ABES - PR 2º SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE REÚSO DE ÁGUA. 28 a 29 DE ABRIL DE 2015 CURITIBA - PR - PDF
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Aurélio Schmidt Ramires
1 O DESAFIO DA IMPLANTAÇÃO DE UM PROCESSO DE REÚSO DE ÁGUA SANASA - CAMPINASNAS ABES - PR 2º SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE REÚSO DE ÁGUA 28 a 29 DE ABRIL DE 2015 CURITIBA - PR
2 Objetivos Principais do Tratamento de Esgoto
3 Processos de Tratamento Adotados nas principais ETE s em Campinas ETE Anhumas: UASB + Físico - Químico + FAD L/s ETE Barão Geraldo: UASB + FBP + Decant. Secundário L/s ETE Capivari I: UASB + FBAS + Decantador Secundário - 86 L/s ETE Piçarrão: UASB + Tanque de Aeração + FAD L/s ETE Samambaia: Lagoas Aeradas + Decantador Secundário Alta Taxa e Digestão Aeróbia Lodo L/s ETE Sousas: UASB + Físico Químico + FAD +desinfecção - 70L/s ETE Pureza: UASB + LA + Dec. Secundário + desinfecção - 85L/s EPAR Capivari II: Lodo Ativado seguido MBR com remoção de nitrogênio e fósforo L/s
4 Necessidade: A Bacia do PCJ INVESTIMENTO MACIÇO EM TRATAMENTO DE ESGOTO UTILIZAÇÃO DE TECNOLOGIAS MAIS MODERNAS COM MAIOR REMOÇÃO DE POLUENTES DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL DISPONIBILIDADE DE ÁGUA LEGISLAÇÃO AMBIENTAL SUSTENTABILIDADE REÚSO DE EFLUENTES TRATADOS
5 Sistema com Membranas x Tecnologia Convencional Membranas Convencional Moderna e com melhorias contínuas Tecnologia Desenvolvido por volta de Extremamente compacto Área Ocupada Enormes Áreas Barreira física = filtração confiável Totalmente automatizada e com baixo consumo de produtos químicos Processo Operação Filtração por gravidade = riscos de desempenho Maior consumo de químicos e maior dependência de mão de obra
6 Sistema com Membranas x Tecnologia Convencional Tecnologia avançada que combina ultrafiltração por membranas filtrantes com tratamento biológico; Pode realizar a aeração, clarificação e filtração convencionais em uma única etapa.
7 Membranas Filtrantes Submersa Fibra oca Fora para Dentro Ultrafiltração (UF) PVDF (resistente ao Cloro e outros oxidantes)
8 Processos de Separação Tamanho Relativo de Materiais Comuns Range de Atuação das Membranas Filtrantes Microscópio Padrão Faixa Iônica 0,001µ m Sais Dissolvidos Microscópio de Varredura Microscópio Óptico de Elétrons Visível a olho nu Faixa Macro Faixa Micro Faixa Macro Faixa Molecular Molecular Partícula Partícula 0,01µm 0,1µm 10µm 100µm 1000µm Colóides Vírus Bactérias Cistos de Giardia Sólidos Suspensos Parasitas Cabelo Humano Floco Areia OSMOSE REVERSA (HIPERFILTRAÇÃO) ULTRAFILTRAÇÃO MÉDIA GRANULAR NANOFILTRAÇÃO MICROFILTRAÇÃO 0,04µm Pré-Tratamento Convencional
9 Princípio das Membranas Filtrantes Submersas AR PERMEADO Fibra da Membrana Filtrante AERAÇÃO Módulo da Membrana Filtrante Esgoto/lodo em aeração
10 EPAR CAPIVARI II MBR Ultrafiltração Duplicação da capacidade instalada Reservatório de Efluentes Não Domésticos Reservatório de Água de Reúso Reatores biológicos c/ Membranas de Ultrafiltração, com Remoção de Nitrogênio e Fósforo População Atendida: habitantes Vazão Média de Projeto: 363 L/s ( segunda fase)
