostos em Aterro, juntamente
com seus resíduos inertes caracterizados como sobras de obras de construções civis.
De acordo com o Inventário Estadual de Resíduos Sólidos Domiciliares (CETESB – 2009),
Corumbataí tem seu antigo depósito de resíduos sólidos selado, e dispõe atualmente seus resíduos
sólidos em Aterro Sanitário, na qual possui licença de Instalação (L.I.) e Licença de Operação
(L.O), onde as condições do local de disposição são enquadradas como “Adequada”, com vida útil
de 20 (vinte) anos e Índice de Qualidade de Resíduos (IQR) igual a 8,3, conforme dados CETESB
de 2008.
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3.2.2.2. Sistema de Abastecimento de Água
O sistema de abastecimento de água do município é gerido por técnicos e funcionários da
Prefeitura Municipal de Corumbataí - SP, com atendimento de 100 % da comunidade.
O município de Corumbataí faz a captação de água de nascentes localizadas nas
propriedades da fazenda Monte Alegre e Pousada da Felicidade, ambas situadas na microbacia do
córrego Boa Vista. Existe também uma terceira captação de nascente na fazenda Montuana, da
microbacia do córrego Monte Alegre.
Segue no Quadro 1 a estrutura do Sistema de Abastecimento de Água do município de
Corumbataí/SP.
Atualmente a ETA conta com laboratório, 1(um) reservatório elevado e 1(um) reservatório
semi-enterrado de água, 2(dois) filtros dinâmicos, 2(dois) filtros ascendentes e 2(dois) filtros lentos.
Os produtos químicos utilizados são: Hipoclorito de sódio líquido e pastilha de ácido fluorsilícico
(flúor).
Quadro 1 – Estrutura do Sistema de Abastecimento de Água de Corumbataí.
Produção
10 l/s
Reservação da caixa dá água
750 m3
Nº ligações
1.050 unidades
Rede Água
19 km
Tratamento
Cloro e pastilha de ácido fluorsilícico (flúor).
3.2.2.3. Sistema de Esgotamento Sanitário
O tratamento é feito através de lagoas de estabilização que recebe todo o esgoto doméstico
gerado no município. A lagoa possui um volume aproximado de 15.000m³. Está localizada na
estrada municipal Corumbataí-Ferraz (antigo trecho ferroviário da FEPASA) a uma distância de
aproximadamente 2 (dois) km de áreas povoadas na cidade de Corumbataí - SP.
Corumbataí possui em sua área territorial apenas uma estação de tratamento de esgoto
(ETE), operada por técnicos e funcionários da própria Prefeitura Municipal local.
Segundo dados da própria Prefeitura Municipal, o sistema de esgotamento sanitário é
composto atualmente por 900 (novecentas) ligações e 13 (treze) Km de rede de esgoto.
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3.2.3 DEMOGRAFIA GERAL
3.2.3.1. Caracterização da População
Corumbataí é um município do interior de São Paulo de pequeno porte, integrante da região
de Piracicaba - SP, cuja economia é voltada para o setor canavieiro. Limita-se ao norte com
Analândia e Santa Cruz da Conceição, ao sul com Rio Claro, a leste com Leme e a oeste com
Itirapina e sua população, segundo dados do IBGE do ano de 2009 é da ordem de 4.138 habitantes
(quatro mil cento e trinta e oito).
A base econômica do município está na agropecuária com destaque para produção de gado
de corte, avicultura de corte, cultivo de eucalipto, pecuária de leite. Há alguns comércios e pequenas
empresas que vem ocupando a região nos últimos anos.
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4. JUSTIFICATIVA
Os grandes problemas ambientais e o consequente aumento da conscientização em torno das
exigências nesta área têm levado o setor de saneamento a empreender maiores cuidados com a
disposição dos rejeitos gerados no processo de tratamento de esgoto. Os custos decorrentes destes
cuidados, dependentes das quantidades geradas, tornam cada vez mais viáveis e justificáveis
aprimorar os processos e minimizar seus descartes.
O tratamento dos rejeitos de ETE pode decorrer de uma necessidade de preservação dos
recursos ambientais, seja do ponto de vista de sua entrada ou de lançamento, resultando também
numa estratégia de redução dos desperdícios no processo mediante aumento direto da eficiência e,
quando viável, a recuperação para outros usos devidamente estudados.
Além dos aspectos econômicos e ambientais que envolvem esses cuidados, devem ser
levados em conta os aspectos legais que norteiam as práticas ambientais das atividades do setor
produtivo quanto às suas responsabilidades civis e criminais (Lei Federal 9.605/1998 – Crimes
Ambientais).
Assim, o presente RELATÓRIO FINAL auxiliará e dará diretrizes como parte integrante
para elaboração do PROJETO EXECUTIVO DO SISTEMA DE TRATAMENTO DA FASE
SÓLIDA DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO DE CORUMBATAÍ - SP, e irá
abordar as características físicas e operacionais da ETE do município de forma global, considerando
os volumes de rejeitos gerados e seu devido tratamento, a possibilidade de máxima recuperação
com segurança da qualidade das águas nos processos e o atendimento às condições impostas pelas
legislações atuais.
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5. ATIVIDADES
As atividades proponentes desenvolvidas durante a realização dos trabalhos referentes ao
RELATÓRIO FINAL tiveram embasamento no cronograma físico proposto à contratante,
desenvolvendo assim serviços técnicos voltados à área de engenharia, visando o pleno
desenvolvimento do objeto proposto. A seguir são apresentadas às etapas e atividades
desenvolvidas neste RELATÓRIO FINAL:
5.1. Estudo e Avaliação do Sistema de Recebimento dos Efluentes;
5.2. Estudo e Avaliação do Processo de Decantação;
5.3. Avaliação do Processo de Tratamento da Fase Sólida da Estação;
5.4. Análise para caracterização dos sólidos resultantes para adequação de disposição final
conforme NBR 10004/2004;
5.5. Levantamento planialtimétrico e cadastral da área da Estação e área necessária
para ampliação, em coordenadas geodésicas, e curvas de nível de 1,00m em 1,00m;
5.6. Sondagem para caracterização do solo e nível do lençol freático;
5.7. Dimensionamento e projeto executivo do sistema de recuperação de águas tratadas
e sedimentabilidade dos sólidos;
5.8. Dimensionamento e projeto executivo do sistema de desaguamento para o Lodo
proveniente da Lagoa;
5.9. Dimensionamento hidro-eletromecânico e projeto executivo do sistema de
transporte das águas tratadas e lodos;
5.10. Elaboração de Orçamento discriminado e Cronograma físico-econômico;
5.11. Elaboração das Instruções de Trabalho para a fase sólida da Estação;
5.12. Acompanhamento para Licenciamento do sistema junto ao órgão ambiental do Estado.
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6. METODOLOGIA
Para desenvolvimento das atividades elencadas no item 5. e que serão abordadas no presente
RELATÓRIO FINAL, foram estabelecidas bases metodológicas e cronogramas específicos, de
modo que os serviços de engenharia voltados ao desenvolvimento do PROJETO EXECUTIVO
DO SISTEMA DE TRATAMENTO DA FASE SÓLIDA DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO
DE ESGOTO DE CORUMBATAÍ - SP tivesse seu âmbito fixado nas etapas referentes à
organização de ações voltadas ao objeto do contrato, utilizando de informações técnicas oficiais e
referências bibliográficas no cumprimento das metas preconizadas.
Tendo como prioridade o melhor atendimento e explanação técnica junto ao objeto
solicitado, a contratada determinou sequências de aplicabilidade e levantamento de dados e
informações, de modo a fornecer o melhor produto frente às demandas ofertadas.
Os trabalhos de elaboração do presente Estudo e Projeto Executivo do Tratamento da fase
Sólida da Estação de Tratamento de Esgoto têm como premissas: Avaliar o atual sistema de
Tratamento do município, Viabilizar e Reduzir a geração dos lodos das lagoas de estabilização por
meio de sistemas naturais ou através de processos mecânicos e Adequar os sólidos para melhores
condições de manejo, transporte e destinação final, englobando todo o processo de tratamento dos
efluentes como um único sistema.
Toda metodologia utilizada bem como parâmetros e diretrizes para o estudo e elaboração do
projeto executivo serão preconizadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), com
a NBR 12.209/1992 (Projeto de Estações de Tratamento de Esgoto Sanitário), NBR 10.004/2004
(Resíduos sólidos – Classificação), CONAMA Nº 357/2005 (Estabelece Condições e Padrões de
Lançamento de Efluente, e dá Outras Providências), NBR 12.208/1992 (Projeto de estações
elevatórias de esgoto sanitário), recomendações técnicas da Companhia Ambiental do Estado de
São Paulo – CETESB, entre outras legislações pertinentes, atendendo aos seguintes quesitos
propostos:
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6.1. Estudo e avaliação do Sistema de Recebimento dos Efluentes
6.1.1. Caracterização física e operacional do Sistema de Recebimento;
6.1.2. Caracterização físico-química dos efluentes provenientes da rede coletora e
verificação da concentração de sólidos;
6.1.3. Caracterização físico-química dos efluentes tratados e lançados;
6.1.4. Avaliação dos procedimentos de manutenção da lagoa de estabilização e determinação
dos volumes reais e valores teóricos de produção.
6.2. Estudo e avaliação do Processo de Decantação
6.2.1. Caracterização física e operacional do Processo de Decantação;
6.2.2. Caracterização físico-química dos rejeitos gerados no Processo de Decantação;
6.2.3. Quantificação do volume de lodo gerado, a partir de valores teóricos de produção de
sólidos e de medições físicas;
6.2.4. Estudo para condicionamento, sedimentabilidade e adensamento do lodo;
6.2.5. Estudos e ensaios de adensamento por meio de protótipo ou em escala de laboratório
de sistema natural de desaguamento e secagem;
6.2.6. Obtenção dos parâmetros característicos de qualidade do lodo formado, para
dimensionamento do projeto.
6.3. Avaliação do Processo de tratamento da fase sólida da Estação
6.3.1. Avaliação do tempo de ciclo do sistema de tratamento da fase sólida da Estação por
meio de protótipo ou em escala de laboratório;
6.3.2. Justificativa técnico-econômica do sistema adotado para o tratamento da fase sólida da
Estação.
6.4. Análise para caracterização dos sólidos resultantes para adequação de disposição
final conforme NBR 10004/2004;
6.5. Levantamento planialtimétrico e cadastral da área da Estação e área necessária
para ampliação, em coordenadas geodésicas, e curvas de nível de 1,00m em 1,00m;
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6.5.1. Levantamento e determinação em escala apropriada contendo a localização da Estação
de Tratamento de Esgotos em relação ao centro urbano do município de Corumbataí – SP, bem
como localização dos equipamentos existente ao sistema operante ao seu entorno.
6.6. Sondagem para caracterização do solo e nível do lençol freático;
6.6.1. Realização de 1 sondagem com 04 furos totalizando no máximo 50 metros.
6.7. Dimensionamento e projeto executivo do sistema de recuperação de águas tratadas
e sedimentabilidade dos sólidos;
6.8. Dimensionamento e projeto executivo do sistema de desaguamento para o Lodo
proveniente da Lagoa;
6.9. Dimensionamento hidro-eletromecânico e projeto executivo do sistema de
transporte das águas tratadas e lodos;
6.10. Elaboração de Orçamento discriminado e Cronograma físico-econômico;
6.11. Elaboração das Instruções de Trabalho para a fase sólida da Estação;
6.12. Acompanhamento para Licenciamento do sistema junto ao órgão ambiental do
Estado.
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7. DESENVOLVIMENTO DOS TRABALHOS
7.1. Manancial em Estudo
O manancial superficial que recebe o efluente proveniente do sistema de tratamento de
esgoto de Corumbataí – SP é o Rio Corumbataí, pertencente à Bacia Hidrográfica dos Rios
Piracicaba, Capivari e Jundiaí – Bacias PCJ.
Nasce na localização geográfica, latitude 22º10'05"Sul e longitude 47º44'33"Oeste, no
município de Analândia - SP, segue na direção nordeste até a cidade onde desvia para sudeste
passando por Corumbataí - SP, continua nesta direção até próximo a cidade de Rio Claro e em
Cordeirópolis - SP desvia para sudoeste e deságua no Rio Piracicaba, com a cidade de mesmo
nome. Tem aproximadamente 95 (noventa e cinco) Km de percurso, sendo que no trecho de Rio
Claro até Piracicaba - SP apresenta alto nível de meandros. Apresenta desnível de 330 metros, ou
seja, 3 metros por quilômetro.
Figura 4: Área pertencente a nascente do Rio Corumbataí em Analândia - SP.
Fonte: Google Earth, 2010.
O manancial, quanto às condições de lançamento, está enquadrado na Classe 2 (dois) de
acordo com o Decreto 10.755 de 22/11/77 do governo do Estado de São Paulo, classificação
prevista no Decreto 8.468 de 08/09/76 no trecho compreendido deste objeto em estudo.
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As características que o classifica na Classe 2, em seu trecho regulamentado, devem ser
respeitadas quanto ao seu uso preponderante conforme Resolução CONAMA Nº 357 de 17 de
março de 2005, quando estabelece condições de lançamentos de efluente em corpos d’água.
Figura 5: Imagem de satélite dos pontos de amostragem da área.
Fonte: Google Earth, 2010.
A Figura 8 mostra o ponto de desaguamento do Rio Corumbataí no Rio Piracicaba, na
cidade de Piracicaba – SP.
Figura 6: Foz do Rio Corumbataí na cidade de Piracicaba (Interior de SP).
Fonte: Google Earth, 2010.
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Sentido do fluxo de água
Figura 7: Sentido do fluxo d’água e ponto de lançamento do efluente tratado no Rio Corumbataí.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Latitude: 22°14’049’’ S / Longitude: 47°36’976” O
Altitude: 575 metros
Figura 8: Ponto de lançamento do efluente tratado da ETE no Rio Corumbataí.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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7.1.1. Caracterização geral do Sistema de Tratamento de Esgoto
A Estação de Tratamento de Esgoto do município de Corumbataí - SP, é operada por
técnicos e funcionários da própria Prefeitura Municipal, sendo composta por apenas 1 (uma) lagoa
de estabilização (lagoa facultativa), ou seja, com atividades anaeróbias (no fundo da lagoa) e
aeróbias (na parte superficial), com dimensões de 70,80 m (setenta metros e oitenta centímetros) de
largura, 140,91m (cento e quarenta metros e noventa e um centímetros) de comprimento e 1,50m
(um metro e cinqüenta centímetros) de profundidade, sendo este, da crista do talude até o fundo,
disposta numa área total de 29.578,414 m² (vinte e nove mil quinhentos e setenta e oito e
quatrocentos e quatorze) metros quadrados. A estação está em operação desde o ano de 1995.
Atualmente, recebe esgoto de cem por cento do município de Corumbataí-SP, através de
tubulações com diâmetro de 200mm, sendo este com material M.B.V. e 465,168 (G.I.I. – Geratriz
Interna Inferior) de cota final.
Figura 9: Panorama geral do município, com destaque à Lagoa de Estabilização.
Fonte: Google Earth, 2010.
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Rio Corumbataí
Córrego Lajeado
Área da Lagoa – 9.976,756 m²
Altitude: 567,88 metros
Figura 10: Detalhe da Lagoa Facultativa com as respectivas coordenadas geográficas.
Fonte: Google Earth, 2010.
A estação de tratamento é cercada por alambrados para que se evite a entrada de pessoas não
autorizadas ou ainda a circulação de animais, já que nas áreas vizinhas à estação, existe o manejo de
bovinos e suínos, contudo, o que se vê é que em alguns trechos ainda necessita de reparos e
manutenção.
Quanto ao gerenciamento do lodo, é de extrema importância o presente estudo e projeto,
pois, o seu correto e plausível manejo dos resíduos gerados, manutenção e diagnósticos coerentes
com o crescimento populacional do município, poderá prever e evitar diversos problemas
ambientais que possam prejudicar toda essa prosperidade, e que atualmente, não possui qualquer
mecanismo de gestão do resíduo sólido gerado no processo final do tratamento.
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7.2. Estudo e avaliação do Processo de Recebimento dos Efluentes;
7.2.1. Caracterização Física e Operacional do Sistema de Recebimento;
As lagoas facultativas são responsáveis pelo tratamento primário ou, em sua maioria,
secundário dos esgotos. Em geral, essas unidades apresentam profundidade que variam de 1,00 a
2,00m e tempo de detenção hidráulica que variam de 20 a 25 dias (Von Sperling, 2002).
O tratamento do efluente realizado por Lagoa de Estabilização caracteriza-se como o sistema
mais simples dentre os disponíveis, pois envolve basicamente o processo de gravidade e
sedimentação do material sólido. Na sedimentação de uma lagoa de estabilização, a matéria
orgânica em suspensão (DBO) tende a sedimentar, vindo a constituir o lodo de fundo, processo esse
realizado na zona anaeróbia. Este lodo, após alguns dias, começa a sofrer o processo de
decomposição por microorganismos anaeróbios, sendo convertida lentamente em gás carbônico,
água, metano e outros. Após algum tempo, apenas o material não-biodegradável permanece na
camada de fundo, fato este importante a ser considerado, uma vez que a Lagoa de Estabilização de
Corumbataí jamais sofreu qualquer manutenção e retirada da camada do fundo de lodo formado.
