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ETE CAPIVARI I E EPAR CAPIVARI II ASPECTOS OPERACIONAIS
PROGRAMA BOAS PRÁTICAS EM SERVIÇOS DE SANEAMENTO
1º ENCONTRO: TRATAMENTO DE ESGOTO SANITÁRIO
ARES PCJ – Agência Reguladora
AMERICANA, 04 DE MARÇO DE 2020
ETE Piçarrão – 556 L/sUASB + lodo ativado
ETE Anhumas – 1200 L/sUASB + físico químico + flotação
ETE Samambaia – 150 L/slagoas aeradas + decantador lamelar
ETE Capivari I – 86 L/sUASB + Filtro biológico aerado + decantador + desinfecção
ETE Barão Geraldo 240 L/sUASB + Filtro biológico percolador + decantador secundário
ETE Vó Pureza – 85 L/sUASB + lodo ativado + decantador + desinfecção
ETE Sousas – 90 L/sUASB + físico químico + flotação+desinfecção
ETE SAN MARTIN – 20 L/SLodo Ativado batelada +
desinfecção
INFRAESTRUTURA – TRATAMENTO DE ESGOTO
ETE CAPIVARI I
Reatores Anaeróbios de Fluxo Ascendente (UASB) + MBBR/IFAS + Decantador Secundário + Desinfecção
ETE CAPIVARI I – DADOS DE PROJETO
Parâmetro Unidade Projeto Atual (média 2019)
Vazão L/s 86 82,7
DBO mg/L 300 532
SST mg/L 300 394
Carga orgânica KgDBO/dia 2.229 4.917
Nitrogênio (NTK) mg/L 40 54,8 (amoniacal)
Fósforo mg/L 10 6,6
Teor de sólidos lodo anaeróbio (UASB) % 3,5 1,2
Teor de sólidos do lodo aeróbio (decantador) % 1,0 0,97
Tabela de comparação Projeto/ Atual
ETE CAPIVARI I – HISTÓRICO Carga X Vazão
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2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
DBO
(mg/
L);
Carg
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g D
BO/d
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Vazã
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édia
men
sal (
l/s)
HISTÓRICO DE CARGA AFLUENTE - ETE CAPIVARI I
Vazão média afluente (L/s) Vazão limite DBO Esgoto Bruto (mg/L) Carga Orgânica (Kg DBO/d) Carga orgânica limite
DBO Projeto: 300mg/L Carga orgânica projeto: 2.229Kg DBO média 2019: 532 mg/L
Qmafluente (L/s) Q limite DBO esgoto bruto (mg/L) Carga orgânica (kg DBO/d) Carga orgânica limite
ETE CAPIVARI I – FLUXOGRAMA DE PROCESSOProjeto:
Atual:
Taxa de recirculação interna: 200%
Taxa de retorno de lodo: 100%
200% 100%
ETE CAPIVARI I – TRATAMENTO PRELIMINAR
ETE CAPIVARI I – TRATAMENTO PRELIMINAR
Grade automática:
espaçamento 15mm
Peneira escalar:
espaçamento: 3mm
ETE CAPIVARI I - REATOR UASB
Dimensão Reator
Anaeróbio
Largura unit. (m) 14,0
Comprimento (m) 14,0
Altura útil (m) 5,0
Altura total (m) 5,5
Área unit. (m²) 196
Volume unit. (m³) 980
TDH (Qméd.): 8,22 hTDH (Qmáx.): 5,02 hTaxa superficial (Qméd.): 0,61 m/hTaxa superficial (Qmáx): 1,00 m/h
ETE CAPIVARI I – REATOR UASB
Dificuldade de remoção de escuma
Corrosão de estrutura;
ETE CAPIVARI I - Queimador de Gás
Vazão unitária: 95 Nm³/hProblema de operação do combustor enclausurado de biogás:Concentração na faixa de explosividade (5 a 15%), devido a ligação da linha de ar contaminado com a linha de biogás.
Queimador aberto.Eficiência metano 90%
Combustor enclausurado.Eficiência metano 99,9%
metano. Retorno da
risco de
térmico
ETE CAPIVARI I - Queimador de Gás
Solução adotada inicialmente: instalada válvulas corta-chamas e regulagem das
vazões de ar contaminado e biogás.
Solução final: desativação do combustor enclausurado devido ao risco de explosão
da linha de biogás e do gasômetro de biogás (100 m³) e falta de válvulas de
regulagem adequada para controle das porcentagens de biogás e ar atmosférico na
mistura.
