ESTUDO DOS PROCESSOS, CUSTOS E VANTAGENS DE UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO MODULAR E COMPACTA EM CONTAINERS

TREVIZAM, G.S.

RESUMO

Os recursos hídricos existentes no planeta atualmente estão com sua disponibilidade reduzida em virtude, principalmente, da poluição dos mananciais, responsáveis pela distribuição de água potável. Desta forma, a urbanização e a crescente ocupação das nascentes, aliado ao não tratamento dos esgotos afetam a qualidade e, consequentemente reduzem a oferta de água para a população. Neste sentido, é importante a aplicação de tecnologias e métodos de tratamento mais eficientes que aumentem a demanda de água potável e distribua para os mananciais água de reuso com menor percentual de impurezas. Neste contexto, este trabalho avaliou a viabilidade de implantação de uma estação de tratamento no sistema modular compacto, feito em container, em relação a um sistema de tratamento convencional de esgoto já consolidado, no Estado de São Paulo. Para isto, os sistemas foram comparados em relação ao custo, eficiência e mobilidade nas etapas de tratamento e execução. As analises efetuadas, de acordo com a bibliografia específica sobre o tema e a partir da comparação entre ambos, além de visitas técnicas, permitiram identificar inicialmente que os sistemas estão de acordo com a legislação ambiental e que a ETE modular apresentou o menor custo total entre os sistemas. Desta forma, destacam-se vários aspectos positivos, tais como: sistemas automatizados e de montagem rápida, permitindo mobilidade e modulações, com um custo operacional baixo e manutenção simples, tendo design específico para atender as necessidades de cada cliente.

Palavras-chave: Tratamento de esgoto; Sistema Convencional; Sistema Modular.

ABSTRACT

The hydric resources in our planet are now reduced due to water pollution of water sources used to distribution of drinking water. In this way, urbanization combined to the increasing occupation of springs and also with the non-treatment of sewage, affect quality and consequently reduce the available quantity of water distributed to the population. In this sense, it is important to develop and apply more efficient technologies and treatment methods focused on the increase of drinking water volume and turn back reuse water to water sources with a lower percentage of impurities. In this context, this research evaluated the feasibility of installing a treatment plant in the compact modular system, designed in container modules in comparison to a consolidated conventional sewage treatment system, in the State of São Paulo. For this, the systems were compared in terms of cost, efficiency and mobility during treatment activity and execution stages. The study, according to the specific bibliography on the subject and from the comparison between both, besides technical visits, allowed the initial identification that both systems are in under the environmental legislation and that the compact modular system presented the lowest total cost between the two options. In this way, several positive aspects stand out, such as: automated systems and quick assembly, possibility of mobility and modulations, low operating costs and simple maintenance, building specific designs to meet the needs of each client.

Keywords: Sewage treatment; Conventional System; Modular System.

A poluição da água se refere à contaminação dos corpos d’agua por elementos físicos, químicos e biológicos que podem ser nocivos ou prejudiciais à saúde humana, dos animais e das plantas. Um fator preocupante desse tipo de contaminação é que os lençóis freáticos, lagos, rios, mares e o oceano, são o destino final de todo o poluente solúvel em água que tenha sido lançado no ar ou no solo. Dessa forma, além dos poluentes já lançados nos corpos d’água receptores, a água também recebe poluentes vindos da atmosfera e do solo (CETESB, 2018).

Pensando em reduzir os impactos ambientais no tratamento destes poluentes, a tecnologia voltou-se para a utilização de métodos e materiais descartados, composto de metais não biodegradáveis de longa vida útil, como os utilizados no container, ou de plástico reforçado com fibras de vidro – PRFV.

Dentre estes, destaca-se o container, cuja utilização na construção civil teve início na década de 1990, incorporado inicialmente em países como Holanda, Inglaterra e Japão. Nestes países o referido sistema foi implantado em hotéis, escritórios e habitações estudantis, depois esta tecnologia foi adaptada para residências unifamiliares.

No Brasil, este método é pouco utilizado, destacando-se no Estado de São Paulo, em pequenos municípios (HYDRO SOLUTION, 2018).

Mesmo que ainda pouco utilizado no país ressalta-se que esse método possui algumas vantagens que quando forem disseminadas podem contribuir para a expansão da sua utilização. Exemplo destas vantagens refere-se ao aproveitamento de materiais reutilizados, que impacta na redução dos custos em uma obra.

Destaca-se ainda que esse sistema não exige obras civis de grande porte e utiliza uma mão de obra menor quando comparado ao sistema convencional do tratamento de esgotos.

Inserido neste contexto, o presente trabalho teve por finalidade compreender o uso do sistema de tratamento de esgotos em containers, verificando os processos, custos e vantagens, comparando-o com o método convencional. Desta forma, em primeira análise esta tecnologia desenvolvida em containers já se revela como a que possui menor impacto ao meio ambiente.

 

O objetivo geral deste artigo é compreender as etapas do tratamento de efluentes em um sistema modelo modular (containers) para verificar os processos, custos e vantagens em comparação ao método convencional de uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE).