Quanto à geração de possíveis plumas odoríferas na E.T.E. de Corumbataí - SP, ficou descartado tal
problema, já que o gás sulfídrico gerado é oxidado por processos químicos e bioquímicos, na
camada superior, conhecida como zona aeróbia, impossibilitando que o odor seja perceptível e
comprovando que o tratamento de efluentes na lagoa de estabilização vem desempenhando com
eficácia tal função até o momento, mas que já vem apresentando alguns pontos críticos devido ao
acúmulo de lodo.
A matéria orgânica dissolvida conjuntamente com a matéria orgânica em suspensão (DBO
particulada) não sedimentam, permanecendo dispersa em meio líquido da lagoa. Na camada
superficial, tem se a zona aeróbia, nesta área, a matéria é oxidada por meio da respiração aeróbia,
daí a necessidade da presença de oxigênio, na qual é suprida através de processos fotossintéticos
realizadas pelas algas verdes, estabelecendo assim, um perfeito equilíbrio entre a produção e
consumo de oxigênio e gás carbônico.
A fotossíntese, por depender da energia solar, é mais elevada próximo à superfície da lagoa.
À medida em que se aprofunda na lagoa, a predominância de consumo de oxigênio é maior sobre
sua produção (fotossíntese), com ausência total ou parcial de oxigênio em determinada
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30
profundidade. Devido a fatos como esse, é imprescindível a presença de bactérias responsáveis pela
estabilização da matéria, que possam sobreviver e proliferar em áreas com ou sem oxigênio. Essa
região, onde pode ocorrer a presença ou não de oxigênio, é conhecida como região facultativa.
O esquema da figura 12 ilustra a ocorrência das três zonas presentes nas lagoas facultativas:
Lagoa de Estabilização
Zona Aeróbia
Zona Facultativa
Zona Anaeróbia
DIA
NOITE
Figura 11: Variação das zonas aeróbias, anaeróbias e facultativas de uma lagoa.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Atualmente a lagoa Facultativa do município de Corumbataí – SP opera com vazão média
de entrada de 12,53 l/s. A lagoa possui 3 (três) tubulações de entrada, na qual recebe todo o efluente
do município. As três entradas da Lagoa de Estabilização são abastecidas através de 1 (uma)
tubulação com diâmetro nominal (DN) de 150mm PVC RIG DeFOFO proveniente da Estação
Elevatória de Esgoto(E.E.E).
Figura 12: Placa de identificação de empreendimento na E.T.E.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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31
Figura 13: Tubulação da Estação Elevatória até a Lagoa de Estabilização.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Figura 14: Sentido do efluente da E.E até a E.T.E. de Corumbataí – SP.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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Figura 15: Poço de Visita com 62,50m de distância da Estação Elevatória de Esgoto.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
P.V. Ø 90 cm
Figura 16: Verificação do poço de visita antes da E.E.E.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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33
Figura 17: Adaptação de suporte para manutenção da bomba da E.E.E.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Figura 18: Entrada do efluente bruto na Estação Elevatória de Esgoto.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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34
A lagoa possui em sua parte oposta 4 (quatro) tubulações distribuídas para a saída do
efluente. Tais tubulações são em formato circular e no mesmo nível superior do efluente líquido, o
que pode provocar um efeito indesejável, pois, conforme o sentido do vento, faz com que o efluente
seja carreado rapidamente para o corpo receptor. Fato este, é intensificado devido às más condições
que se encontram as caixas de proteção de entrada e saída do esgoto bruto e tratado da lagoa. Nas
laterais da lagoa de estabilização, numa distância equivalente entre 7 (sete) à 15 (quinze) metros de
todo o seu entorno em regiões específicas, existem diversas espécies arbóreas, entre frutíferas e
nativas, favorecendo assim, a presença de animais e aves de pequeno e médio porte.
A lagoa de estabilização possui dimensões de 70,80m (setenta metros e oitenta centímetros)
de largura, 140,91m (cento e quarenta metros e noventa e um centímetros) de comprimento e 1,50m
(um metro e cinqüenta centímetros) de profundidade, com os quatro cantos arredondados e formato
retangular, o que auxilia no tratamento, pois segundo modelos teóricos, quanto maior seu
comprimento em relação a sua largura, mais próxima da total eficiência no tratamento estará.
O sistema de tratamento de efluente da cidade de Corumbataí – SP, possui 01 (uma) estação
elevatória de esgoto, localizada no lado esquerdo da estrada intermunicipal que liga Corumbataí à
Rio Claro – SP junto a confluência com o córrego Lajeado, na margem esquerda. O sistema de
recalque é constituído por 2 (dois) conjuntos moto-bomba submersíveis “ABS” modelo AFP com
potência de 5,0HP (3,75 kW), sendo 1 (uma) reserva.
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35
Figura 19: Detalhe dos locais das bombas submersas da Estação Elevatório de Esgoto.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
A instalação de uma estação elevatória de esgoto com 2 (duas) bombas submersíveis do tipo
AFP, funciona de modo que o comando de operação seja feito pelas chaves bóias, dispostas de tal
forma, a permitir a operação de 1 (uma) e/ou 2 (duas) bombas em paralelo, quando um eventual
afluxo maior do efluente fizer necessário, ou qualquer outro problema técnico-mecânico no
funcionamento.
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36
Figura 20: Tubulações que levam o esgoto bruto da estação elevatória à lagoa facultativa.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Após o ponto de chegada do esgoto bruto na Estação Elevatória, o efluente passa pelo
processo de gradeamento, sendo este com dimensões de 70 (setenta) centímetros de comprimento e
40 (quarenta) centímetros de largura, tal sistema de gradeamento existe há aproximadamente 2
(dois) anos, evitando assim a entrada de sólidos grosseiros e o entupimento nas tubulações, para
isso, são necessários procedimentos de limpeza e raspagem do material depositado na grade em
intervalos de curto período, realizados por funcionários da Prefeitura Municipal local.
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37
Figura 21: Detalhe das tubulações que levam o esgoto bruto da E.E. até à lagoa de estabilização.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Figura 22: Detalhe da entrada do efluente e do processo de gradeamento.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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38
Tais processos descriminados do sistema de tratamento de efluente do município de
Corumbataí – SP, tem se apresentado como excelente ferramenta no tratamento para a atual
demanda do município que possui atualmente 4.138 (quatro mil cento e trinta e oito) habitantes,
segundo dados do IBGE, 2009. Fato este comprovado, já que o município recebeu avaliação da
Companhia Ambiental do Estado de São Paulo – CETESB com nota “9,8” referente ao Indicador de
Coleta e Tratabilidade de Esgoto do Município - ICTEM no ano de 2008 (dois mil e oito).
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39
7.2.1.2. Registro Fotográfico do Sistema Geral
E.E.E
Distância de 70,15 m
Figura 23: Vista de parte do Rio Corumbataí e Estação Elevatória de Esgoto.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Figura 24: Emissário do esgoto bruto após E.E.E.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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40
Figura 25: Entrada do esgoto no emissário para lançamento à lagoa de estabilização.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Figura 26: Ponto de entrada do efluente na lagoa após emissário.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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41
Figura 27: Constatação da coloração avermelhada no canto esquerdo à entrada do efluente.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Figura 28: Lagoa facultativa em Corumbataí - SP.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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42
Figura 29: Proteção e Conservação vegetal no entorno da lagoa facultativa.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Figura 30: Local de acesso de veículos e circulação de pessoas no entorno da lagoa.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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43
Figura 31: Presença de aves de pequeno porte e peixes na lagoa de estabilização.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Figura 32: Caixa de saída do efluente, coberta pela vegetação e em más condições.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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44
Latitude S 22.23415 Longitude W 47.61627
Altitude: 566 metros
Figura 33: Ponto de lançamento do efluente tratado no Rio Corumbataí.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Figura 34: Local de acesso à Estação Elevatório de Esgoto.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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45
7.2.2. Caracterização físico-química dos efluentes provenientes da rede coletora e
verificação da concentração de sólidos;
A coleta da amostra do efluente bruto proveniente da rede coletora foi realizada no dia
17/06/2010 (dezessete de junho de dois mil e dez) no período da manhã, pela empresa TEMA
LABORATÓRIO AMBIENTAL.
A amostragem de efluente bruto para análise físico-química e concentração de sólidos foi
feita coletando-se em torno de 2,0 à 4,0 (dois - quatro) litros do efluente líquido distribuídos em
garrafas plásticas ou de vidro. Durante a coleta foi identificado e registrado dados do interessado,
tais como, local da análise, data e horário de coleta.
Foi realizada 01 (uma) coleta e análise, conforme orientações da operação e técnicas que
garantissem a confiabilidade dos resultados obtidos.
Os parâmetros definidos foram baseados de acordo com as exigências do CONAMA
Resolução 357 Art. 34 de 2005, no qual dispõe sobre a classificação dos corpos de água e
diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de
lançamento de efluente, entre outros.
Para a caracterização da posição geográfica do local onde foi realizada a coleta do efluente
bruto, utilizou-se o equipamento modelo GPS Garmin 76CSx, conforme Tabela 1:
Tabela 1: Parâmetros e Informações de coleta do efluente bruto.
PARÂMETRO
PONTO 1
DATA
17 de Junho
HORÁRIO
09h48min21seg
LATITUDE
S 22 14 01.2
LONGITUDE
W 47 37 03.5
UTM
23 K 230183 7538976
ALTITUDE
513 metros
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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46
Tabela 2: Resultado da análise físico-química do efluente Bruto.
Parâmetros
Unidade
LQ
Resultados
mg/L
mg/L
2
3
249
784
Parâmetros
Unidade
LQ
Resultados
Arsênio Total
Bário
Boro
Cádmio
Chumbo
Cianetos Total
Clorofórmio
Cobre Total
Cobre dissolvido
Cromo Trivalente
1,1 Dicloroeteno
Estanho
Ferro dissolvido
Fluoretos Totais
Fenóis Totais
Manganês Dissolvido
Materiais Flutuantes
Materiais Sedimentáveis
Mercúrio Total
Níquel Total
Nitrogênio Amoniacal Total
Óleos e Graxas
Óleos Minerais
Óleos Veg. e Gord. Animal
pH
Prata
Selênio
Sulfetos
Temperatura
Tetracloreto de Carbono
Tricloroeteno
Zinco
Surfactantes
Cromo Hexavalente
Cianeto Livre
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
ºC
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
0,001
0,46
0,1
0,001
0,01
0,001
0,1
0,009
0,009
0,05
0,1
2,90
0,15
0,20
0,001
0,03
Ausente
Ausente
0,001
0,02
1,00
10,0
10,0
10,0
0,01
0,001
0,001
0,1
0,1
0,1
0,05
0,001
0,040
0,001
<0,001
<0,46
<0,1
<0,001
<0,01
<0,001
<0,1
<0,009
<0,009
<0,05
<0,1
<2,90
0,45
<0,20
0,09
<0,03
Ausente
Presente
<0,001
<0,02
26,6
<10,0
<10,0
<10,0
6,7 à 22,0ºC
<0,01
<0,001
1,965
22,0
<0,1
<0,1
<0,05
<0,001
<0,040
<0,001
DBO
DQO
LIMITE (VMP*)
ART. 18
Máximo 60
LIMITE (VMP*)
CON.357 ART.34
0,5
5,0
5,0
0,2
0,5
1,0
1,0
1,00
1,0
1,0
4,0
15,0
10,0
0,5
1,0
Ausente
Ausente
0,01
2,0
20,0
70,0
20,0
50,0
5,0 à 9,0
0,1
0,30
1,0
Máximo 40
1,0
1,0
5,0
0,1
0,2
Método
5210B (1)
5220D (1)
Método
3114C (1)
3111D (1)
4500B (1)
3111C (1)
3111C (1)
4500E (1)
8260B (2)
3111C (1)
3111C (1)
3111C (1)
8260B (2)
3111C (1)
3111C (1)
4500D (1)
5530C (1)
3111C (1)
3114C (1)
3111C (1)
4500B/C (1)
5520D (1)
5520D (1)
5520D (1)
4500B (1)
3111C (1)
3111C (1)
4500D (1)
2550B (1)
8260B (2)
8260B (2)
3111C (1)
5540C (1)
3500B (1)
4500E (1)
LQ: Limite de Quantificação
*VMP: Valores Máximos Permitidos estabelecidos na Legislação vigente (em questão e quando aplicável).
Vale ressaltar que nesta análise, constatou-se a presença acima do limite permitido dos
padrões estabelecidos pela Resolução CONAMA Nº 357 Art. 34 de Materiais Sedimentáveis,
Nitrogênio Amoniacal e Sulfetos, conforme destaque na tabela acima.
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47
7.2.2.1. Registro Fotográfico
Figura 35: Preparação do material para coleta do efluente na E.E.E.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Figura 36: Preenchimento do amostrador com efluente coletado na E.E.E.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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48
7.2.3. Caracterização físico-química dos efluentes tratados e lançados;
A coleta da amostra do efluente tratado e lançado proveniente da lagoa de estabilização foi
realizada no dia 17/06/2010 (dezessete de junho de dois mil e dez) no período da manhã, pela
empresa TEMA LABORATÓRIO AMBIENTAL.
A amostragem do efluente tratado para análise físico-química foi feita coletando-se em torno
de 2,0 à 3,0 (dois - três) litros do efluente líquido distribuídos em garrafas plásticas ou de vidro. Na
coleta foi identificado e registrado dados do interessado, tais como, local da análise, data e horário
de coleta.
Foi realizada 01 (uma) coleta e análise, conforme orientações da operação e técnicas que
garantissem a confiabilidade dos resultados obtidos.
Os parâmetros definidos foram baseados de acordo com as exigências do CONAMA
Resolução 357 Art. 34 de 2005, no qual dispõe sobre a classificação dos corpos de água e
diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de
lançamento de efluente, entre outros.
Para a caracterização geográfica do local onde foi realizada a coleta do efluente tratado,
utilizou-se o equipamento modelo GPS Garmin 76CSx, conforme Tabela 3:
Tabela 3: Parâmetros e Informações de coleta do Efluente tratado e lançado.
PARÂMETRO
PONTO 2
DATA
17 de Junho
HORÁRIO
11h02min38seg
LATITUDE
S 22.23429
LONGITUDE
W 47.61629
UTM
23 K 230323 7538909
ALTITUDE
566 metros
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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49
Tabela 4: Resultado da análise físico-química do efluente tratado e lançado.
Parâmetros
DBO
DQO
Parâmetros
Unidade
LQ
Resultados
mg/L
mg/L
2
3
24
194
Unidade
LQ
Resultados
LIMITE (VMP*)
ART. 18
Máximo 60
LIMITE (VMP*)
CON.357 ART.34
Método
5210B (1)
5220D (1)
Método
Arsênio Total
mg/L
0,001
<0,001
0,5
3114C (1)
Bário
mg/L
0,46
<0,46
5,0
3111D (1)
Boro
mg/L
0,1
<0,1
5,0
4500B (1)
Cádmio
mg/L
0,001
<0,001
0,2
3111C (1)
Chumbo
mg/L
0,01
<0,01
0,5
3111C (1)
Cianetos Total
mg/L
0,001
<0,001
1,0
4500E (1)
Clorofórmio
mg/L
0,1
<0,1
1,0
8260B (2)
Cobre Total
mg/L
0,009
<0,009
3111C (1)
Cobre dissolvido
mg/L
0,009
<0,009
1,00
3111C (1)
Cromo Trivalente
mg/L
0,05
<0,05
1,0
3111C (1)
1,1 Dicloroeteno
mg/L
0,1
<0,1
1,0
8260B (2)
Estanho
mg/L
2,90
<2,90
4,0
3111C (1)
Ferro dissolvido
mg/L
0,15
0,30
15,0
3111C (1)
Fluoretos Totais
mg/L
0,20
0,7
10,0
4500D (1)
Fenóis Totais
mg/L
0,001
<0,001
0,5
5530C (1)
Manganês Dissolvido
mg/L
0,03
0,05
1,0
3111C (1)
Materiais Flutuantes
Ausente
Ausente
Ausente
Materiais Sedimentáveis
mg/L
Ausente
Ausente
Ausente
Mercúrio Total
mg/L
0,001
<0,001
0,01
3114C (1)
Níquel Total
mg/L
0,02
<0,02
2,0
3111C (1)
4500B/C (1)
Nitrogênio Amoniacal Total
mg/L
1,00
11,3
20,0
Óleos e Graxas
mg/L
10,0
17,30
70,0
5520D (1)
Óleos Minerais
mg/L
10,0
<10,0
20,0
5520D (1)
Óleos Veg. e Gordura Animal
mg/L
10,0
17,30
50,0
5520D (1)
pH
7,5 à 19,0ºC
5,0 à 9,0
4500B (1)
Prata
mg/L
0,01
<0,01
0,1
3111C (1)
Selênio
mg/L
0,001
<0,001
0,30
3111C (1)
4500D (1)
Sulfetos
mg/L
0,001
<0,001
1,0
Temperatura
ºC
0,1
19,0
Máximo 40
2550B (1)
Tetracloreto de Carbono
mg/L
0,1
<0,1
1,0
8260B (2)
Tricloroeteno
mg/L
0,1
<0,1
1,0
8260B (2)
Zinco
mg/L
0,05
<0,05
5,0
3111C (1)
Surfactantes
mg/L
0,001
<0,001
5540C (1)
Cromo Hexavalente
mg/L
0,040
<0,040
0,1
3500B (1)
Cianeto Livre
mg/L
0,001
<0,001
0,2
4500E (1)
LQ: Limite de Quantificação
*VMP: Valores Máximos Permitidos estabelecidos na Legislação vigente (em questão e quando aplicável).