Necessário maior grau de automação: sensores online, válvulas automatizadas, etc.
ETE CAPIVARI I – DADOS DE PROJETO CÂMARA ANÓXICA
Dimensão Câmara anóxica
Largura (m) 4,20
Comprimento (m) 20,50
Profundidade (m) 6,50
Volume (m³) 560
Projeto SSTA: 2.700 mg/LTDH Câmara anóxica: 1,79 hPotencia do misturador: 4 CV
ETE CAPIVARI I – DADOS DE PROJETO MBBR/IFAS
Dimensão REATOR BIOLOGICO
AERADO (IFAS/MBBR)
Largura (m) 12,50
Comprimento (m) 20,50
Profundidade (m) 6,00
Volume (m³) 1.537,50
TDH projeto (h) 4,88
SSTA (mg/L) 2.700 / 4.770 (média 2019)
Carga aplicada
(kgDBO/m³.d) - COV
0,22
Carga aplicada
(KgDBO/m².d) - COS
0,63
Relação A/M
(KgDBO/KgSSvta.d)
0,32
Potência instalada: 500 cv (02 sopradores)
Difusores de aço inox com bolhas grossas
Volume biomidias: 20% do volume do tanque
Preço da biomidia (2016): R$ 4.150,00/m³
Área específica: 687 m²/m³
Quantidade: 55.000 peças/m³
ETE CAPIVARI I - IFAS/MBBR
ETE CAPIVARI I – OBSTRUÇÃO DA PENEIRA MBBR/IFAS
Problema de entupimento.
Necessidade de parada do tanque e limpeza uma vez
por semana.
ETE CAPIVARI I - PENEIRA MBBR/IFASSolução1: troca das telas de contenção das
biomídias do tanque de aeração
Tela inicial
Tela com corte
Tela final com abertura oblongo
ETE CAPIVARI I - PENEIRAS DE CONTENÇÃO DAS BIOMIDIAS
Solução 2: instalação de aeração abaixo da telas de retenção de biomídias e
instalação de peneira móvel à montante do IFAS/MBBR, na caixa divisora de vazão 2,
peneirando o tratado dos reatores anaeróbios.
Instalação de pontos de ar abaixo das
peneiras, para causar agitação.
Material fibroso
removido das
peneiras.
A limpeza é realizada duas vezes por dia, e são retirados 15 sacos de 15 kg ao mês.
ETE CAPIVARI I – DECANTADOR SECUNDÁRIO
Dimensão Decantador
Diâmetro (m) 20,0
Prof. média (m) 4,0
Área (m²) 314,0
Volume (m³) 1.100
TDH Qméd. (h) 3,52
Tx. superficial (m/d) 24,0 SST no Tanque de Aeração
(projeto): 2.700 mg/L;
Atual: >3.500 mg/L;
Remoção de escuma
ineficiente.
ETE CAPIVARI I – PRODUÇÃO DE LODO
Qtde. lodo desidratado destinado ao aterro (ton)
ton lodo SECO
(torta com 20% sólidos)
Kg DBO/AnoKg lodo seco/
Kg DBO aplicada
2012 1.017 203 343.440 0,59
2013 2.094 419 645.120 0,65
2014 3.003 601 992.880 0,60
2015 2.072 414 921.240 0,45
2016 2.215 443 874.440 0,51
2017 2.767 553 1.129.320 0,49
2018 3.077 615 1.468.080 0,42
2019 2.400 480 1.770.120 0,27
ETE CAPIVARI I - DESINFECÇÃO
Aplicação de hipoclorito de sódio 8 ppm a 12%;02 bombas dosadoras;
ETE CAPIVARI I – ETA DE SERVIÇO
ETE CAPIVARI I - DESEMPENHO DE REMOÇÃO DE DBO E DQO
ETE CAPIVARI I – EFICIÊNCIA DE TRATAMENTO
Eficiência de
remoção
2017 2018 2019
DBO (%) 92,15 95,2 94,2
DQO (%) 89,5 89,5 87,1
N amoniacal (%) 68,1 57,4 86,8
Fósforo - P (%) 59,8 72,7 23,3
SST (%) 92,8 91,3 84,1
AnoQuantidade de lodo
desidratado destinado ao aterro (ton)
2012 1.0172013 2.0942014 3.0032015 2.0722016 2.2152017 2.7672018 3.0772019 2.400*2400 TON/ANO = 6,5 TON/DIA
AnoVolume esgoto tratado
(m³)
Energia ElétricaKWH/m³ esgoto tratado
KWH Custo (R$)
2012 1.129.299 1.572.711 R$ 445.720,07 1,392013 1.907.929 1.819.668 R$ 483.195,14 0,952014 2.249.680 2.038.130 R$ 633.377,56 0,912015 2.163.446 2.000.380 R$ 954.354,32 0,922016 2.258.593 2.106.326 R$ 910.534,06 0,932017 2.783.549 2.398.699 R$ 1.004.502,26 0,862018 2.782.378 2.279.187 R$ 1.104.835,16 0,822019 2.606.767 2.088.709 R$ 1.027.536,71 0,80
CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA
ETE CAPIVARI I - CUSTO MÉDIO DOS ANOS 2018-2019
32%
13%
4%
51%
Resíduos
Produtos Químicos
Água
Energia
Obs.: Soprador dimensionado para 2 módulos de tratamento.