11 Tratamento Preliminar: Equipamentos Comportas Mecanizadas Grade Cremalheira abertura15mm
12 Tratamento Preliminar: Equipamentos Peneira Rotativa Abertura 2mm Bomba para limpeza da peneira Detalhe da Malha Ø2mm Detalhes Internos
13 Sistema Biológico - EPAR CAPIVARI II TANQUE DE AERAÇÃO Esgoto Bruto TANQUES DE MEMBRANAS 1ª ETAPA: 182 L/seg TANQUE ANÓXICO TANQUE ANAERÓBIO RETORNO DE LODO FLUXO DO EFLUENTE PERMEADO TANQUE DE DESOXIGENAÇÃO
14 EPAR CAPIVARI II - Tanque de Aeração Sistema de aeração bolhas finas difusores Bomba Propeller
15 Ponte Rolante para Remoção dos Cassetes
16 Tanques de Membranas Vista Geral
17 Cassete de Membranas - Detalhes
18 Interior do Tanque de Membranas
19 Sistema de Membranas EPAR Capivari II Sopradores rotativos (3x150 CV) Bomba de Lóbulos e Vaso de Permeado
20 Operação Sistema MBR - Ciclo de Produção Produção Relaxamento AR PERMEADO 11,5 min AR 30 seg 12 minutos 10 Relaxamento Produção AR 11,5 min Retrolavagem AR 30 seg 1 Retrolavagem PERMEADO PERMEADO
21 Operação do Sistema MBR - Limpeza Químicas Limpeza de Manutenção AR PERMEADO Produto Hipoclorito de sódio Ácido Cítrico Dosagem (ppm) 200 Frequência 2x por semana Mensal Limpeza de Recuperação AR PERMEADO Produto Hipoclorito de sódio Ácido Cítrico Dosagem (ppm) Frequência Semestral Semestral
22 abr/12 mai/12 jun/12 jul/12 ago/12 set/12 out/12 nov/12 dez/12 jan/13 fev/13 mar/13 abr/13 mai/13 jun/13 jul/13 ago/13 set/13 out/13 nov/13 dez/13 jan/14 fev/14 mar/14 abr/14 mai/14 jun/14 jul/14 ago/14 set/14 out/14 nov/14 dez/14 jan/15 fev/15 mar/15 abr/15 DBO (mg/l) Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) Bruto Tratado
23 20/04/12 14/05/12 06/06/12 28/06/12 20/07/12 11/08/12 02/09/12 25/09/12 18/10/12 09/11/12 01/12/12 23/12/12 14/01/13 05/02/13 27/02/13 21/03/13 17/04/13 20/5/ /6/2013 4/7/ /7/ /8/2013 8/9/ /9/ /10/ /11/2013 5/12/ /12/ /1/ /02/14 05/03/14 27/03/14 18/04/14 10/05/14 01/06/14 23/06/14 15/07/14 06/08/13 28/08/14 19/09/14 11/10/14 02/11/14 24/11/14 16/12/14 10/01/15 01/02/15 23/02/15 17/03/15 08/04/15 Turbidez (NTU) Turbidez do efluente tratado médias diárias 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00
24 Comparação Visual ESGOTO BRUTO ÁGUA DO RIO CAPIVARI ÁGUA DE REÚSO PRODUZIDA ÁGUA POTÁVEL
25 Comparação Visual
26 Comparação Visual
27 Análise Físico-Químicas e Bacteriológicas
28 Comparação Visual
29 Água Produzida na EPAR: Fonte de Água para Potabilização
30 Considerações MAIOR POTENCIALIDADE DE RECEBIMENTO DE EFLUENTES NÃO DOMÉSTICOS COM MAIOR POSSIBILIDADE DE GERAÇÃO DE RECEITA; GERAÇÃO DE EFLUENTE COM POTENCIALIDADE DE REUSO EM FINS NÃO POTÁVEIS BEM COMO DE RECEITA ADICIONAL; MENOR POSSIBILIDADE DE GERAÇÃO DE ODORES; ELEVADO GRAU DE AUTOMAÇÃO; BAIXO NÍVEL DE CORROSIVIDADE DAS INSTALAÇÕES DE TRATAMENTO;