Após o tratamento, concluiu-se que a amostra analisada está de ACORDO com os limites
propostos do Art. 18 do Decreto 8.468 de 08/09/1976 e aos limites da Resolução CONAMA 357
Art. 34, consequentemente, a E.T.E. do município vem desempenhando sua função com eficiência
frente a demanda de esgoto gerado no município.
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7.2.3.1. Registro Fotográfico
Figura 37: Detalhe da coleta do efluente tratado para posterior análise.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Figura 38: Coleta do efluente tratado no lançamento do Rio Corumbataí.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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51
7.2.4. Avaliação dos procedimentos de manutenção da lagoa de estabilização e
determinação dos volumes reais e valores teóricos de produção;
Embora seja sabido que, por melhor que tenha sido feito o projeto e a construção do sistema
de lagoa de estabilização, a plena eficiência do tratamento não será alcançada sem que haja
manutenção e operação cuidadosa por responsáveis no sistema.
A manutenção da lagoa visa conservar adequadamente, tanto o local de trabalho dos
operadores quanto o sistema como um todo, assegurando condições funcionais já estabelecidas em
projeto. Já a operação do sistema de tratamento, visa garantir a eficácia do sistema geral,
fornecendo aos responsáveis dados reais e eficientes para que haja a manutenção e operação de
forma contínua, sem que represente riscos aos responsáveis e principalmente à população.
Atualmente, o sistema de tratamento de esgoto do município de Corumbataí-SP, recebe uma
manutenção básica, em intervalos quinzenais, a qual os funcionários vão ao local da estação para
verificação e limpeza da grade do processo de gradeamento, visando a retirada de materiais
grosseiros que possam vir a causar entupimento nas tubulações e prejudicar o tratamento.
Levando em consideração tais perspectivas quanto a manutenção da Lagoa de Estabilização
do município de Corumbataí- SP, sugerem-se as seguintes atividades diárias complementares aos
operadores/funcionários:
a) Percorrer o perímetro da estação de tratamento de esgoto, procurando verificar a
conservação das divisas, o estado de conservação e proteção dos gramados e dos
taludes;
b) Verificar a existência de vazamentos de líquidos pelo talude e o estado de
conservação e de limpeza dos coletores de águas pluviais;
c) Limpar as canaletas de drenagem de águas pluviais, removendo areias ou resíduos
que se depositam no local;
d) Pintar cercas e placas de aviso;
e) Manter a área ao redor da lagoa de estabilização sempre roçada, por se tratar de área
permeável com predominância de vegetação rasteira;
f) Manter o local roçado sempre limpo do material orgânico proveniente, de modo a
evitar incêndio ou acumulo de roedores e demais animais presentes na região.
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52
7.2.4.1. Determinação dos volumes reais e valores teóricos de produção;
A determinação da produção de lodos em uma lagoa de estabilização é uma etapa primordial
do projeto para a garantia da auto-sustentabilidade da mesma. A quantidade de lodo, a frequência de
remoção, como desidratá-lo, transportá-lo e onde dispô-lo são questões que integram de maneira
significativa o custo operacional da ETE. A estimativa da quantidade de lodos acumulados em
lagoas facultativas pode ser realizada através do emprego de taxas empíricas de acumulação ou
através do uso de modelos racionais semi-empíricos ou teóricos, e que não abordam questões
intempéries nos locais das estações, contudo, se apresenta:
(1º) Acumulação anual de Lodo
Vano = 0,05
x 4.138 hab. = 206,9
(Equação 1)
(2º) Espessura em 1 (um) ano
E=
= 0,020
(Equação 2)
Silva (1993) e Gonçalves (1999) apresentam valores de elevação média de camada de lodo
em lagoas facultativas em torno de 1 à 3 cm/ano.
(3º) Espessura para 15 (quinze) anos (idade atual da lagoa)
Refere-se ao tempo de operação desde o início (1995), considerando a população máxima
atual:
E = 2,08
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(Equação 3)
53
(4º) Percentagem (%) de Lodo na Lagoa
(Equação 4)
%=
As taxas empíricas de acumulação de lodos podem ser expressas em termos de:
3
- Volume de lodo acumulado por unidade de tempo per capita (m /hab.ano ou l/hab.d)
- Altura acumulada de lodo por unidade de tempo (cm/ano)
Franci, R. (1999) sugere também as seguintes equações empíricas para a estimativa de
volumes reais e valores teóricos de acumulação de lodo:
- Cálculo da carga diária de DBO5:
CdDBO = So x Q
(Equação5)
Onde:
CdDBO = Carga diária de DBO5 efluente (KgDBO/dia);
So = Concentração de DBO5 no esgoto bruto (mg/l);
Q = Vazão média efluente de esgoto bruto (m3/dia).
- Cálculo do volume requerido da lagoa:
V=(
)
(Equação6)
Onde:
V = Volume útil da lagoa (m3);
CdDBO = Carga Volumétrica nominal de DBO5 (Kg/m3.dia);
Lv = Taxa de aplicação volumétrica (KgDBO/m³.dia).
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54
- Verificação do tempo de detenção hidráulica:
(Equação 7)
Onde:
= Tempo de detenção hidráulica (dias);
Q = Vazão média efluente de esgoto bruto (m3/dia);
Vlagoa = Volume útil da lagoa (m3).
Utilizando-se modelo para determinação da DBO solúvel efluente, tem-se:
(Equação 8)
Onde:
S = Carga orgânica solúvel efluente (mg/l);
So = Carga orgânica efluente (mg/l);
K = Regime de mistura completa (d-¹);
t = Tempo de detenção hidráulica (dias).
Existem diversas outras equações empíricas para estimativa de produção de lodo em lagoas
facultativas, contudo, através de análises estatísticas teóricas realizadas entre os valores obtidos
pelas diversas equações que abordam tal situação, conclui-se que não ocorrem diferenças
significativas nos valores finais obtidos entre as diversas equações empíricas disponíveis na
literatura.
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7.3. Estudo e Avaliação do Processo de Decantação
7.3.1. Caracterização Física e Operacional do Processo de Decantação;
Os modelos de tratamento biológico apresentam uma gama diversificada de espécies
microbianas que concomitantemente atuam formando uma cadeia alimentar com interações
nutricionais facultativas, e que em certas condições resultam na estabilização da matéria orgânica
proveniente do efluente.
Um sistema de tratamento demanda da concepção dos princípios básicos no processo de
degradação. Os principais a serem avaliados são:
Relação entre crescimento microbiano e utilização de substrato;
Metabolismo dos microrganismos;
Requerimentos nutricionais e
Fatores ambientais e operacionais que afetam o crescimento microbiano.
Na degradação biológica, o material orgânico é convertido pela ação bioquímica de
microrganismos, principalmente bactérias heterotróficas. Esta conversão, denominada metabolismo
bacteriano, pode ocorrer em ambientes aeróbios ou anaeróbios através de reações de oxidação e
fermentação.
Há ainda as bactérias facultativas que se desenvolvem tanto na presença, quanto na ausência
de oxigênio, usando nitrato como aceptor de elétrons, como já ocorre na Lagoa de Estabilização de
Corumbataí – SP.
A definição do processo que ocorre na Lagoa Facultativa de Corumbataí-SP, se baseia nas
definições de BERNARDES e SOARES(2005), onde na primeira etapa, denominada hidrólise, os
compostos orgânicos complexos são convertidos em substâncias mais simples, como ácidos graxos
e aminoácidos. Esta etapa não requer oxigênio, podendo ocorrer tanto na presença ou ausência deste
composto.
Na segunda etapa, os produtos da hidrólise são degradados em unidades simples, geralmente
compostos de carbonos, capazes de entrar na mitocôndria e sofrerem uma seqüência de reações no
chamado Ciclo de Krebs.
Na terceira etapa, durante o Ciclo de Krebs, ocorrem duas descarboxilação, liberando
dióxido de carbono e hidrogênio, consumindo três moléculas de água para, ao final, ser regenerado
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o ácido oxalacético. Em uma sequência de transformações tem-se: ácido cítrico, ácido isocítrico,
ácido-α-cetoglutárico, ácido succínico, ácido fumárico, ácido málico e ácido oxalacético. Na última
etapa, os elétrons transportados por meio de várias substâncias vão gradativamente liberando
energia que será utilizada na síntese de Adenosina trifosfato - ATP. O último elemento gerado dos
processos envolvidos é o oxigênio e obtém-se, como produtos finais, gás carbônico e água.
A degradação anaeróbia, que também ocorre na Lagoa de Estabilização, baseia-se no
processo de conversão da matéria orgânica, na ausência de oxigênio, em uma forma mais oxidada e
outra forma mais reduzida, dióxido de carbono e metano, respectivamente, sendo composta de
várias reações seqüenciais e em paralelo, cada qual com quantidade bacteriana específica.
Na degradação anaeróbia, os microrganismos fermentativos não dispõem de um aceptor
final de elétrons, o substrato orgânico é ao mesmo tempo utilizado como aceptor e doador de
elétrons, ou seja, uma parte do composto orgânico poluente é oxidada enquanto outra parte é
reduzida.
As populações microbianas necessitam de nutrientes específicos e em quantidades definidas
para seu pleno desempenho de funções biológicas e são definidos empiricamente a partir da
composição química das células microbianas.
O nitrogênio e o fósforo são os principais macronutrientes requeridos durante o processo de
degradação biológica, sendo o fósforo o elemento limitante mais comum.
Na degradação aeróbia, a relação de carbono e nitrogênio inicial ótima do substrato é 30/1.
Se a essa relação for muito baixa, pode ocorrer a perda de nitrogênio pela volatilização da amônia e
até mesmo a inibição da atividade biológica. Se a relação for muito elevada, os microrganismos não
encontrarão nitrogênio suficiente para a síntese de proteínas e terão seu desenvolvimento limitado.
Os microrganismos que atuam no processo de degradação aeróbia requerem magnésio,
potássio, cálcio, ferro, zinco, cobre e cobalto. Já os microrganismos que atuam no processo de
degradação anaeróbia requerem também a presença de micronutrientes tais como: enxofre, cálcio,
magnésio, zinco, cobre, cobalto, molibdênio e selênio.
Os sólidos presentes no esgoto podem ser removidos totalmente por meio de operações
físicas e/ou químicas. Nas estações de tratamento de esgoto (ETE) geralmente essa remoção é
parcial, em percentagem tanto maior quanto mais eficiente o tratamento, para o qual, também
podem ocorrer processos biológicos.
Os sólidos do esgoto classificam-se de acordo com o tamanho de suas partículas, podendo
ser minerais ou orgânicas.
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Na matéria orgânica do esgoto sanitário existe uma parcela biodegradável e outra imune à
ação dos microorganismos responsáveis pela decomposição. O conhecimento do teor de cada
parcela é importante para os estudos relacionados à estações de tratamento de esgoto e ao combate à
poluição dos mananciais. Tais teores de sólidos do esgoto variam com a geografia da cidade, com
volumes coletados, população e eficiência do tratamento.
A determinação da Demanda Bioquímica de Oxigênio - DBO é a mais utilizada para definir
o teor de matéria orgânica biodegradável presente no esgoto e nos mananciais.
Em condições naturais, a oxidação bioquímica da matéria orgânica é desacelerada com o
decorrer dos dias e, para completar totalmente o ciclo, teoricamente requer um tempo infinito.
Contudo, segundo literatura especializada, à temperatura de 20°C, cinco dias são suficientes para
oxidação de 60 a 70% da matéria orgânica biodegradável numa lagoa de estabilização, enquanto em
22 dias essa oxidação pode atingir de 95 a 99%.
O processo da DBO apresenta dois principais inconvenientes: a necessidade de vários dias
para sua realização, ainda que não totalmente completa, e o fato de ser imune à presença de matéria
orgânica não biodegradável, como a de certos detergentes e inseticidas.
Atualmente a lagoa Facultativa do município de Corumbataí – SP opera conforme
mencionado inicialmente, com uma vazão média de entrada de 45,11 m³/h. A lagoa possui 3 (três)
tubulações de entrada, na qual recebe todo o efluente do município. As três entradas da Lagoa de
Estabilização são abastecidas através de 1 (uma) tubulação com diâmetro nominal (DN) de 150mm
PVC RIG DeFOFO proveniente da Estação Elevatória de Esgoto.
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7.3.2. Caracterização físico-química dos rejeitos gerados no Processo de Decantação;
A coleta da amostra dos rejeitos gerados do processo de decantação, foi realizada no dia
17/06/2010 (dezessete de junho de dois mil e dez) com a empresa TEMA LABORATÓRIO
AMBIENTAL.
Foi realizada 01 (uma) coleta, conforme orientações da operação e técnicas que garantissem
a confiabilidade dos resultados obtidos das amostras.
Os parâmetros definidos foram baseados de acordo com a gestão e necessidades da Estação
de Tratamento de Esgoto, conforme ABNT NBR 10.004/04, no qual dispõe sobre a classificação
dos resíduos sólidos. Na tabela 5, seguem as informações técnicas do processo de coleta das
amostras:
Tabela 5: Informações básicas da coleta do resíduo gerado da lagoa.
PARÂMETRO
PONTO 3
DATA
17 de Junho
HORÁRIO
11h24min56seg
LATITUDE
S 22 14.049
LONGITUDE
W 47 36.976
UTM
23 K 230325 7538925
ALTITUDE
511 metros
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
A amostra retirada da E.T.E. de Corumbataí - SP, assim que preparada em laboratório foi
submetida a ensaios e análises da seguinte forma:
- Ensaio Lixiviação (Norma NBR 10.005/04 da ABNT) e
- Análise do extrato do Lixiviado.
As análises foram processadas conforme metodologia básica descrita no “STANDARD
METHODS FOR THE EXAMINATION OF WATER AND WASTEWATER” – 21ª Edição,
adotada no Brasil pelos principais Órgãos Estaduais de Controle Ambiental (CETESB, FEAM, IAP,
etc.) e é apresentada na tabela abaixo:
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Tabela 6. Resultados analíticos obtidos do Extrato Lixiviado.
PARÂMETROS
Arsênio
Bário
Cádmio
Chumbo
Cromo total
Fluoreto
Mercúrio
Prata
Selênio
UNIDADES
mg/l As
mg/l Ba
mg/l Cd
mg/l Pb
mg/l Cr
mg/l F
mg/l Hg
mg/l Ag
mg/l Se
LIMITES
RESULTADOS LIMITES
MÉTODO
(NBR 10.004)
QUANTIFICAÇÃO
0,001
<0,001
1,0
3114 C
0,46
<0,46
70,0
3111 D
0,001
<0,001
0,5
3111 C
0,01
<0,01
1,0
3111 C
0,05
<0,05
5,0
3111 C
0,20
<0,20
150,0
4500 D
0,001
<0,001
0,1
3114 C
0,01
<0,01
5,0
3111 C
0,001
<0,001
1,0
3114 C
Todos os resultados obtidos das amostras do lixiviado, não apresentaram valores superiores
aos estabelecidos na legislação pertinente, conforme apresentado na tabela acima.
7.3.3. Quantificação do volume de lodo gerado, a partir de valores teóricos de produção
de sólidos e de medições físicas;
A produção de resíduos sólidos da Estação de Tratamento de Esgoto de Corumbataí-SP,
pode ser estimada utilizando-se valores típicos apresentados em literatura por equações empíricas
ou através de medições diárias diretas com o uso de amostrador. Segundo Von Sperling (2009), a
taxa volumétrica de acumulação de lodo pode ser dada com a equação (tv):
tV =
tV =
(Equação 9)
= 0,00911(hab.dia)
Onde:
tV = Taxa volumétrica de acumulação de lodo (hab.dia);
V = Volume de lodo acumulado (m/dia³);
P = População atendida (habitantes);
T = Tempo em operação (anos).
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As diretrizes básicas para o dimensionamento da produção de lodo em uma lagoa de
estabilização foram levantadas em trabalhos in locu, através de bibliografias referentes à lagoa de
estabilização, análises físico-químicas dos efluentes gerados e são apresentados:
População;
Vazão de projeto;
Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e
Temperatura.
Tabela 7. Parâmetros e informações básicas para equacionamento de geração de lodo.
PARÂMETROS
RESULTADOS
População
4.138 habitantes (IBGE, 2009);
Vazão de Projeto
45,10 m³/h, ou 12,53 L/s;
DBO Efluente Bruto
249 mg/l
DQO Efluente Bruto
784 mg/l
DBO Efluente Tratado
24 mg/l
DQO Efluente Tratado
194 mg/l
Temperatura
19°C (Líquido do mês mais frio)
Área da Lagoa
9.976,76 m²;
Volume da Lagoa
14.965,14 m³;
Ano de Início
1995;
Profundidade
1,50 metros.
Estimar a produção de lodos em uma lagoa de estabilização é uma etapa fundamental para a
garantia da auto-sustentabilidade futura do sistema. A quantidade de lodo, a frequência de remoção,
como desidratá-lo, transportá-lo e onde dispô-lo são questões que integram de maneira significativa
o custo operacional da ETE. A estimativa da quantidade de lodos acumulados na Lagoa de
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Estabilização pode ser realizada através do emprego de taxas empíricas de acumulação ou através
do uso de modelos racionais semi-empíricos ou teóricos.