R$ 175.000,00 / mês
EPAR CAPIVARI II
Reatores biológicos c/ Membranas de Ultrafiltração, com Remoção de Nitrogênio e Fósforo• População Atendida: 175.000 habitantes
• Vazão Média de Projeto: 365 L/s ( segunda fase)
EPAR CAPIVARI II - FLUXOGRAMA
RECEBIMENTO DE EFLUENTE NÃO
DOMÉSTICO
ULTRAFILTRAÇÃO
EPAR CAPIVARI II – DADOS DE PROJETO
Parâmetros Unidade Valor
Tempo de detenção hidráulica h 1,0
Dimensões m 14,0 x 10,4 x 5,0
Volume m3 728
Tanque de Desoxigenação
Parâmetros Unidade Valor
Vazão afluente L/s 181
Concentração de fósforo no afluente mg/L 7,0
Tempo de detenção hidráulica h 2,6
Dimensões m 14,0 x 24,1 x 5,0
Volume m3 1687
Tanque Anaeróbio
Parâmetros Unidade Valor
Vazão afluente L/s 181
Nitrogênio Kjeldahl Total mg/L 40
Eficiência esperada na remoção de Nitrogênio % 99.8
Temperatura média °C 20
Taxa específica de desnitrificação gNOx/gSSV.d 0.04
Velocidade de desnitrificação gNOx/gSSV.d 0.036
Tempo de detenção hidráulica h 2,4
Dimensões m 24.1x14x5.0
Volume m³ 1.566
Tanque Anóxico
EPAR CAPIVARI II – DADOS DE PROJETO
Parâmetros Unidade Valor
Vazão afluente L/s 181
Concentração de SSVTA mg/L 8.000
Idade do lodo d 18
Kd gVSS/gSSVd 0,08
Y gVSS/gDBO₅ 0,7
Tempo de detenção hidráulica h 6,5
F/M gDBO₅/gSSV.d 0,15
Carga orgânica volumétrica kgDBO₅/m³.d 1,14
Dimensões m 14,5x59x5
Volume m³ 4.277
Potência do motor do soprador do tq. de aeração hp 450 (x2)
Difusores de membrana un. 3.456
EPAR CAPIVARI II – DADOS DE PROJETO
Parâmetros Unidade Valor
Vazão média afluente L/s 181
Fluxo para vazão médiaL/m2h 19
Vazão máxima L/s 294
Fluxo vazão máximaL/m2h 30
Concentração de SSV mg/L 12.000
Área requerida de membranas m2 36.000
Nº de tanques de membrana por módulo un 3
Nº de cassetes por tanque un 8
Nº de cassetes em stand-by por tanque un 2
Dimensões m 10 x 6,4 x 3,8
Potência do motor do soprador hp 150 (x6)
Pressão mca 4,33
Vazão bombas de permeado m3/h. 117 a 518
EPAR CAPIVARI II – DADOS DE PROJETOSistema de Ultrafiltração por Membranas – Principais Características
Caixa de AreiaGrade
Corrente
Peneira
RotativaCalha
Parshall
EPAR CAPIVARI II – TRATAMENTO PRELIMINAR
EPAR CAPIVARI II – TRATAMENTO PRELIMINAR
1.1 1.2
1.1 – Grade corrente abertura 15 mm
1.2 - Detalhe do espaçamento entre barras
EPAR CAPIVARI II – TRATAMENTO PRELIMINAR
1.3 – Peneira rotativa
1.4 – Detalhe da malha da peneira (2 mm)
1.3 1.4
EPAR CAPIVARI II – TRATAMENTO PRELIMINAR
Caixa de areia vazia (5 x 5 m)
EPAR CAPIVARI II – SISTEMA MBR
Capacidade: 365 l/seg(com 2 módulos em operação)FLUXO DO EFLUENTE
RETORNO DE LODO
PERMEADO
TANQUE DE AERAÇÃO
TANQUES ANÓXICO E ANAERÓBIO
ESGOTOBRUTO
TANQUES DE MEMBRANAS
TANQUE DE DESOXIGENAÇÃO
CÂMARA ANÓXICA E MISTURADOR PARA HOMOGENEIZAÇÃO
Difusores
EPAR CAPIVARI II – TANQUE DE AERAÇÃO
EPAR CAPIVARI II – TANQUES DE MEMBRANAS