31 Considerações BAIXO REQUISITO DE ÁREA; ELEVADA EFICIÊNCIA DE TRATAMENTO EM TERMOS FÍSICO-QUÍMICOS E BACTERIOLÓGICOS; GERAÇÃO DE EFLUENTE SEM DETECÇÃO DE PROTOZOÁRIOS EMERGENTES; COM A UTILIZAÇÃO DE MBR s FICA A POSSIBILIDADE DE DESINFECÇÃO SEM A NECESSIDADE DE APLICAÇÃO DE QUÍMICOS QUE POSSAM LEVAR À GERAÇÃO DE SUB PRODUTOS DECORRENTES DA DESINFECÇÃO; POSSIBILIDADE DE MENOR PRODUÇÃO DE LODO;
32 Água Produzida na EPAR: Fonte de Água para Potabilização Premissas: Novas fontes de água são estratégias para evitar o desabastecimento no município de Campinas bem como em municípios à jusante de nossa captação. O reúso potável não é uma novidades e já é realizado em outros países em função de condições hídricas desfavoráveis, tais como Cingapura e Estados Unidos, nos estados da Califórnia e Texas. Experiência na Operação da Estação de Produção de Água de Reúso - EPAR Capivari II, onde o processo adotado é o MBR Membrane Bio Reactor, concebido com membranas filtrantes com porosidade nominal de 0,04 µm;
33 Água Produzida na EPAR: Fonte de Água para Potabilização Premissas: Qualidade obtida no produto final, água de reúso, demonstrando ser um processo onde o produto apresenta características superiores aos demais processos de tratamento de esgoto convencionais e, sobretudo, grande estabilidade no padrão de qualidade. Baseado em resultados obtidos nas análises para o monitoramento da qualidade da água de reúso, que devido a poucos parâmetros ela não é enquadrada como potável, de acordo com a PORTARIA 2914/2011, do Ministério da Saúde. A SANASA, como empresa de saneamento, e buscando o melhor para Campinas e sua população entende que a água além de ser potável deve ser segura necessitando, de estudos complementares para continuar avançando.
34 Reúso Potável Indireto Não Planejado X Reúso Potável Direto Planejado Reúso Potável Indireto Não Planejado Município de montante ETA Redes ETE Tratamento Convencional ETA Município de jusante Redes ETE Tratamento Convencional Captação Lançamento Captação Lançamento Corpo Hídrico Reúso Potável Direto Planejado ETA Sistema de distribuição Sistema de coleta Estação de Tratamento Avançado de Água ETAA Captação < Vazão Corpo Hídrico >Vazão qualidade
35 Estudos Complementares: concepção piloto Q = 700 L/h
36 Monitoramento da Qualidade Análises a serem efetuadas: Portaria MS 2914 Virus entéricos; N-Nitrosodimetilamina NDMA Teste de mutagenicidade (Ames) Teste de toxicidade aguda e crônica (Dáphnia e Ceriodáphnia); Teste para hormônios (YES/YAS -Yeast Evaluation Screen)
37 Renato Rossetto - Gerente de Operação de Esgoto (19) Renata de L. P de Gasperi - Coord. de Tratamento de Esgoto (19) DIRETORIA EXECUTIVA DA SANASA Diretor Presidente Arly de Lara Romêo Chefe de Gabinete Fernando Ribeiro Rossilho Procuradora Jurídica Maria P. P. A. Balesteros Silva Diretor Administrativo Paulo Jorge Zeraik Diretor Comercial Luiz Carlos de Souza Diretor Financeiro e de Relações com Investidores Pedro Cláudio da Silva Diretor Técnico Marco Antônio dos Santos
II FÓRUM DE ENSINO SUPERIOR NA ÁREA DE QUÍMICA Sustentabilidade e Inovações Tecnológicas na Área Química 23 DE OUTUBRO DE 2015
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