Com base nas informações levantadas e considerando que cada lagoa de estabilização
apresenta uma situação particular que deve ser analisada minuciosamente e tendo consideração por
todos os fatores físicos que a envolve, quantificasse o volume de lodo gerado (mg/l), através das
equações:
7.3.3.1. Avaliação e Equacionamento Empírico
(1º) Cálculo da carga afluente de DBO5
Carga = concentração x vazão
(Equação 10)
(2º) Determinação da taxa de aplicação superficial
Segundo Von Sperling (1996), o critério de taxa de aplicação superficial (carga orgânica por
área) baseia-se da necessidade de se ter certa área disponível à exposição da luz solar para que o
processo de fotossíntese ocorra normalmente. O objetivo de se garantir a fotossíntese na lagoa é o
crescimento de algas, para suprir a demanda de oxigênio, conforme já apresentado neste Relatório
Final. Conclui-se que a taxa de aplicação superficial esta relacionada à atividade das algas e ao
balanço entre produção e consumo de oxigênio.
Von Sperling cita ainda que a taxa a ser adotada depende da temperatura local, latitude,
exposição solar, altitude, entre outros. Locais com insolação e clima favoráveis, permitem a adoção
de taxas bem elevadas, eventualmente superiores a 300 KgDBO5/há.d, resultando em menores áreas
superficiais da lagoa. Von Sperling, adota taxas de acordo com o tipo de região da seguinte
maneira:
REGIÃO
Inverno quente e elevada Insolação
TAXA DE APLICAÇÃO
SUPERFICIAL
240 a 350 (kgDBO5/ha.d)
Inverno e insolação Moderado
120 a 240 (kgDBO5/ha.d)
Inverno frio e baixa Insolação
100 a 180 (kgDBO5/ha.d)
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Confecciona-se para a região de Corumbataí – SP, mais especificamente onde se encontra a
lagoa de estabilização, o valor de referência como sendo Ls = 350 KgDBO5/há.d, com
características de região de inverno quente e elevada insolação.
(3º) Cálculo da área necessária
(Equação 11)
C = é a carga afluente da DBO5
Ls = é a taxa de aplicação superficial (
)
Levando em consideração a área mínima proposta necessária para a plena eficiência no
funcionamento da Estação de Tratamento de Esgoto, conclui-se que a atual área da E.T.E.
ATENDE as especificações em termos dimensionais.
(4º) Cálculo do tempo de Detenção
O tempo de detenção não é um parâmetro direto de projeto, mas um parâmetro de
verificação (resultante da determinação do volume da lagoa). O tempo de detenção, definido na
ordem de dias, esta relacionado ao tempo necessário que os microorganismos procedem à
estabilização da matéria orgânica na lagoa. Com isso, temos:
(Equação12)
V = Volume da Lagoa de Estabilização (m³)
Q = Vazão afluente de projeto (m³/d)
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(5º) Adoção de um valor para o coeficiente de remoção de DBO (K)
Para o presente dimensionamento, deverá ser adotado o modelo de mistura completa para 1
(uma) célula, devido às seguintes razões:
As lagoas facultativas não são especialmente alongadas, não se afastando de um
reator de mistura completa e
A maior parte dos coeficientes de remoção de DBO disponíveis na literatura são para
mistura completa.
O valor do coeficiente de remoção (k), é calculado em função do modelo hidráulico
assumido, com isso, tem-se a seguinte faixa de valores usualmente utilizados para dimensionamento
(EPA, 1983; Von Sperling, 2001):
LAGOA
Lagoas primárias (recebendo esgoto bruto)
K (20°C)
0,30 a 0,40 d-1
Lagoas secundárias (recebendo efluente de uma lagoa ou reator)
0,25 a 0,32 d-1
Diferentes coeficientes de temperatura (T) são adotados pela literatura. Para K=0,35 d-1,
citado pela EPA (1983), tem-se T=1,085. Para K=0,30d-1, citado por Silva e Mara (1979), tem-se
T=1,05.
Para a temperatura de 19°C estabelecida em análise na Lagoa de Estabilização de
Corumbataí-SP, o valor de K pode ser corrigido através da seguinte equação:
KT = K20. T (T-20) =
(Equação14)
KT = 0,35 . 1,085(19-20) = 0,32 d-1
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(6º) Estimativa da DBO Solúvel Efluente
No Brasil, infelizmente não há nenhum modelo matemático que permita a previsão, com
confiabilidade, da concentração de sólidos em suspensão no efluente da lagoa, dada sua grande
variabilidade temporal em função das condições ambientais.
Utilizando-se modelo de mistura completa (admitindo-se uma célula não predominante
longitudinal), tem-se:
(Equação 15)
Sendo: So é a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) efluente e
S é a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) Solúvel Efluente.
(7º) Estimativa da DBO particulada afluente
Von Sperling (2002) cita que em termos de projeto, para estimativa da DBO particulada em
Lagoa de Estabilização - Facultativa, pode-se assumir uma determinada concentração de SS, na
faixa de 60 a 100mg/l.
Segundo Mara (1995), os sólidos em suspensão de lagoas facultativas são em torno de 60 a
90% de algas. Cada 1 mg de algas gera uma DBO5 em torno de 0,45mg. Desta forma, 1 mg/l de
sólidos em suspensão no efluente é capaz de gerar uma DBO5 na faixa de 0,6x0,45 = 0,27 mg/l a
0,9x0,45 = 0,40 mg/l.
1 mg SS/l = 0,3 a 0,4 mgDBO5/l
Admitindo-se uma concentração SS efluente de aproximadamente 80mgSS/l, e
considerando-se que cada 1(uma)mgSS/l resulta numa DBO5 em torno de 0,35mg/l, tem-se:
DBO5particulada = 0,35 mgDBO5/mgSS x 80 mgSS/l =
28 mgDBO5/l
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(Equação 16)
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(8º) Estimativa de DBO total efluente
DBO total efluente = DBO solúvel + DBO particulada
(Equação 17)
DBOtotal = 59,3mg/l + 28 mg/l =
87,3 mg/l
(9º) Estimativa de Eficiência na remoção da DBO
(Equação 18)
7.3.4. Estudo para condicionamento, sedimentação e adensamento do lodo;
O devido tratamento dos resíduos sólidos gerados na lagoa de estabilização é uma etapa
essencial do tratamento do efluente. Ainda que o lodo possa na maior parte das etapas do seu
manuseio ser constituído de mais de 97% de água (teor de umidade).
Em determinados sistemas de tratamento a retirada do lodo ocorre eventualmente. Nestes
casos, o lodo já sai usualmente estabilizado, requerendo apenas a sua disposição final. Em outros
casos o lodo é retirado frequentemente ou mesmo continuamente, podendo sair estabilizado ou não.
No caso da Lagoa Facultativa do município de Corumbataí – SP, nunca houve qualquer
registro de retirada ou manutenção/tratamento do lodo gerado, com isso, faz-se de extrema
importância um estudo para condicionamento, sedimentação e adensamento do resíduo sólido
gerado no processo de tratamento, com isso, são apresentados tais resultados no item “7.3.5 Estudos e ensaios de adensamento por meio de protótipo ou escala de laboratório de sistema
natural de desaguamento e secagem” deste Relatório FINAL.
As principais etapas do tratamento do lodo, com os respectivos objetivos, são: adensamento,
estabilização, condicionamento, desidratação e disposição final.
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Tabela 8. Processos unitários nas operações envolvendo lodo e aplicações.
PROCESSOS
UNITÁRIOS
Adensamento
POSSIBILIDADE DE APLICAÇÃO
Gravidade, Flotação e Centrifuga.
Estabilização
Digestão Anaeróbia, Aeração, Compostagem e Incineração.
Condicionamento
Polieletrólitos, Reagentes químicos e Tratamento térmico.
Desidratação
Lagoa de lodo, Equipamentos mecanizados e Leitos de secagem.
Transporte
Caminhão e Canalização.
Disposição final
Agricultura e Aterro sanitário.
Fonte: IMHOFF, 1986.
7.3.4.1. Condicionamento
O condicionamento envolve o tratamento biológico, químico e/ou físico do lodo para
diminuir seu teor de umidade. Alguns processos de condicionamento também desinfetam os lodos,
afetam os odores, alteram fisicamente e melhoram a recuperação de sólidos. Em geral, o termo
condicionamento é utilizado para relacionar um processo pelo qual o lodo de esgoto é condicionado
ou preparado para seu desaguamento.
O condicionamento neutraliza ou desestabiliza as forças químicas ou físicas atuantes nas
partículas e no material particulado em suspensão imerso em meio líquido.
O condicionamento pode ser realizado pela adição de produtos inorgânicos ou orgânicos,
aplicados no lodo a montante da unidade de desaguamento, e seu papel é o de favorecer a agregação
das partículas de sólidos e formação de flocos. Os coagulantes inorgânicos mais comuns são:
Sulfato de Alumínio, Cloreto Férrico, Cloreto Ferroso, Sulfato Ferroso, Sulfato Férrico, Cal Virgem
( CaO ) e Cal Hidratada ( Ca(OH)2 ). Os mais utilizados são a Cal e o Cloreto Férrico. Na lagoa de
estabilização de Corumbataí-SP, não são utilizados quaisquer produtos, sejam orgânicos ou
inorgânicos para desaguamento do lodo gerado na estação.
O condicionamento químico inorgânico aumenta consideravelmente a massa de lodo a ser
gerenciada na estação de tratamento, pois as quantidades adicionadas de coagulantes são
relativamente grandes e tornam-se parte das tortas de lodo produzidas.
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7.3.4.2. Sedimentação
Trata-se de uma operação na qual a capacidade de carreamento da água é potencialmente
diminuída, até que as partículas em suspensão decantem pela ação da gravidade e não possam mais
ser re-levantadas pela ação de correntes.
São os processos em que há utilização de produtos químicos e são raramente adotados
isoladamente. A necessidade de se utilizar produtos químicos tem sido a principal causa da menor
aplicação do processo. Via de regra, é utilizado quando o emprego de processos físicos e biológicos
não atendem ou não atuam eficientemente nas características que se deseja reduzir ou remover de
lodo. A remoção de sólidos por simples sedimentação, por exemplo, poderá alcançar níveis
elevados se for auxiliado por uma precipitação química, em alguns casos. Para a Estação de
Tratamento de Esgoto de Corumbataí-SP, a sedimentação das partículas envolvidas no processo
ocorre de maneira natural, ou seja, através da força gravitacional das partículas e sem adição de
qualquer produto, sejam orgânicos ou inorgânicos.
7.3.4.3. Adensamento
O adensamento do lodo proveniente das unidades de tratamento consiste no aumento da
massa (concentração) de sólidos nele contidos, através da remoção de água – teor de umidade. As
unidades de adensamento do lodo são conhecidas como adensamento, espessadores ou tanques de
sedimentação em massa. A finalidade principal do adensamento do lodo é a redução do volume, e
consequentemente os custos de operação e transporte do resíduo final. Tais sistemas de
adensamento e desidratação do lodo gerado na Estação de Tratamento de Esgotos de CorumbataíSP serão apresentados neste Relatório FINAL, levando em consideração aspectos que não
prejudiquem o meio ambiente e principalmente, viável economicamente ao município.
I.
Adensamento por gravidade
A teoria do adensamento do lodo por gravidade tem como base a presença de partículas,
granulares e flocosas, as quais ao serem submetidas ao processo de sedimentação e adensamento
apresentam procedimentos diferentes. Em um adensador por gravidade de fluxo contínuo as
partículas flocosas, predominantemente constituídas de elevado teor de sólidos em suspensão,
sedimentam como uma massa única (lodo), submetida simultaneamente ao processo de
sedimentação e adensamento. (JORDÃO, 1995).
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68
II.
Adensamento por centrifugação
O mecanismo utilizado de centrifugação, basicamente separa os sólidos da água por
diferença de força centrífuga. Para que a água seja razoavelmente limpa, é necessário manter no
lodo uma percentagem elevada de água, fazendo necessário um processo de secagem (mecânica ou
natural) do lodo após sua centrifugação.
O lodo com alto teor de umidade é introduzido e sob a influência da força centrífuga, os
sólidos em suspensão se depositam na parede interna do tambor da centrífuga. Daí são empurrados
por uma rosca para a extremidade de menor diâmetro, onde saem da camada líquida, sendo então
descarregados. O líquido intersticial sai do tambor pelo lado do diâmetro maior através de um
vertedor em forma de disco (IMHOFF, 1986).
7.3.5. Estudos e ensaios de adensamento por meio de protótipo ou escala de laboratório
de sistema natural de desaguamento e secagem;
Para o estudo de adensamento e secagem do lodo por meio de protótipo em laboratório
foram coletadas amostras do material sedimentado no fundo da lagoa de estabilização, com a
finalidade de apontar índices e taxas de sedimentabilidade e teores de secagem do efluente.
Considerando que a Lagoa de Estabilização do município de Corumbataí –SP, possui um
volume de lodo acumulado equivalente a aproximadamente 21% no período de 15 anos, optou-se
por realizar o ensaio por meio de protótipo em equipamentos mecânicos, idealizando assim que o
sistema seria de maior praticidade e objetividade nos ensaios, tendo em vista o acumulo durante
todo período de citado anteriormente.
Tal procedimento de raspagem do resíduo foi realizado no dia 17/06/2010 por técnicos
capacitados e com equipamentos apropriados para que se mantivesse a amostra o mais próximo do
ambiente “natural”, ou seja, para que o resultado obtido fosse com valores confiáveis para
embasamento teórico e prático em futuros projetos locais. Abaixo, segue registro fotográfico da
coleta do material depositado no fundo da lagoa de estabilização.
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69
Figura 39: Coleta do rejeito gerado para análise em laboratório.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Figura 40: Detalhe da amostra bruta de lodo coletada da lagoa de estabilização.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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70
7.3.5.1 Polieletrólitos
Para o processo de desidratação do lodo em alguns casos se faz necessário a utilização de
produtos químicos, também conhecidos como agentes coagulantes. Tais produtos são aplicados ao
lodo no início do processo, facilitando a agregação das partículas e a formação de flocos maiores.
Os principais coagulantes utilizados são os polieletrólitos e os metálicos. Os polieletrólitos
são compostos orgânicos sintéticos de alto peso molecular e são classificados como: aniônicos,
catiônicos e não iônicos. A atuação dos polieletrólitos está mais relacionada à concentração de
sólidos do líquido centrifugado do que ao teor de sólidos na torta final. (GONÇALVES E
LUDUVICE, 2000). Na lagoa de estabilização do município de Corumbataí-SP, atualmente não
ocorre qualquer adição de polieletrólitos, contudo durante os testes realizados de desaguamento e
secagem, os mesmos foram utilizados, tais resultados são apresentados abaixo:
7.3.5.2 Etapas do teste de Floculação
Nº. Teste
01
1º ETAPA
Data do recebimento da amostra
18/06/2010
Data do teste
21/06/2010
2º ETAPA
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3º ETAPA
71
Na primeira etapa, foi constatada a presença significativa de rejeitos (sujeira/mato) junto ao
lodo, para isso foi realizada a limpeza superficial e a retirada dos materiais mais grosseiros do
resíduo para que fosse enviado à análise final da amostra.
Já na segunda etapa, a amostra do lodo apresentou concentração de 4,0 (quatro) % de sólidos
suspensos totais (SST) sem que tivesse recebido o polieletrólito.
Por fim, na terceira etapa, a amostra do lodo recebeu a adição de 12ml de solução de
polieletrólito a 0,1% para a quantia de 100 ml de lodo a 4,0% de SST.
7.3.5.3 Etapas do teste de Centrifugação
Nº. Teste:
02
Data do recebimento da amostra:
18/06/2010
1º ETAPA
Data do teste:
21/06/2010
2º ETAPA
Amostras
Na primeira etapa do teste de centrifugação em bancada, a amostra é identificada sem a
adição de polieletrólito e com 34,2% de lodo retirado da lagoa de estabilização, o líquido apresentase de forma clarificado escuro.
Na segunda etapa, a amostra recebe a adição do polieletrólito, numa concentração menor de
lodo, ou seja, de 22,5% e obteve como resultado um líquido clarificado limpo, como apresentado na
segunda etapa.
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Na etapa final, faz-se uma comparação entre o material sólido suspenso, antes da adição do
polieletrólito, e o material sedimentado no fundo do amostrador, após a adição do polieletrólito.
Tais testes de compactação na centrífuga de bancada da amostra de lodo, foram realizados
durante 2 (dois) minutos, a 3.200 RPM.
Através dos testes de floculação realizados, conclui-se que o floculante mais adequado para
ser utilizado no material retirado da lagoa de estabilização do município de Corumbataí – SP é o
polieletrólito fraco catiônico.
Tabela 9. Características físico-químicas do lodo analisado em ensaio.
CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DO LODO
pH:
Sólidos totais:
7,0
40.400 mg/l ou 4,0 % de SST
Temperatura:
Densidade:
Ambiente
1010 g/l ou 1,01 kg/l
(Amostra 1)
Torta prensada:
21,8 % de SST
ou
1010 kg/m³
7.3.6. Obtenção dos parâmetros característicos de qualidade do lodo formado para
dimensionamento do projeto;
Os modelos denominados empíricos baseiam-se na observação de algumas características
físicas e operacionais de lagoas que trabalham adequadamente e apresentam bons índices de
eficiência, como se enquadra a Lagoa Facultativa de Corumbataí – SP. No entanto, não se
estabelecem relações entre as características funcionais e fatores interferentes no processo de
depuração.