Esgoto/lodo em aeração
AR
PERMEADO
Fibra da Membrana Filtrante
Módulo da Membrana
FiltranteAERAÇÃO
Princípio das Membranas Filtrantes Submersas
Imagem microscópica
da superfície da membrana
Licor misto
Permeado
EPAR CAPIVARI II – RANGE DE ATUAÇÃO DAS MEMBRANAS
Visível a olho nuMicroscópio Padrão
Microscópio de Varredura de Elétrons
Microscópio Óptico
Faixa Iônica Faixa MolecularFaixa Macro Molecular
Faixa Micro Partícula
Faixa Macro Partícula
0,001µm
0,01µm 0,1µm 10µm 100µm 1000µm
Sais Dissolvidos Colóides
Vírus
Cistos de Giardia Cabelo Humano
Sólidos Suspensos Areia
Bactérias
Floco
OSMOSE REVERSA(HIPERFILTRAÇÃO)
ULTRAFILTRAÇÃO
Parasitas
MICROFILTRAÇÃONANOFILTRAÇÃO
MÉDIA GRANULAR
0,04µm Pré-Tratamento Convencional
Tam
anh
o R
elat
ivo
de
Mat
eria
is C
om
un
sP
roce
sso
s d
e Se
par
ação
Membranas: Terminologia
Membrana Módulo Cassete Trem de processo(Fibra)
Bomba de Lóbulos e Vaso de Permeado
Sopradores rotativos
EPAR CAPIVARI II – SOPRADORES, BOMBAS E VASO DE PERMEADO
Arranjo Pump-TO
Bombas de transferência 6 x 800 a 1300 m³/h
Misturadores nas zonas não aeradas 10 (2 DesOx. 4 Anaeróbia, 4 Anóxica)
Soprador de processo 2 x 238 m³/min
Sopradores de membranas 6 x 80 m³/min
Bombas de lóbulos 6 x 515 m³/h
EPAR CAPIVARI II VISTA AÉREA
AR
PERMEADO
AR
RelaxamentoProdução
AR
PERMEADO
AR
PERMEADO
RetrolavagemProdução
12 minutos
10 Relaxamentos
1 Retrolavagem
30 seg11,5 min
30 seg11,5 min
EPAR CAPIVARI II – OPERAÇÃO MBR - CICLO DE PRODUÇÃO
Limpeza de Recuperação
Produto Dosagem (ppm)
Frequência
Hipoclorito de sódio
200 2x por semana
ÁcidoCítrico
2.000 Semanal
Produto Dosagem (ppm)
Frequência
Hipoclorito de sódio
1.100 Semestral
Ácido Cítrico2.200 Semestral
AR
PERMEADO
AR
PERMEADO
EPAR CAPIVARI II – OPERAÇÃO MBR – LIMPEZAS QUÍMICAS
- Emaranhado de resíduos na parte superior entre os módulos
- Cassete antes da limpeza
Limpezas de Recuperação
Limpezas de Recuperação
Cassete após as limpezas de recuperação com hipoclorito de sódio e ácido cítrico e limpeza física com mangueira:
Resíduo removido
Limpezas de Recuperação
O teste de bolhas é utilizado para localizareventuais pontos de vazamentos nas fibrasdas membranas que necessitem de reparo.
Resumidamente o teste consiste naaplicação de uma pressão controlada de arcomprido na conexão de permeado decada cassete, com o cassete submerso emágua. Caso haja vazamentos, haverádesprendimento de bolhas. Dependendodo tipo e tamanho das bolhas é possívelinferir o grau de severidade do vazamentoe identificar quais necessitam serreparados.
Ajustar a pressão do ar para o valor doteste (3 psi), esperar a pressão estabilizar erealizar o mapeamento dos vazamentos
Com o tanque cheio com permeado até nível 2,70m, é realizado o teste de bolhas.Instalar a mangueira de saída do kit na conexão do ejetor de vácuo.
– Instalação do kit do bubble test
TESTES DE INTEGRIDADE - MEMBRANAS
Cassete de membranas com dispositivo de aplicação de ar comprimido para realização de teste de bolhas - EPAR Capivari II.
Verificação de vazamento nas juntas e conexões com o auxílio de um borrifador contendo água e detergente.
TESTES DE INTEGRIDADE - MEMBRANAS
Bolhas observadas durante os testes
TESTES DE INTEGRIDADE - MEMBRANAS
EPAR CAPIVARI II – MAPA DE REPAROS
Reparo em Membranas – EPAR Capivari II
Retirada dos cassetes e módulos
EPAR CAPIVARI II - REPAROS MEMBRANAS
Reparo das membranas realizado com módulo retirado do cassete (esquerda) e módulo instalado no cassete (direita).
EPAR CAPIVARI II - REPAROS MEMBRANAS
Cassete de membranas antes (à esquerda) e depois (à direita) do ajuste de folgas
EPAR CAPIVARI II – AJUSTES DE TENSÃO MEMBRANAS
EPAR CAPIVARI II – SISTEMA DE SUPERVISÃO – TANQUES DE MEMBRANAS
EPAR CAPIVARI II – DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO - DBO
EPAR CAPIVARI II – NITROGÊNIO TOTAL
KJELDAHL (NTK)
EPAR CAPIVARI II – FOSFATO
EPAR CAPIVARI II – NITRATO
EPAR CAPIVARI II – TURBIDEZ EFLUENTE TRATADO
EPAR CAPIVARI II – RESULTADOS MICROBIOLÓGICOS DA ÁGUA DE REÚSO
(PERÍODO 2012 A 2019)
Parâmetro Faixa de resultados
Escherichia coli (NMP/100mL) Ausente
Coliformes Termotolerantes (NMP/100mL) Ausente
Giardia spp (cisto/L) Não Detectado
Cryptosporidium spp (oocisto/L) Não Detectado
ESGOTO
BRUTO
ÁGUA DE
REÚSO
PRODUZIDA
COMPARAÇÃO VISUAL
ÁGUA
POTÁVEL
ÁGUA DO
RIO CAPIVARI
EPAR CAPIVARI II – Carga X Vazão
EPAR CAPIVARI II – PRODUÇÃO DE LODO
Qtde. lodo desidratado destinado ao aterro (ton)
ton lodo SECO
(torta com 16% sólidos)
TonDBO/Ano
Kg lodo seco/ Kg DBO aplicada
2015 7.573 1.212 1.485,64 0,82
2016 9.410 1505 1.756,61 0,85
2017 10.166 1627 2.236,79 0,72
2018 16.024 2564 2.643,84 0,97
2019 11.120 1779 2.611,26 0,68
EPAR CAPIVARI II – Custos
Totalizado mensal(R$/mês)
627.627,95
Vazão média (L/s) 251,65
Custo unitário (R$/m³) 0,95
Consumo energético (KWH/m³)
0,93
EPAR CAPIVARI II – ÁGUA PRODUZIDA NA EPAR: REÚSO E
LANÇAMENTO NO CORPO RECEPTOR
Aspectos Legais
Aspectos Legais: Modalidades de Uso
Água de reúso para fins urbanos abrange exclusivamente as modalidades de:
• Irrigação paisagística;
• Lavagem de logradouros,
• Espaços públicos e privados;
• Construção civil;
• Desobstrução de galerias de água pluvial;
• Rede de esgotos; e
• Lavagem de veículos e combate a incêndio.
EQUIPAMENTOS PARA COMPOSTAGEM DE LODO DE ESGOTO
TRITURADOR
COMPOSTADEIRA
PENEIRA
Convênio entre SANASA, PMC e
CEASA para compostar lodo e
resíduos:
• 65 Ton/dia de galhos – Resíduos
de Parques e Jardins
• 95 ton/dia de lodo
• 35 ton/dia de FLV
DIRETORIA EXECUTIVA DA SANASA
Diretor Presidente - Arly de Lara Romêo
Procuradora Geral e Chefe de Gabinete – Maria Paula Balesteros Silva
Diretor Administrativo – Paulo Jorge Zeraik
Diretor Financeiro e de Rel. com Investidores – Pedro Cláudio da Silva
Diretor Comercial – Luciano Soares Traldi
Diretor Técnico – Marco Antônio dos Santos
www.sanasa.com.br 3735 5000
Engª Renata de L. P. de GasperiCoord. de Tratamento de Esgoto
Tel. 019-3735.5590 – [email protected]