Para modelos racionais têm, por característica, seguir uma teoria racional sobre o
funcionamento das lagoas, sendo geralmente utilizadas lagoas-piloto ou ensaios laboratoriais para
se determinarem os parâmetros que interferem nos processos característicos de cada uma. A rigor,
os modelos racionais não descrevem completamente o que se passa nas lagoas, mas fornecem
aproximações bastante úteis ao projetista. Baseado nestas perspectivas, atribui-se tais modelos para
caracterização dos sólidos:
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73
7.3.6.1. Modelos Empíricos para Lagoas Facultativas
Por serem modelos obtidos exclusivamente a partir da observação experimental, os modelos
empíricos têm sua aplicação limitada, porém são simples e não necessitam de parâmetros
complexos de serem obtidos. Observa-se, no entanto, que alguns desses parâmetros podem variam
dentro de faixas relativamente amplas.
Para dimensionamento das lagoas facultativas, normalmente emprega-se a taxa de aplicação
superficial. Para determinação da área necessária, pode-se utilizar também a equação 19 (Von
Sperling (2002):
A=
(Equação 19)
Onde:
A = área superficial a meia altura (ha);
DBOT = DBO total efluente (mg/l);
Q = vazão média efluente (m³/dia);
1000 = fator de conversão de kg para grama;
= taxa de aplicação superficial
(
Tabela 10. Taxas de aplicação superficial para lagoas facultativas, em função das condições
ambientais do local de implantação.
(
<10
População (hab)
Dias
< 200
>200
Condições Locais
Regiões muito frias com coberturas sazonais de
gelo, baixa temperatura da água.
Clima frio com cobertura sazonal de gelo,
10 – 50
200 – 1000
200 – 100
temperatura
de
verão
temperada
de
verão
temperada e presente por pequenos períodos.
50 -150
1000 – 3000
100 – 33
150 - 300
3000 - 7000
33 - 17
Regiões temperadas, semitropicais, cobertura de
gelo ocasional.
Regiões
tropicais,
sol
e
temperatura
uniformemente distribuídos.
Fonte: GLOYNA (1971).
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Tabela 11. Profundidades recomendadas para lagoas facultativas em função das
características do esgoto efluente ou das condições climáticas locais.
h (m)
Tipo de esgoto a tratar
Condições locais
1,0
Esgoto pré-decantado
1,0 – 1,5
Esgoto bruto
1,5 – 2,0
Esgoto com sólidos sedimentáveis
2,0 – 3,0
Grande quantidade de areia ou
Temperatura uniforme e quente
Temperatura uniforme e quente
Flutuações na temperatura, moderadas e sazonais
Sensíveis variações sazonais de temperatura
sólidos sedimentáveis
Fonte: GLOYNA (1971).
Tanto as taxas de aplicação quanto a profundidade e o tempo de detenção hidráulico para as
lagoas facultativas variam de autor para autor. A Tabela 12 apresenta valores sugeridos por outros
autores.
Tabela 12. Taxas de aplicação superficial, profundidade e tempo de detenção hidráulica
empregado em lagoas facultativas.
h (m)
Fontes
(dias)
56 – 200
1,2 2,4
5 – 30
MetCalf & Eddy (1991)
200
1,0 – 2,0
-
Silva & Mara (1979)
50 - 320
1,0 -2,0
15 - 35
Uehara & Vidal (1989)
Normalmente, um dos fatores interferentes utilizados é a temperatura da massa líquida. No
entanto, no desenvolvimento de um projeto fica difícil definir essa temperatura, que a maioria dos
dados climáticos publicados refere-se à temperatura do ar.
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7.4. Avaliação do Processo de tratamento da fase sólida da Estação
7.4.1. Formação de Lodo na Lagoa
Define-se lodo todo material depositado no fundo das lagoas de estabilização durante anos
de funcionamento, sendo constituído por compostos inorgânicos, compostos orgânicos,
microrganismos, entre outros.
A fração inorgânica que se acumula no fundo das lagoas é constituída por material inerte
restante da atividade microbiana, bem como por partículas sólidas não biodegradáveis carreadas
pelo esgoto e pela erosão dos taludes. Por isso, o acúmulo do lodo no fundo da lagoa depende
diretamente das características do esgoto, do estado de conservação e operação da rede coletora e da
eficiência do tratamento na ETE. Uma rede mal construída ou com estado de conservação deficiente
ocasionará, certamente, um acúmulo de grandes quantidades de material inerte nas ETEs.
Abaixo, segue o processo básico de funcionamento de uma lagoa de estabilização, divididos
em etapas:
Figura 41: Esquema de funcionamento (mecanismos principais) de uma Lagoa.
Fonte: Adaptado de Gerenciamento do Lodo de Lagoas de Estabilização não Mecanizadas, 1999.
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7.4.2. Situação de Entorno da Lagoa
Dentre todos os fatores que estão relacionados à eficiência do sistema de tratamento de uma
lagoa de estabilização, bem como a qualidade do lodo formado no fundo da lagoa, a conservação e
manutenção da área são de fundamentais importâncias.
A figura 42, mostra pequenas rachaduras em alguns pontos do talude de concreto que até o
momento não apresentou riscos a quem circula pelo local, mas, podendo influenciar na eficiência do
tratamento com o passar dos anos.
Figura 42: Indicação de situação do talude de entorno da Lagoa de Estabilização
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
É muito importante que o local onde se situa o tratamento tenha um aspecto agradável.
Dessa forma, deve-se ter um programa mínimo de manutenção e conservação visando que:
A grama dos taludes externos deve estar sempre aparada e isenta de ervas daninhas;
As canaletas de drenagem devem ser periodicamente limpas;
O operador deve percorrer diariamente a cerca em torno da área da estação de
tratamento, a fim de verificar se não existe nenhum mourão enfraquecido ou arame
arrebentado que permita a entrada de animais;
Havendo vazamento de líquidos pelos taludes, deve ser identificada a causa e
proceder à correção tecnicamente adequada imediatamente.
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Em outro local da lagoa, nota-se a presença de vegetação no talude e em partes internas da
lagoa. Tal fato pode acarretar na redução da eficiência do tratamento, uma vez que a vegetação
presente impede a passagem da luz solar, dificultando a realização do processo de fotossíntese,
etapa fundamental para o tratamento eficiente numa lagoa facultativa.
Figura 43: Situação do talude de entorno da Lagoa de Estabilização
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Figura 44: Faixa acentuada de vegetação no entorno da lagoa.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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7.4.3. Distribuição do Lodo em Lagoas Facultativas
O processo de acumulação do lodo em lagoas de estabilização não obedece padrões
homogêneos no tempo e no espaço. A taxa de acumulação de lodos é influenciada por questões
como: características do efluente, período de tempo em operação da lagoa, a existência ou não do
pré-tratamento, o posicionamento dos dispositivos de entrada e saída, as características geométricas,
fatores climatológicos fundamentais como temperatura e vento (direção e velocidade), dimensões
da lagoa, entre outros fatores.
7.4.4. Acumulação de Lodos
A acumulação de lodo no fundo das lagoas é bastante acelerado nos primeiros anos de
operação, diminuindo sensivelmente ao longo dos anos. Logo após a partida do processo, a ausência
da biomassa anaeróbia no fundo da lagoa resulta nas baixas taxas de hidrólise e metanização
(processo de digestão anaeróbia) da matéria orgânica sedimentada. Na medida em que a biomassa
se desenvolve adaptada às condições operacionais, o estoque de matéria orgânica tende a diminuir.
Esse acúmulo de lodo depositado nos fundos das lagoas de estabilização se dá na maioria
dos casos da seguinte forma:
Zonas de concentração
de lodo
Figura 45: Distribuição espacial da camada de lodos numa lagoa de estabilização.
Fonte: Adaptado de Gerenciamento do Lodo de Lagoas de Estabilização não Mecanizadas, 1999.
A temperatura também é fator fundamental na formação da camada de lodos, já que as taxas
de digestão anaeróbia são uma função direta desta variável. Nos locais da lagoa onde a temperatura
do esgoto apresenta valores inferiores a 19 ºC por alguns dias consecutivos, a carga de material
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orgânico sedimentável supera a capacidade de digestão anaeróbia da biomassa. Já para taxas de
digestão elevadas, ou seja, acima de 22ºC, resultam na maior estabilização dos sólidos
sedimentáveis orgânicos e uma maior produção de biogás.
Segundo Arceivala (1981), a taxa média de acúmulo de lodo em lagoas facultativas é da
ordem de 0,03 a 0,08m³/hab.ano, sendo:
Tabela 13. Produção de lodo de esgoto em sistemas aeróbios e anaeróbios.
Tipo de Tratamento
Produção de Lodo (m³/hab./ano)
Lagoa facultativa primário
0,037
Lagoa facultativa
0,03-0,08
Lagoa anaeróbia – lagoa facultativa
0,01-0,04
Lagoa aerada facultativa
0,03-0,08
Lodos ativados convencionais
1,1-1,5
Lodos ativados (aeração prolongada)
0,7-1,2
Lodos ativados (fluxo intermitente)
0,7-1,5
Filtro biológico (baixa carga)
0,4-06
Filtro biológico (alta carga)
1,1-1,5
Biodiscos
0,7-0,1
Reator anaeróbio de manta de lodo
0,07-0,1
Fossa séptica – filtro anaeróbio
0,07-0,1
Fonte: Arceivala (1981)
Baseando-se nos dados apresentados acima, temos:
(1º) Acumulação anual de Lodo
(Equação 20)
Vano = 0,05
x 4.138 hab. = 206,9
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80
(2º) Espessura em 1 (um) ano
E=
= 0,020
(Equação 21)
Silva (1993) e Gonçalves (1999) apresentam valores de elevação média de camada de lodo
em lagoas facultativas em torno de 1 à 3 cm/ano.
(3º) Espessura para 15 (quinze) anos
Refere-se ao tempo de operação desde o início (1995), considerando a população máxima
atual:
E = 2,08
(Equação 22)
7.4.5. Volume de lodo a ser removido
Todo o planejamento da remoção de lodo de uma lagoa de estabilização tem como
objetivos:
- Reduzir custos no Sistema Geral;
- Antecipar soluções de eventuais problemas;
- Prevenir problemas ambientais relacionados a geração de lodo.
Podemos definir as seguintes fases, como etapas fundamentais no gerenciamento, incluindo
operação e manutenção dos resíduos gerados:
FASE 1 – Determinação do volume de lodo gerado na Lagoa;
FASE 2 – Caracterização físico-química e microbiológica do lodo e efluente gerado;
FASE 3 – Definição da tecnologia a ser adotada na remoção do lodo e, se necessário,
os meios de desidratação e transporte;
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81
FASE 4 – Definição do destino final adequado para o lodo, considerando os
possíveis impactos ambientais, as condições econômicas e dentro das legislações
pertinentes.
7.4.6. Avaliação do tempo de ciclo do sistema de tratamento da fase sólida da Estação
por meio de protótipo ou em escala de laboratório;
Conforme avaliado no decorrer desse trabalho, para limpeza e remoção do lodo biológico da
lagoa de estabilização no município de Corumbataí-SP, a uma vazão média de 3,0 m3/h, durante o
período estimado em 08 (oito) horas por dia, conforme protótipos em laboratório serão necessários
aproximadamente 65 (sessenta e cinco) dias de bombeamento, onde nesse período serão utilizados
331 kg de polímero catiônico. Tal período não está incluso as atividades de manejo dos sólidos para
a coleta e tratamento final.
7.4.7. Justificativa técnica-econômica do sistema adotado para o tratamento da fase
sólida da Estação;
A operação de desidratação do lodo de esgoto representa a diminuição do volume do lodo
em excesso por meio basicamente, da redução de seu teor de líquido. Os principais motivos para
que ocorra a desidratação do lodo são:
Redução de investimento com maior eficiência no processo;
Operacionalidade do Sistema;
Manutenção do Sistema;
Frequência;
Redução do custo de transporte para o local de disposição final;
Redução do volume para disposição em aterro sanitário.
O processo de desidratação do lodo deve levar em consideração o tipo de lodo no qual se
utiliza e principalmente a área disponível, sendo divididos em duas categorias: métodos mecânicos
ou métodos naturais.
O método de desidratação mecânica inclui prensa desaguadora, filtro prensa, centrífuga e
desidratação térmica. O método de desidratação natural baseia-se na remoção de umidade pela
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82
evaporação natural e gravidade, nas quais se destacam os sistemas de lagoas de secagem, leitos de
secagem e disposição do lodo no solo. Tais mecanismos de desidratação são mais econômicos,
contudo apresenta como desvantagem serem menos controláveis e necessitarem de grandes áreas
disponíveis.
Nesse trabalho, a justificativa técnica-econômica final é baseada no volume de lodo gerado
na lagoa de estabilização, conforme consta neste RELATÓRIO FINAL, bem como em processos
que visem a economia de energia e de custos, bem como a eficiência na remoção do lodo gerado na
lagoa em períodos de necessidade.
7.4.7.1 Processo Mecânico
A ETE de Corumbataí possui ciclo único, ou seja, apenas a lagoa de estabilização no
tratamento do efluente. Nesse caso, uma opção seria um tipo de decanter centrífuga horizontal, na
qual requerer menor espaço quando comparado a leito de secagem, podendo este sistema operar
ininterruptamente e reduzir o volume do resíduo gerado significativamente.
Conseqüentemente os custos de se destinar tais resíduos em aterros sanitários com uma
umidade elevada, o que geralmente ocorre com o leito de secagem, acaba por contribuir no aumento
de massa que seria destinada, porém equipamentos de centrifugação, ou seja mecânicos, quando
incorporados de polímeros ou produtos auxiliares, podem melhorar ainda mais seu desempenho na
desidratação do lodo. O processo mecânico a ser implantado na ETE de Corumbataí-SP, tem como
proposta as seguintes situações:
Sistema de Dragagem;
Reservatórios de reunião dos lodos;
Preparo e aplicação de polímero;
Galpão para abrigo da centrífuga;
Centrífuga tipo “decanter”.
7.4.7.2 Processo Natural
O Processo natural tem como proposta um sistema através de leito de secagem interligado a
através de tubulações que encaminham o lodo da E.T.E. para os leitos, porém, em se tratando de
abordagem sistêmica na ETE de Corumbataí – SP, evidenciamos que se optássemos por leito de
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secagem, tal sistema natural poderia ter a sua manutenção comprometida devido ao número escasso
de funcionários no município de Corumbataí – SP, podendo assim gerar zonas de acúmulo de lodo e
prejudicando morados nas áreas próximas à lagoa, necessitando futuramente de complementos
frente a um remanejamento habitacional e formulações estruturais, bem como, gerenciamento
técnico efetivo que seria necessário para a total eficiência do sistema implantado de leito de
secagem.
A mesma abordagem temos frente ao sistema natural de desidratação e secagem de lodo
através de Bags, onde o lodo é acondicionado com a adição de polímeros, até o ponto em que os
Bags ficam saturados e aportados a sua secagem natural durante o período de tempo apto ao volume
nele injetado.
7.4.7.3 Conclusão Geral dos Processos
Analisando os dados apresentados na comparação entre o Tratamento Mecânico e o Sistema
Natural de um Sistema de Tratamento de Lodo da Estação de Tratamento de Esgoto de Corumbataí
- SP, observa-se que o sistema natural se enquadra de forma inviável, considerando número escasso
de funcionários no município, a geração regular de acumulo de lodo dentre os períodos e problemas
de caráter social e técnico ocasionado por um sistema dessa natureza.
Considerando que o sistema mecânico pode ser tratado de forma compacta, rápida, eficiente,
ininterrupto ou programável e que alcança teor de desidratação muito maior comparado a
mecanismos naturais, ocasionando um melhor desempenho futuro, e levando em consideração a
geração regular de acumulo de lodo dentre os períodos, optamos por utilizar o Sistema Mecânico
para o Tratamento do Lodo provenientes da Lagoa de Estabilização do município de
Corumbataí – SP.
7.5. Caracterização dos sólidos resultantes para adequação de disposição final
conforme NBR 10004/2004;
De acordo com análises realizadas pelo laboratório TEMA AMBIENTAL dos sólidos
gerados, deferimos as seguintes interpretações dos resultados:
Massa Bruta: Comparando-se os resultados obtidos com os Valores Máximos Permitidos
(V.M.P.) estabelecidos pela NBR 10004:2004 podemos afirmar que: Os parâmetros satisfazem os
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84
limites permitidos. A amostra apresentou teor de umidade de 97,7%, com pH de 4,9 à 25,0°C e
óleos e graxas com 0,13%, conforme tabela 14:
Tabela 14. Resultados das análises obtidas na massa bruta.
Líquidos Livres
Presente
Óleos e Graxas
0,13 %
Ph 1:1
4,9 à 25,0 ºC
Umidade: (% H2o)
97,74
SÓLIDOS SECOS A 105º C (%)
2,26
Aspecto
Turvo
Cor
Marrom Escuro
Cheiro
Característico
Lixiviado: Comparando-se os resultados obtidos com os Valores Máximos Permitidos pela
NBR 10004:2004 podemos afirmar que: os parâmetros satisfazem os limites máximos
permitidos, conforme tabela 15:
Tabela 15. Resultados analíticos obtidos do Extrato Lixiviado.
PARÂMETROS
Arsênio
Bário
Cádmio
Chumbo
Cromo total
Fluoreto
Mercúrio
Prata
Selênio
UNIDADES RESULTADOS LIMITES
(NBR 10.004)
mg/l As
mg/l Ba
mg/l Cd
mg/l Pb
mg/l Cr
mg/l F
mg/l Hg
mg/l Ag
mg/l Se
<0,001
<0,46
<0,001
<0,01
<0,05
<0,20
<0,001
<0,01
<0,001
1,0
70,0
0,5
1,0
5,0
150,0
0,1
5,0
1,0
Solubilizado: Trata-se da quantidade máxima que uma substância pode dissolver-se num
líquido, geralmente é apresentado em mols por litro, em gramas por litro, ou em
porcentagem de soluto/solvente. Devido ao alto teor de umidade da amostra retirada do
fundo da lagoa de estabilização através do processo de raspagem, tais análises em
laboratório não foram possíveis de serem realizadas e apresentadas neste Relatório Final de
Medições em valores quantitativos bem como qualitativos.
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85
Figura 46: Detalhe da coleta da amostra de lodo da lagoa de Estabilização.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Figura 47: Coleta da amostra de lodo da lagoa de Estabilização para análise.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Classificação dos Resíduos Sólidos:
O resíduo gerado num processo, é classificado como Classe I (Perigoso) quando um ou
mais parâmetros do lixiviado e/ou massa bruta estiverem acima dos valores maximos permitidos
(V.M.P.) estabelecidos pela NBR 10.004/2004.
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86
Um residuo é classificado como Classe II (Não Inerte) quando um ou mais parâmetros do
solubilizado analisado estiverem acima dos valores maximos permitidos pelo Anexo G da NBR
10.004/2004.
São considerado de Classe II B (Inerte) quando todos os parâmetros, tanto de massa bruta
quanto dos ensaios de solubilização e lixiviação estiverem abaixo dos valores máximos permitidos
pela NBR 10.004/2004.
Em função dos resultados obtidos, a amostra de resíduo identificada como “Lodo de
Estação de Tratamento de Esgoto provenientes de Lagoa de Estabilização (Facultativa) do
município de Corumbataí - SP”, fica classificada como Classe II A - Resíduo Não Inerte.
7.6. Levantamento planialtimétrico e cadastral da área da Estação e área necessária
para ampliação, em coordenadas geodésicas, e curvas de nível de 1,00m em 1,00m;
O levantamento planialtimétrico e cadastral da área da Estação de Tratamento de Esgoto de
Corumbataí – SP foi desenvolvido tendo como uma das finalidades identificar a possibilidade de
implantação de sistema mecânico de tratamento do resíduo sólido gerado do processo natural de
decantação na ETE.
No presente levantamento topográfico, são apresentados a situação da área cadastrada, o
roteiro perimétrico das cercas e alambrados e o quadro das áreas delimitadas, conforme ANEXO I.
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87
7.6.1 Área de ampliação da E.T.E.
Figura 48: Visão geral da área de ampliação da E.T.E.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
Figura 49: Área de ampliação da E.T.E. de Corumbataí – SP (Ponto Central).
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
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88
Figura 50: Área de ampliação da E.T.E. de Corumbataí – SP (Ponto Lateral).
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, 2010.
7.6.2 Memorial Descritivo
A Estação de Tratamento de Corumbataí – SP, caracterizada como Lagoa de Estabilização
possui área de 29.578,414 m² = 2,9578 ha = 1,2222 alqueires, com perímetro definido como
limitante o cercamento de 685,78 metros. Para o levantamento planialtimétrico foi utilizado o
método de “caminhamento” com irradiação dos pontos intra e extra-poligonal e referencia no
Plano UTM - Datum: Sirgas 2000 com Transporte de Coordenadas.
Os cálculos analíticos foram processados eletronicamente e a área calculada pelo Método
dos Mínimos Quadrados – MMQ com Estação Total Horizon GPS Geodésico entre outros
equipamentos.
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7.6.2.1 Delimitação de área poligonal
A referida gleba da Estação de Tratamento de Esgoto é delimitada por um polígono irregular
cuja descrição se inicia no vértice 1, assinalado em planta anexa como segue:
Do vértice 1 segue até o vértice 2 no azimute de 65°18'09", na extensão de 10,84 m; Do
vértice 2 segue até o vértice 3 no azimute de 63°22'44", na extensão de 41,20 m; Do vértice 3
segue até o vértice 4 no azimute de 63°48'37", na extensão de 21,16 m; Do vértice 4 segue até o
vértice 5 no azimute de 82°33'26", na extensão de 30,18 m; Do vértice 5 segue até o vértice 6 no
azimute de 81°26'35", na extensão de 15,19 m; Do vértice 6 segue até o vértice 7 no azimute de
81°24'43", na extensão de 24,78 m; Do vértice 7 segue até o vértice 8 no azimute de 117°05'15",
na extensão de 10,30 m; Do vértice 8 segue até o vértice 9 no azimute de 117°27'08", na extensão
de 10,11 m; Do vértice 9 segue até o vértice 10 no azimute de 118°24'29", na extensão de 12,65 m;
Do vértice 10 segue até o vértice 11 no azimute de 118°50'34", na extensão de 14,97 m; Do vértice
11 segue até o vértice 12 no azimute de 121°42'39", na extensão de 12,37 m; Do vértice 12 segue
até o vértice 13 no azimute de 124°02'03", na extensão de 15,24 m; Do vértice 13 segue até o
vértice 14 no azimute de 124°22'14", na extensão de 22,89 m; Do vértice 14 segue até o vértice 15
no azimute de 127°05'01", na extensão de 42,36 m; Do vértice 15 segue até o vértice 16 no
azimute de 219°26'31", na extensão de 34,90 m; Do vértice 16 segue até o vértice 17 no azimute
de 219°09'16", na extensão de 39,99 m; Do vértice 17 segue até o vértice 18 no azimute de
219°27'46", na extensão de 29,97 m; Do vértice 18
segue até o vértice 19 no azimute de
219°19'57", na extensão de 37,52 m; Do vértice 19
segue até o vértice 20 no azimute de
219°22'06", na extensão de 25,00 m; Do vértice 20
segue até o vértice 21 no azimute de
219°10'08", na extensão de 10,37 m; Do vértice 21
segue até o vértice 22 no azimute de
299°12'25", na extensão de 7,66 m; Do vértice 22
segue até o vértice 23 no azimute de
303°41'24", na extensão de 17,45 m; Do vértice 23
segue até o vértice 24 no azimute de
309°34'49", na extensão de 7,49 m; Do vértice 24
segue até o vértice 25 no azimute de
310°45'14", na extensão de 12,22 m; Do vértice 25
segue até o vértice 26 no azimute de
317°12'36", na extensão de 12,47 m;Do vértice 26
segue até o vértice 27 no azimute de
320°05'51", na extensão de 7,56 m; Do vértice 27
segue até o vértice 28 no azimute de
324°54'05", na extensão de 37,46 m; Do vértice 28
segue até o vértice 29 no azimute de
325°33'59", na extensão de 20,09 m; Do vértice 29
segue até o vértice 30 no azimute de
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324°58'25", na extensão de 27,35 m; Do vértice 30
segue até o vértice 31 no azimute de
325°07'40", na extensão de 18,01 m; Do vértice 31
segue até o vértice 32 no azimute de
325°39'31", na extensão de 5,12 m; Do vértice 32
segue até o vértice 33 no azimute de
325°05'37", na extensão de 35,67 m; Finalmente do vértice 33 segue até o vértice 1, (início da
descrição), no azimute de 324°14'06", na extensão de 15,24 m, fechando assim o polígono acima
descrito, abrangendo uma área de 29.578,414 m² ou 2,9578 ha ou 1,2222 Alqs e um perímetro
de 685,78 m.
7.6.2.2 Confrontações
Do vértice 1 ao vértice 7 limita-se por divisa com ALAMBRADO, confrontando com
CÓRREGO LAJEADO; Do vértice 7 ao vértice 15 limita-se por divisa com ALAMBRADO,
confrontando com RIO CORUMBATAÍ; Do vértice 15 ao vértice 21 limita-se por divisa com
ALAMBRADO, confrontando com PROPRIEDADE PARTICULAR; Finalmente do vértice 33 ao
vértice 1 limita-se por divisa com ALAMBRADO, confrontando com rua sem asfalto.
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7.6.3 Distância da ETE em relação ao Centro Urbano
Nas figuras 51 e 52, são apresentadas a localização da Estação de Tratamento de Esgotos de
Corumbataí – SP em relação ao centro urbano do município, através do Plano em coordenadas
UTM DATUM SIRGAS 2000, com azimute de 328°56’59’’ e distância total entre os pontos citados
de 1.743,14 metros (um mil setecentos e quarenta e três metros e quatorze centímetros).
CENTRO DA CIDADE
Figura 51: Distância entre o centro urbano até a E.T.E. de Corumbataí – SP.
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Figura 52: Distância entre o centro urbano até a E.T.E. com área do município.
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7.7. Sondagem para caracterização do solo e nível do lençol freático;
Através dos serviços geotécnicos na Estação de Tratamento de Esgoto de Corumbataí – SP
realizados pela empresa Helix Engenharia & Geotecnia, nas datas de 05, 06, 09 e 10 de agosto de
2010, foram realizados 04 (quatro) furos locados na área de ampliação da ETE, totalizando 62,49
metros (sessenta e dois metros e quarenta e nove centímetros).
A execução de sondagem a percussão com determinação de SPT foi dentro dos padrões
estabelecidos na NBR 6.484 de Fevereiro de 2001, sendo apresentados os seguintes produtos:
Planta de Locação dos Furos;
Características da amostragem e caracterização geotécnica e
Perfil Individual dos furos da sondagem.
O procedimento básico adotado para determinação do índice de resistência à penetração foi
obtido anotando-se o número de golpes dados com um peso padrão de 65 Kg (sessenta e cinco),
caindo em queda livre de uma altura de 75 cm (setenta e cinco), necessário para o amostrador (SPT)
penetrar 45 cm (quarenta e cinco) no solo, sendo demonstrados nos perfis SP01, SP02, SP03 e
SP04.
Foram utilizados tubos de revestimento de 2 ½” de diâmetro interno e amostrador tipo
Terzaghi Peck de 2” de diâmetro externo e 1 3/8” de diâmetro interno. Os valores destes índices são
indicados nas seções do subsolo, bem como o nível d’água encontrado.
Os resultados obtidos da sondagem dos perfis técnicos individuais, a locação dos furos e a
relação de cotas de boca de furo, são apresentados a seguir:
Tabela 16. Resultados obtidos de sondagem a percussão.
SP Nº.
01
PROFUNDIDADE (m)
16,34
02
15,42
03
15,47
04
15,26
TOTAL
62,49
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Tabela 17. Coordenadas geográficas dos furos em área de ampliação.
SP Nº.
COORDENADAS
01
22 14 03.8S 47 37 04.1W
02
22 14 02.8S 47 37 03.3W
03
22 14 02.0S 47 37 02.4W
04
22 14 02.2S 47 37 03.9W
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA LTDA., 2010.
Tabela 18. Níveis d’água (N.A) nos furos na área de ampliação.
SP Nº.
PROFUNDIDADE (m)
01
4,60
02
4,27
03
4,70
04
4,78
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Figura 53: Perfuração (SP01) na área de ampliação da E.T.E.
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Figura 54: Amostra de solo retirado durante sondagem na área de ampliação da E.T.E.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA LTDA., 2010..
SP04
SP03
SP02
SP01
Figura 55: Amostras de solo retiradas da sondagem na área de ampliação da ETE.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA LTDA., 2010.
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7.8. Dimensionamento e projeto executivo do sistema de recuperação de águas tratadas
e sedimentabilidade dos sólidos;
Os dimensionamentos das unidades necessárias para o tratamento mecânico proposto dos
resíduos sólidos gerados na ETE, serão realizados conforme dados e parâmetros obtidos nos itens
anteriores apresentados, levando em consideração a caracterização do sistema de tratamento, as
análises realizadas dos efluentes, a vazão de entrada e de tratamento da lagoa e outras avaliações
das condições operacionais da ETE.
Tais dimensionamentos foram baseados através de métodos de remoção por bombeamento
dos resíduos gerados, seguidos pelo desaguamento do material retido na lagoa de estabilização,
promovendo o condicionamento do material seco, bem como a recuperação do efluente drenado
com retorno para o ponto de chegada do esgoto bruto no sistema de tratamento por gravidade
através de mangotes “canaletas” de captação, respeitando as Normas da ABNT e os padrões legais
ambientais vigentes.
7.8.1 Volume de Águas Tratadas
A água proveniente do sistema de mecânico, após sua desidratação será encaminhada
simultaneamente para recirculação na chegada do efluente bruto da Lagoa de Estabilização, ou seja,
sem a total sedimentação dos sólidos presentes nas águas tratadas, pois a massa de sólidos
suspensos de origem neste efluente é pouco representativa, podendo ser desprezível para efeito de
dimensionamento.
7.9. Dimensionamento e projeto executivo do sistema de desaguamento para o Lodo
proveniente da Lagoa;
O sistema que deverá ser implantado para o desaguamento do lodo proveniente da lagoa de
estabilização, conforme apresentado na justificativa técnico-economica será baseado no método
mecânico, na qual serão caracterizados e definidos seus critérios mínimos e necessários para seu
pleno fncionamento aliados à sua eficiência. Serão apresentadas informações referentes ao
funcionamento e caracterização do sistema proposto, materiais e equipamentos necessários para a
desidratação do lodo biológico retido na lagoa de estabilização.
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Salientamos que este sistema mecânico deverá ser compacto e de facil operacionalização, e
tendo em vista que a geração de lodo por período é restrita, não se justifica a compra deste tipo de
equipamento, mas sim, sua utilização de forma temporária.
7.9.1. Parâmetros de Projeto
Volume de Lodo a ser desidratado – 1.035 m3 (aproximado)
Teor de sólidos no lodo na Lagoa – 4,0 %
Teor de sólidos no lodo desidratado – 18 a 22%
Teor de sólidos durante o bombeamento – 2,0 a 4,0 %
Tempo de bombeamento – 08 horas/dia
7.9.2. Métodos de Projeto
A solução proposta para a retirada e desidratação adequada do material insalubre (lodo e
areia) consiste basicamente no processo de desidratação por força centrífuga com adição de
polímero químico.
7.9.2.1. Dragagem
O material insalubre (lodo e areia) deverá ser removido do interior das lagoas através de
uma draga com bomba de rotor aberto montada sobre plataforma flutuante, de modo que não haja
exposição do operador com o ambiente a ser dragado.
A draga quando em operação deverá promover a sucção do lodo em regime laminar, para
que não ocorra revolvimento no lodo.
O material dragado com vazão de 3,0 m3/h, no período de 08 horas por dia, durante 65 dias
de bombeamento, como já apresentado em testes laboratoriais, deverá ser lançado para um tanque
de armazenamento de lodo, previamente instalado e adaptado para o recebimento do lodo com as
caracteristicas apresentadas neste RELATÓRIO FINAL, por meio de uma linha de recalque que é
constituída por tubos de PEAD.
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7.9.2.2. Desidratação
O lodo proveniente da lagoa de estabilização através da draga deverá ser enviado ao tanque
de armazenamento de lodo, onde na entrada do tanque deverá ser instalado uma peneira para reter
corpos (resíduos) estranhos e partículas maiores que 4 (quatro) mm. O tanque deverá possuir
capacidade no mínimo de 2 (duas) horas de operação e provido de agitador(s) submersível para
manter as partículas em suspensão e uma boa homogeneização.
Deverá ser impermeabilizado e ter uma lâmina de água no mínimo de 2 (dois) m úteis acima
dos agitadores.
7.9.3. Sistema de Preparo e Dosagem Automática de Polímero
O sistema de preparo e dosagem automática de emulsão de polímero deverá possuir
capacidade de preparo de 1.000 (mil) litros/hora. Este sistema contemplará ainda 01 (uma) bomba
de preparo e 01 (uma) bomba para dosagem de solução ao decanter centrífugo. A vazão máxima da
bomba de injeção tipo helicoidal deverá ser de 1,0 m3/h com motor elétrico e inversor de
frequência.
7.9.3.1. Especificação do Polímero
Conforme testes realizados em laboratório para a determinação da quantidade de polímero e
especificações técnicas do processo de aplicação no tratamento do lodo, seguem os resultados:
Polímero Catiônico
Consumo Específico 8kg/tonSS
Consumo: 0,96kg/h
Concentração: 0,20% p.p
Dosagem: 480l/h
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Para a limpeza e remoção do lodo biológico (1.035 m3 de lodo a 4% de sólidos) através de
dragagem com vazão de 3,0 m3/h, no período de 08 horas por dia, durante 65 dias de bombeamento
serão necessários 331(trezentos e trinta e um) kg de polímero catiônico.
A dosagem deverá ser feita através de bombas de eixo horizontal (Deslocamento Positivo)
na linha, antes de um misturador estático, que terá a função de homogeneizar (Polímero e Lodo).
7.9.3.2. Preparador Automático de Polímero
Tal sistema foi dimensionado para preparar até 5.000 (cinco) litros / hora de solução de
polieletrólito numa faixa de concentração de 0,2 a 0,5%.
O sistema deverá ser composto por um dosador de polímero, de tanque cilíndrico vertical,
totalmente construído em aço inoxidável AISI 304, dividido em três compartimentos, sendo um
para preparação, um para maturação e outro para estocagem da solução pronta.
Cada tanque deverá possuir um agitador elétrico. A alimentação de água e pó já diluído é
efetuada no tanque de preparação, o qual abastece os tanques 02 e 03 por meio de
transbordamento.
Cada tanque deverá ter uma saída independente para lavagem e/ou esgotamento de produto
sendo que, a dosagem da solução de polímero é efetuada a partir do tanque de estocagem. O
tanque de estocagem deverá ser provido de uma chave de nível de 3 estágios, sendo que os
estágios mínimo e máximo determinam o início e o fim respectivamente da preparação,
promovendo a finalização da dosagem de pó, fechamento da válvula solenóide de entrada de água
e a parada do motor do dosador de polímero. O nível baixo-baixo opera como alarme.
O equipamento deverá possuir os seguintes itens:
Válvula de gaveta para fechamento da entrada de água para manutenção do sistema;
Válvula reguladora de pressão para o ajuste da pressão na linha de alimentação de
água (2 a 7 kgf/cm2 mínima / máxima);
Válvula solenóide para abrir e fechar a entrada de água determinando o início e fim
do processo de preparação;
Indicador de vazão para a água de diluição;
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Sistema de pré-diluição do polieletrólito através de um indutor, que conduz a água
até o cone de pré-diluição onde é dosado o pó, para posterior injeção no tanque de
preparação;
Extravasor.
7.9.3.3. Conexões consideradas
Entrada de Água:
1 (uma)
Saída de solução:
1 (uma)
A partida dos motores do sistema será feita pelo painel de preparador e deverá estar
intertravado com os demais equipamentos do sistema de desidratação e diluição para os tanques de
maturação de 03 (três) seções. O primeiro é para mistura de polieletrólito na água, o segundo para
a maturação da solução e o terceiro para estocar a solução pronta. Deste último comportamento do
tanque, a solução de polieletrólito - com concentração escolhida entre 0,1 a 0,5 % - é dosada para
o ponto de aplicação.
7.9.3.4. Especificações da bomba para solução de Polímero ao Decanter
Quantidade
01 unidade;
Vazão
200 a 1000 l/h;
Altura manométrica
20mca;
Tipo
helicoidal, com inversor de freqüência;
Carcaça
FoFo;
Rotor e eixo
Aço inox AISI 304 com cromo duro;
Guarnições
Perbunan;
Estator
Borracha SBE.
7.9.3.5. Características do motor
Tipo
Elétrico TFVE
Tensão
380/440 V
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N.º de pólos
IV
Freqüência
60 Hz
Isolamento
Classe F
Proteção
IP-55
Redução
Correias e polias em V
7.9.3.6. Itens do Equipamento
Medidor de vazão da água de diluição;
Válvula solenóide para fechamento automático da água;
Redutor de pressão;
Pressostato;
Manômetro;
Filtro de água;
Dosador volumétrico de polieletrólito em pó, com moega;
Tanque de pré-diluição;
Tanque de maturação.
7.9.4. Equipamentos de Tratamento e Desidratação do Lodo
7.9.4.1 Sistema de Dragagem
A draga deverá ser flutuante, com sistema de sucção para até 1,5 m de profundidade e
arraste provida de bomba de rotor aberto com controle de vazão através de válvula de pressão e
recirculação de lodo, com diâmetro de sucção e de recalque em 4”, montada sobre plataforma, de
forma que não haja exposição do operador com o ambiente a ser dragado.
A draga quando em operação deverá promover a sucção do lodo em regime laminar, para
que não ocorra revolvimento no lodo, com dispositivo de visão e coleta para controle da
concentração do lodo recalcado e flutuantes para suportar a tubulação flexível de recalque.
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7.9.4.2 Decanter Centrífugo
Trata-se do equipamento de desidratação de lodo, tipo decanter centrífugo com objetivo
de fazer a separação líquido / sólido através da força de centrifugação, obtendo-se a separação de
uma fase líquida e a concentração de uma fase sólida.
A descarga do líquido clarificado deverá ser por saída livre através de coletor com saída
vertical, assim como a descarga de sólidos, através de uma rosca transportadora.
Todas as partes que entram em contato com o produto deverão ser em aço inoxidável. A
hélice da rosca transportadora deverá ser de aço inoxidável com proteção de metal duro - carbeto
de tungstênio - em toda sua extensão. A descarga de sólidos deverá possuir buchas de desgaste
resistente a abrasão, as quais podem ser trocadas, sem a troca do tambor. A carcaça será composta
de uma câmara cilíndrica envolvendo o tambor de inox, construída em chapa de aço carbono de
estrutura tubular fechada com espessura mínima de 8 mm com pintura epóxi, a carcaça deverá
ainda conter 4 pés de suporte da estrutura, com amortecedor de vibração.
A parte interna do tambor – incluindo a parte cônica e a parte cilíndrica conterá canais para
possibilitar arraste otimizado do sólido para se alcançar boa desidratação da torta. O equipamento
possuirá um acoplamento hidráulico ligado ao motor de acionamento principal para reduzir o pico
de corrente elétrica durante a partida.
A tubulação de alimentação de lodo deverá ter um mangote flexível interligando o decanter.
O equipamento deverá ser fornecido com 5 jogos de cabeçotes cambiáveis de descarga do líquido,
permitindo alterar a altura do líquido na máquina, otimizando os resultados de desidratação da
torta e da clarificação do líquido.
O painel elétrico deverá ser construído em aço carbono e fornecido com todos os
componentes necessários para a partida dos dois motores do decanter e os demais periféricos.
O equipamento deve possuir um dispositivo eletrônico microprocessado com as seguintes
funções:
Proteção que impede o funcionamento do decanter no caso de problemas mecânicos
e sobrecarga e automaticamente aciona o alarme;
Horímetro;
Possibilidade de calibração dos sensores de rotação.
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Display disponível com os seguintes menus:
Rotação do tambor e rosca;
Diferencial de rotação;
Totalizador de horas;
Temporizador.
Também deverá fazer parte do fornecimento:
Caixa de ferramentas especial;
1 (um) misturador estático de lodo e polímero;
1 (um) mangote de alimentação do lodo que dá o tempo de reação entre lodo e
polieletrólito.
O rotor que dá apoio à hélice será aberto para a entrada do lodo, eliminando os problemas de
entupimento e permitindo que o ponto de entrada do lodo nas máquinas seja ajustável, dando
liberdade para melhoras contínuas no processo.
O coletor de descarga de sólidos deverá ser provido de um raspador de lodo com motor
exclusivo para permitir a descarga contínua da torta desidratada da câmara do decanter centrífugo.
Principais Características Técnicas
- Diâmetro do tambor
232 mm
- Comprimento do tambor
973 mm
- Relação do tambor
4,19
- Velocidade máxima do tambor
5.200 rpm
- Força centrífuga máxima
3.500 x g
- Velocidade diferencial da rosca
10/26 rpm
- Potência motor principal
11 kW
- Potência motor raspador
0,18 kW
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Dimensões e Peso
- Comprimento máximo
2100 mm
- Largura máxima
785 mm
- Altura
1090 mm
- Peso
650 kg
- Peso dinâmico
1625kg
Principais Materiais utilizados
- Cilindro cônico
AISI 414
- Rosca extratora
AISI 304
- Tubo de alimentação
AISI 304
- Anéis de retenção
AISI 304
- Câmara de descarga de líquido
AISI 304
- Câmara de descarga de sólido
AISI 304
- Acabamento externo
Aço Carbono
- Estrutura de apoio
Aço Carbono
Painel de Força e Periféricos do Decanter
Características técnicas do painel de comando do decanter centrifugo:
- Tensão
380/440V, trifásico, 60Hz;
- Comando
110v.
Partida e Proteção dos Motores
- Principal do Decanter
11 Kw;
- Raspador de lodo
0,25Kw.
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Características Funcionais do Painel
Deverão ser dispostos na porta do painel os seguintes instrumentos:
1 (um) Voltímetro;
1 (um) Amperímetro;
1 (uma) campainha de alarme sonoro;
Chave comutadora automática / manual;
IHM-monitoração do decanter (velocidade e torque);
Controlador de temperatura;
Potenciômetros (01 para a bomba de lodo, 01 para bomba de polímero) para ajuste
de velocidade da bomba alimentadora de lodo e polímero em comando local;
Sinalizadores de permissão de operação ligados /desligados;
Botoeira liga / desliga;
Botoeiras de reset e silenciador de alarme;
Intertravamentos via rele entre decanter, bomba de lodo e polímero.
Características Mecânicas do Painel
O Painel “Comando e Controle”, deverá ser composto com portas frontais, fecho tipo
cremona e maçaneta escamoteável, tampas laterais, traseira, superior e inferior aparafusadas,
formando um conjunto de grande resistência mecânica, construídos em chapa de aço carbono na
bitola 12/14 usg. A pintura será eletrostática a pó, na cor cinza RAL 7032 ou Munsell 6,5 para
acabamento externo e placas de montagem pintadas na cor laranja RAL 2000 e por fim, painel
construído com grau de proteção IP 54, para uso abrigado.
7.9.4.2. Características da Bomba de Alimentação de Lodo ao Decanter
A bomba deverá ser helicoidal equipada com inversor de freqüência, e terá a função de
alimentação de lodo ao decanter centrífugo. Cada bomba irá operar nas seguintes características:
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Número de estágio
01 (um)
Pressão máxima
06 Kg/cm2
Temperatura máxima
100º C
Sensor de temperatura
PT-100
Sucção máxima
8 m.c.a
Posição de instalação
Horizontal
Sentido de rotação
Anti-horário
Característica de fabricação
Corpo da bomba
Ferro Fundido GG-20
Eixos
Aço Inox AISI 420
Rotor
Aço Inox AISI 420 Com Trat. Durocromo
Articulações
Aço Inox AISI 304
Estator
Borracha Acrilo Nitrilo
Vedação
Gaxeta
Mancais
Rolamentos de esferas
Condições de Operação
Produto a ser bombeado
Lodo
Temperatura
Ambiente
Pressão de descarga
Até 4,0 Kgf/cm2
Vazão
de 2 a 3,5 m3/h
Características do motor
Tipo
Elétrico TFVE
Tensão
380/440 V
N.º de pólos
IV
Freqüência
60 Hz
Isolamento
Classe F
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Proteção
IP-55
Redução
Correias e polias em V
Condições Operacionais
Teor Médio de Sólidos Secos no lodo
4%
Quantidade de lodo produzido por hora
Mínimo
481,82 kg/h
Maximo
633,33 t/h
Polímeros - Consumo específico
8 kg/ton SS
Concentração
0,20% p.p.
Consumo
0,96 kg/h
Consumo de água industrial (para polímero)
384l/h
Lavagem do decanter (1x período de 20min/dia)
1m3/h
Operação da estação de desidratação
8 h /dia
Vazão do decanter
3,0 m3/h
Capacidade/dia
24 m3
Volume da lagoa
1.035m3
Tempo estimado para limpeza das lagoas
65 dias
Volume de lodo a ser transportado:
Mínimo
4,34 t/dia
Maximo
5,21 t/dia
Especificação Técnica
O equipamento necessário para a desidratação do lodo, conforme dimensionamento
apresentado deverá atender as seguintes características: estrutura metálica, tipo Skid, fabricado
em perfil de aço carbono ASTM A-36, estruturado para suportar içamento, pintada com tinta a
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base de epóxi, com área coberta, parcialmente aberta (deverá ser fechada na área do sistema de
polímero e painel) para alojar o decanter, sistema de polímero, bomba, painel de controle e
depositor de polímero em pó.
Essa estrutura metálica deverá ser em formato de plataforma, tendo em vista que todos os
equipamentos estarão contidos dentro dessa estrutura e disposta diretamente no solo, sem
nenhuma base impermeável de concreto, consequentemente por ser um serviço rápido, de modo a
não justificar aumento de investimentos para base de alvenaria provisória. O croqui sistêmico da
sequência dos equipamentos esta inserido no ANEXO II.
Dimensões da Plataforma
Largura máxima
2.200 mm -
2,2 metros
Comprimento máximo
6.000 mm - 6,0 metros
7.10. Dimensionamento hidro-eletromecânico e projeto executivo do sistema de
transporte das águas tratadas e lodos;
Visando o melhor aproveitamento e eficiência do sistema de tratamento da fase sólida da
Estação de Tratamento de Esgoto de Corumbataí-SP, e tendo em vista que a melhor alternativa para
este tratamento foi justificada pelo sistema mecânico, optou-se pela retirada, bem como o transporte
das águas tratadas e dos lodos provenientes da ETE de Corumbataí, através de sistema de dragagem
de fundo, este constituído por uma bomba de rotor aberto montada sobre uma plataforma flutuante.
Deverá ser considerado na remoção dos resíduos contidos no interior da lagoa, a montagem,
instalação e operação de um conjunto de equipamentos e tubulações para desassoreamento,
intrinsecamente seguros, que permitam a remoção dos resíduos de forma mecanizada do interior da
lagoa, restringindo ao máximo a exposição ocupacional ao resíduo. O sistema de remoção não
deverá comprometer o fundo e o talude da lagoa (camada de impermeabilização), formadas por
concreto, nem o funcionamento da mesma.
A execução dos serviços de remoção e desaguamento (desidratação) abordados neste
RELATÓRIO FINAL deverá ser com a lagoa em operação, promovendo a redução do volume do
lodo, de tal forma que o teor de sólidos no lodo desaguado (desidratado) seja de no mínimo 18%
(dezoito por cento) e efetuar todas as manutenções necessárias neste sistema, durante a execução
dos serviços.
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A draga deverá ser flutuante, com sistema de sucção para até 1,5 m de profundidade e
arraste provida de bomba de rotor aberto com controle de vazão através de válvula de pressão e
recirculação de lodo, com diâmetro de sucção e de recalque em 4”. Durante o processo de sucção do
material sedimentado através de varredura do fundo da lagoa, este deverá ser efetuado tanto no
sentido transversal quanto no sentido longitudinal da lagoa, evitando que material do fundo seja
revolvido e ocorra a deposição de sólidos nos pontos já limpos pelo processo.
7.10.1. Efluente Tratado do Processo
As águas tratadas (efluentes) e geradas pelos processos de dragagem e posteriormente
desidratação, deverão ser destinados à entrada do sistema de tratamento através da tubulação
principal de entrada do esgoto bruto, conforme apresentado no item 7.2.
7.10.2. Rosca Transportadora de Lodo Desidratado
A rosca transportadora, deverá ter as seguintes características para o lodo de saída dos
decanters até a distribuição sobre as caçambas no processo final:
Formato de calha tipo “U” com tampa superior aparafusada ao longo do
transportador;
Corpo em hélice aço carbono;
Redutor de velocidade de engrenagens helicoidais;
Rotação da rosca máxima de 60rpm;
Espessura da tampa de 3mm;
Bocais de carga (01) e descarga (01);
Diâmetro: 200 mm;
Comprimento entre flanges: aproximadamente 4.000mm;
Instalação-25 graus;
Motor elétrico com moto redutor de 3Kw, 380 V, 60 Hz, IP-55;
Acabamento em partes de aço carbono-SA-2,5 + 01 demão de primer 80micra;
Vedação do mancal com sistema de preme gaxeta regulável.
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Todo o efluente centrifugado pelo decanter e encaminhado à rosca transportadora, deverá ser
depositado em caçambas metálicas com capacidade de até 5m³ cada, de modo que as mesmas
deverão ser cobertas com lona plástica.
Estas caçambas deverão diariamente ser levadas a um Aterro Sanitário a uma distância
máxima de até 150 Km contados a partir do município de Corumbataí – SP, de modo que estes
rejeitos deverão ser destinados de forma correta e licenciada.
Para tanto, é dever da futura executora deste projeto, todo o processo de licenciamento para
disposição final de rejeitos (lodos), sendo este envolvendo transporte e destinação. Para todo
volume disposto em Aterro Sanitário, deverá ser encaminhado ao Município de Corumbataí,
documento comprobatório de destinação compatível com o volume retirado e transportado da Lagoa
de Estabilização do Município.
7.10.2.1 Descrição de Materiais e Equipamentos necessários no Local
Energia elétrica em 380V, trifásica;
Fornecimento de água para dissolução de polímero e para lavagem do decanter;
Local adequado e amplo para instalação dos equipamentos.
7.10.3. Serviços e Gerenciamento de Obra
7.10.3.1 Canteiro de Obras
Deverá ser feita a instalação do canteiro de obras, em locais de fácil acesso (entrada/saída) e
instaladas placas de identificação da obra.
O espaço destinado ao canteiro da obra deve estar de acordo com as características da
construção a ser realizada, sendo previsto o correto armazenamento de materiais e equipamentos,
bem como as instalações necessárias para escritórios e dependências para a permanência de
operários durante a execução da obra, caso seja necessária, de acordo com as normas de segurança
(NR 18) e de canteiro (ABNT NBR 12284).
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a) Armazenamento dos materiais
Os materiais a serem utilizados devem permanecer armazenados na obra, separados
fisicamente desde o instante do recebimento até o momento de utilização. Cada material deve estar
perfeitamente identificado durante o armazenamento, no que diz respeito à classe, à graduação e,
quando for o caso, à procedência. Os documentos que comprovam a origem, as características e a
qualidade dos materiais devem permanecer arquivados, conforme legislação vigente.
Devem ser estocados de forma a manterem inalteradas suas características geométricas e
suas propriedades, desde o recebimento na obra até seu posicionamento final na estrutura. Cada tipo
e classe de barra, tela soldada, fio ou cordoalha utilizado na obra deve ser claramente identificado
logo após seu recebimento, de modo que não ocorra troca involuntária quando de seu
posicionamento na estrutura.
Para os aços recebidos cortados e dobrados, valem as mesmas prescrições para as diferentes
posições. A estocagem deve ser feita de modo a impedir o contato com qualquer tipo de
contaminante (solo, óleos, graxas, entre outros).
b) Projeto
Antes de iniciar qualquer trabalho com relação ao canteiro de obras, deverá ser apresentado,
para aprovação por parte da contratante, projeto simplificado de planta geral de localização,
indicando:
Localização do terreno;
Acessos;
Redes de energia elétrica e água;
Localização das construções;
Desenho das construções, detalhando:
o Plantas de localização;
o Cortes dos equipamentos posicionados;
Especificações dos materiais.
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c) Localização
A área escolhida para construção do canteiro de obras deverá estar localizada próxima as
frentes de trabalho.
d) Acessos
Os acessos às áreas das obras, deverão ser identificados através de plantas e dispostas em
locais que facilitam a entrada e saída de veículos de pequeno, médio e grande porte.
e) Água e Energia Elétrica
Será de fundamental importância a disponibilidade de água e de energia elétrica nos locais
das obras para o andamento das atividades propostas.
7.11. Elaboração de Orçamento discriminado e Cronograma físico-econômico;
Os valores apresentados relativos ao Orçamento para a implantação da Estação de
Tratamento de Lodo na Lagoa de Estabilização de Corumbataí - SP, estão anexos neste
RELATÓRIO FINAL, na qual será utilizado como base para a visualização e tomadas de decisões
frente ao sistema proposto, tendo assim, além de um comparativo técnico, também um comparativo
financeiro para determinação do cronograma físico-financeiro relativo ao sistema projetado.
7.12. Elaboração das Instruções de Trabalho para a fase sólida da Estação;
Em uma Estação de Tratamento de Esgotos – ETE, principalmente quando o tratamento
ocorre unicamente através de Lagoas de Estabilização, como no município de Corumbataí-SP,
fatores de turbidez, cor, odor e diversos tipos de contaminantes orgânicos e inorgânicos presentes
no efluente geralmente estão associados a partículas suspensas ou dissolvidas que podem ser de
difícil remoção, sendo necessário promover melhorias constantes dentre os processos de tratamento,
como no caso no sistema citado, por sua estação elevatória de esgoto, gradeamento e lagoa
facultativa.
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O sistema de tratamento completo de esgoto do município de Corumbataí-SP é constituído
da rede coletora, estação elevatória, processo de gradeamento e Lagoa de Estabilização.
A Estação de Tratamento de Esgoto é formada por um canal de chegada de esgoto bruto,
através de sua Estação Elevatória, que segue para o processo de simples gradeamento, onde ocorre a
separação dos sólidos grosseiros provindos do esgoto do município, mediante a passagem do esgoto
sanitário bruto através de grades de barra. Após o gradeamento, o efluente segue por gravidade à
lagoa de estabilização, onde fica em repouso por aproximadamente 10 à 15 dias, e onde ocorre o
processo de decantação das partículas em suspensão no efluente, formando assim, a camada de lodo
no fundo da lagoa de estabilização. O efluente após esse período, é carreado para o lançamento no
Rio Corumbataí.
Em função dos resultados obtidos, a amostra de resíduo identificada como “Lodo de ETE”
da Estação de Tratamento de Esgoto de Corumbataí-SP, deve ser classificada como CLASSE II A RESÍDUO NÃO INERTE, de acordo com os parâmetros da Norma Brasileira ABNT NBR 10.004
– Classificação de Resíduos Sólidos quanto aos seus riscos potenciais ao meio ambiente e à saúde
pública.
Considerando que os sólidos provenientes da Estação de Tratamento de Esgoto de
Corumbataí-SP não apresentam periculosidade a causarem danos ambientais, a disposição final do
lodo desidratado (não contendo água livre) poderá ser disposto em Aterro Sanitário, visando a
conservação ambiental e condições viáveis economicamente ao município.
7.12.1. Situação da Estação Elevatória de Esgoto
A instalação de Estação Elevatória de Esgoto, abriga os conjunto moto-bomba e os barriletes
de peças hidráulicas responsáveis pela elevação da cota do esgoto até o ponto que seguirá por
gravidade à Lagoa de Estabilização.
Atualmente, o sistema de tratamento de esgotos de Corumbataí – SP, possui 01 (uma)
Estação Elevatória de Esgoto (E.E.E.), localizada ao lado esquerdo da estrada intermunicipal que
liga Corumbataí à Rio Claro – SP junto a confluência com o córrego Lajeado, na margem esquerda.
É constituída por 2 (dois) conjuntos moto-bomba submersível com potência de 5,0 HP, sendo 1
(uma) reserva.
A instalação de uma estação elevatória de esgoto com 2 (duas) bombas submersíveis,
funciona de modo que o comando de operação seja feito pelas chaves bóias, dispostas de tal forma,
a permitir a operação de 1 (uma) e/ou 2 (duas) bombas em paralelo, quando um eventual afluxo
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maior do efluente fizer necessário, ou qualquer outro problema técnico-mecânico no
funcionamento.
Figura 56: Vista geral da Estação Elevatória de Esgoto.
Fonte: MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA LTDA.
7.12.1.1 Fechamento da Área
Na E.E.E. de Corumbataí, bem como na entrada da Lagoa de Estabilização, fica evidente a
necessidade de ser realizar uma manutenção preventiva em todo seu perímetro, pois a presença de
arame se dá apenas em alguns trechos, outros porém, o material encontra-se em situação
deteriorada. O ideal, visando a importância do sistema para o tratamento dos efluentes gerados no
município é a instalação de arame concertina em todo o entorno da E.E.E.
7.12.1.2 Pavimento
Para processos de manutenção do pavimento, passeio ou calçada, deverão ter no mínimo 3
metros de largura e poderá ser em concreto simples. Na E.E.E. de Corumbataí-SP, alguns trechos de
concreto do talude, apresentam rachaduras em estado críticos, que devem ser reavaliados.
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7.12.1.3 Energia Elétrica
Atualmente, o sistema de acionamento e desligamento do conjuntos moto-bomba da estação
de tratamento é realizada de forma automática por sistemas elétricos, o que demanda um projeto
confiável para que o mesmo não sofra interrupções durante os processos de bombeamento do
efluente bruto até a lagoa de estabilização.
Na hipótese de manutenções noturnas, o sistema apresenta falhas no seu entorno quanto a
iluminação, com isso, sugere-se a instalação de fotocélula automática para iluminação externa de
postes e refletores, com chave de seleção automática e manual. A iluminação da Estação de
Tratamento, visa a atuação de vigilância patrimonial do municio em toda a área, fazendo com que o
acionamento dos refletores seja de forma independente sobre o painel de comendo, estação
elevatória e gradeamento e a lagoa de estabilização.
Deve-se atentar também às caixas de passagem de fiação, que deverão estar fechadas com
tampo de concreto. A vedação de todos os eletrodutos que interligam o poço de sucção ao painel de
comando da E.E.E, deverão ser frequentemente inspecionados de modo a evitar problemas de
qualquer espécie envolvendo energia elétrica.
7.12.1.4 Segurança
Deverão ser utilizados cadeados em todas as grade e tampas da Estação de Tratamento afim
de inibir a ocorrência de sinistros no local, uma vez que, na E.T.E. de Corumbataí, o acesso de torna
fácil ao local em alguns pontos, ocasionando em riscos pessoas que não sejam funcionários ou
técnicos da própria E.T.E.
Ainda assim, deverá ser instaladas placas de advertência informativa (Estação Elevatória de
Esgoto) em PVC de 300 x 200 x 01 m/m sendo colocadas à uma distância de aproximadamente 6
metros lineares da estação. Avisos de acesso proibido e possibilidade de riscos de acidentes dentro
da E.T.E, deverão ser de material resistente a intempéries. Tal medida visa informar os moradores e
visitantes ao local de se tratar de área particular, e sobre alerta de riscos caso adentrem ao local.
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7.12.2. Situação do Gradeamento
O processo de gradeamento consiste na remoção de sólidos grosseiros, onde o material de
dimensões maiores do que o espaçamento entre barras é retido. Existem processos de gradeamento
onde há grades grosseiras (com espaçamento de 5,0 a 10 cm), grades médias (com espaçamento
entre 2,0 a 4,0 cm) e grades finas (com espaçamentos entre 1,0 e 2,0 cm) que têm como objetivo
reter o material sólido grosseiro em suspensão no efluente. As principais funcionalidades do
processo de gradeamento são: proteção dos dispositivos de transporte dos efluentes (bombas e
tubulações); proteção das unidades de tratamento subsequentes e proteção dos corpos receptores.
Após o ponto de chegada do esgoto bruto na Estação Elevatória de Corumbataí-SP, o
efluente passa pelo processo de gradeamento, tal sistema de gradeamento existe há
aproximadamente 2 (dois) anos.
Normalmente, E.E.E. de pequeno porte, ou seja, com vazão máxima de até 10 l/s, deve
adotar sistemas de gradeamento simples para retenção de resíduos. Para sistemas com vazão
máxima superior a 10 l/s, deverá adotar uma grade grosseira seguida por uma grade fina.
As dimensões da grade, deverão atender a frequência de limpeza a cada 48 horas, ou seja,
dias alternados, permitindo o fluxo normal de entrada do esgoto bruto.
7.13. Acompanhamento para Licenciamento do sistema junto ao órgão ambiental do
Estado.
O licenciamento ambiental é um instrumento preventivo criado para a execução plena dos
objetivos da Política Nacional do Meio Ambiente (Lei n° 6.938/81), em especial de promover o
desenvolvimento econômico e social com a proteção do meio ambiente.
O processo de Licenciamento Ambiental estabelece as condições, restrições e as medidas de
controle ambiental que deverão ser obedecidas para desenvolvimento das atividades propostas no
município de Corumbataí-SP, seja pelo empreendedor, pessoa física ou jurídica, para localizar,
instalar, ampliar e operar as atividades elencadas neste RELATÓRIO FINAL.
Para realizar a solicitação do licenciamento na atividade apresentada neste RELATÓRIO
FINAL, é necessário que se possua as seguintes informações previamente:
• Preenchimento do impresso dominado “Solicitação De” utilizado para quaisquer pedidos
de Licenças, Certificados ou Pareceres, devidamente preenchido e assinado pelo proprietário.
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Tratando-se de funcionário da firma requerente, deverá ser preenchido o campo “Autorização”, do
impresso, e deverão ser apresentados, para a conferência do vínculo, documentos comprobatórios
como Carteira Profissional Registrada, Holerite, etc (ANEXO);
• Cópia do Contrato Social, registrado na Junta Comercial do Estado – JUCESP;
• Certidão de uso e ocupação do solo emitida pela Prefeitura Municipal, com prazo de
validade. Na hipótese de não constar o prazo de validade, será aceita certidão emitida até 180 dias
antes da data do pedido de licença;
• Croqui de localização;
• Disposição física dos equipamentos (lay-out);
• Roteiro de acesso até o local;
• Memorial de caracterização do empreendimento – MCE – 1 via em CD ROM e 3 vias em
papel;
• Roteiro de acesso até o local;
• Outorga de implantação do empreendimento emitida pelo DAEE;
• Projeto de Implantação e Operação da ETE – Roteiro de Estudo (ANEXO);
• Análise de Risco – Roteiro de Estudo (ANEXO);
Todas as diretrizes e apoio técnico necessário para o preenchimento das autorizações e/ou
licenças ambientais de órgãos fiscalizadores federais, estaduais e/ou municipais serão atendidos por
parte da contratada, para posteriormente serem formalizados e anexados ao projeto e execução das
atividades propostas.
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8. CONCLUSÃO
A empresa MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA, através do PROJETO
EXECUTIVO DO SISTEMA DE TRATAMENTO DA FASE SÓLIDA DA ESTAÇÃO DE
TRATAMENTO DE ESGOTO DE CORUMBATAÍ-SP sem empenhou concomitantemente à
Prefeitura Municipal de Corumbataí no desenvolvimento de todas as atividades preconizadas no
contrato de Nº 65/2010, de modo que todos os produtos solicitados fossem atendidos de forma
satisfatória e conivente com as realidades atuais.
Visando a somatória de ações frente ao processo integrado e participativo relacionado às
demandas atuais, a empresa MAXIMUS ENGENHARIA E CONSULTORIA apóia a medida
tomada pela Prefeitura Municipal de Corumbataí - SP frente ao tratamento futuro de seus rejeitos
provenientes da Estação de Tratamento de Esgoto, pois há uma real necessidade de ações em
acréscimo as já realizadas em toda a Bacia Hidrográfica dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí.
Para o presente REALTÓRIO FINAL, baseado em análises laboratoriais dos efluentes
gerados, tratados e lançados, bem como os rejeitos do processo de decantação, ou seja, o lodo,
conclui-se que o sistema de tratamento de esgoto de Corumbataí-SP vem desempenhando sua
função de maneira eficaz no tratamento do esgoto. Ainda baseado nas análises, pode-se citar a
inexistência de metais pesados ou quantidades abaixo dos limites quantitativos nas amostras de lodo
da lagoa, classificando-o assim como CLASSE II A - RESÍDUO NÃO INERTE.
Quanto aos ensaios realizados de adensamento por meio de protótipo em escala laboratorial
do sistema natural de desaguamento e secagem, obteve-se um resultado positivo quanto a utilização
de processos mecânicos, tendo como base o volume de lodo gerado, a população existente no
município e as respectivas análises já apresentadas neste Relatório Final.
Conclui-se também, baseados nas análises laboratoriais presentes neste Relatório Final, na
literatura disponível que aborda o tema “Lagoas de Estabilização”, bem como na atual e futura
demanda populacional do município que, atualmente a lagoa está com sua capacidade de
armazenamento de lodo próxima de condições não favoráveis ao tratamento, fazendo com que seja
necessária em curto período, a devida manutenção da lagoa e a remoção do lodo gerado através de
mecanismos apropriados, como mencionados e descritos neste RELATÓRIO FINAL.
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9. REFERÊNCIAS
AGÊNCIA DE ÁGUAS PCJ. Plano de Bacias Hidrográficas dos Rios Piracicaba, Capivari e
Jundiaí; 2007.
AGÊNCIA DE ÁGUAS PCJ. Relatório de Situação das Bacias dos Rios Piracicaba, Capivari e
Jundiaí; 2004-2006.
ARCEIVALA, S. J.. Wastewater treatment and disposal. Marcel Dekker, New York, 1981, 892p.
BRASIL. Normas Brasileiras - NBR-6.484/01 Solo - Sondagens de simples reconhecimentos com
SPT - Método de ensaio.ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2001.
BRASIL. Normas Brasileiras - NBR-10.004/04 Residuos Solidos - Classificação.ABNT –
Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2004.
BRASIL. Normas Brasileiras - NBR-10.005/04 Procedimento para obtenção de extrato lixiviado de
resíduos sólido.ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2001.
BRASIL. Normas Brasileiras - NBR-12.208/92 Projeto de estações elevatórias de esgoto
sanitário.ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, 1992.
BRASIL. Normas Brasileiras - NBR-12.209/92 Projeto de estações de tratamento de esgoto
sanitário.ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, 1992.
BRASIL. Normas Brasileiras - NBR-13.133/94 Execução de levantamento topográfico.ABNT –
Associação Brasileira de Normas Técnicas, 1994.
BRASIL. Normas Brasileiras - NBR-13.969/97 Estabelece os usos previstos para o esgoto
tratado.ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, 1997.
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124
BRASIL. Portaria no 518, do Ministério da Saúde, de 25 de março de 2004. Estabelece os
procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para
consumo humano e seu padrão de potabilidade, e dá outras providências., Diário Oficial da União,
Brasilia, 26/03/04.
CETESB - COMPANHIA DE TECNOLOGIA DE SANEAMENTO AMBIENTAL. P4.230.
Manual Técnico: Aplicação de lodos de sistema de tratamento biológico em áreas agrícolas critérios para projeto e operação. São Paulo, 1999.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Centro Nacional de
Pesquisa de Solos. Manual de métodos de análise de solo. 2.ed. Rio de Janeiro: EMBRAPA, CNPS,
1997. 212p.
EPA Design manual. Municipal wastewater stabilization ponds. United States Environmental
Protection Agency. 1983. 327p
FUNASA - Manual de Saneamento - Ministério da Saúde/Fundação Nacional de Saúde/Engenharia
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FRANCI, R.Gerenciamento do lodo de lagoas de Estabilização não mecanizadas. ABES: Rio de
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GONÇALVES, R. F.; OLIVEIRA, F. F. (1999). Estimativa da formação de lodo em lagoas
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IBGE - INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Contagem da população
e
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Adauto Luis Paião
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