 

2.1 Objetivos Específicos

Para desenvolvimento de todas as etapas do trabalho propõe-se os seguintes objetivos específicos:

- Caracterizar os processos e as etapas de funcionamento de uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), no modelo convencional e modular (containers);

- Comparar os benefícios, vantagens, desvantagens e o custo de uma ETE modular, comparando-a com uma ETE convencional.

 

3.1 Saneamento Básico

De acordo com o IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatísticas “a questão do saneamento básico ganhou dimensão ainda maior com a promulgação da Lei nº 11.445, de 5 de janeiro de 2007, que estabelece os marcos regulatórios do setor, nos seus quatro componentes, que são: abastecimento de água, esgotamento sanitário, manejo de resíduos sólidos e manejo de águas pluviais” (IBGE, 2008).

Neste sentido, considera-se que a falta do tratamento de esgoto é alarmante afetando a qualidade dos mananciais e cursos d’agua onde estes esgotos são enviados, além disso afeta o meio ambiente, principalmente em áreas urbanizadas, como por exemplo, as grandes cidades do Estado de São Paulo.

Destaca-se também que um dos principais problemas ambientais causados pelo esgoto não tratado é a falta de oxigênio nos rios. Os dejetos contêm matéria orgânica, que serve de alimento para bactérias. É por este motivo que nas regiões urbanas, identificam-se rios praticamente sem oxigênio, onde o odor é forte e a fauna aquática não consegue sobreviver.

Identifica-se o tamanho do problema quando se analisam dados como os do IBGE (2008), que destaca que entre prefeituras municipais e empresas especializadas e contratadas para atendimento de serviço de saneamento básico, nos 5565 municípios existentes e investigados na data de referência da pesquisa, apenas 55,16% possuíam rede coletora de esgoto.

Tomando por base estas informações considera-se que ainda existe uma grande demanda para atendimento total dos municípios brasileiros, o que proporciona o surgimento de tecnologias avançadas e modelos de ETE’s, que possibilitam uma maior eficiência no tratamento de esgotos. Uma destas tecnologias é a compacta modular, que devido suas características são capazes de atenderem até 12.000 habitantes atualmente e cuja a tendência é o aumento de número de atendimentos por esse sistema.

O sistema modular destaca-se em sua facilidade de projeto e execução, faz com que os custos de instalação e operação sejam reduzidos. Além disso, caso haja necessidade, o sistema garante ampliações posteriores para atender caso aja aumento na demanda de tratamento, e tem como características marcante a sua logística moderna, garantindo rapidez na sua instalação.

 

1. Coleta de Esgoto

Após a utilização da água nas residências ou fabricas, os resíduos líquidos são enviados para as redes coletoras e forma-se o esgoto, cujo tratamento é direcionado para as estações de tratamento (Figura 1).

Figura 1 - Rede coletora de esgoto. (SABESP, 2018)

Estes esgotos podem ser de origem doméstica, como os oriundos da lavagem de roupas, utensílios de cozinha, banho, ou descarga de vasos sanitários, assim como de origem pluvial, industrial e comercial. É importante diferenciá-los, pois cada tipo de esgoto possui substâncias químicas, físicas e biológicas diferentes, e para o seu tratamento são necessários sistemas específicos e com características particulares (SABESP, 2018).

Neste sentido, os processos de tratamento de esgoto são classificados a partir dos parâmetros químicos, físicos e biológicos.

 

3.2.1 Parâmetros químicos

Nos parâmetros químicos, os produtos químicos geralmente são aplicados em conjunto com os parâmetros físicos e/ou biológicos, ou seja, raramente são utilizados isoladamente. Quando o emprego de processos físicos ou biológicos não atende ou não atuam eficientemente nas características que se deseja reduzir ou remover, aplicam-se este parâmetro. (VITERBO, 1998).

Conforme Sperling (2005), os parâmetros químicos estão relacionados ao:

 - pH: indicador de características ácidas básicas do esgoto;

- Alcalinidade: quantidade de íons presentes na água que reagiram para neutralizar os íons de hidrogênio;

- Cloretos: proveniente da água de abastecimento e dos dejetos dos humanos

- Óleos e graxas: fração da matéria orgânica solúvel em hexano (composto químico).

 

3.2.2 Parâmetros físicos

Segundo Jordão e Pessôa (2011), são os processos em que há predominâncias dos fenômenos físicos de um sistema ou dispositivo de tratamento. Estes fenômenos caracterizam-se principalmente nos processos de remoção das substancias fisicamente separáveis dos líquidos ou que não encontram dissolvidas. Basicamente tem por finalidade separar substancias em suspensão ao esgoto. Neste caso incluem: remoção dos sólidos grosseiros, remoção dos sólidos sedimentáveis (inclusive remoção de areia) e remoção dos sólidos fluentes.

 Mas qualquer outro processo em que há predominância dos fenômenos físicos constitui um processo físico de tratamento, como: remoção da umidade, do lodo, filtração dos esgotos, incineração do lodo, diluição do lodo e homogeneização dos esgotos ou do lodo, conforme a Tabela 1.

 

Tabela 1 – Parâmetros físicos.

Parâmetro	Descrição
Temperatura	- ligeiramente superior à da água de abastecimento; - variação conforme as estações do ano (mais estável que a temperatura do ar; - influência na atividade microbiana; - influência na solubilidade dos gases; - influência na viscosidade do líquido.
Cor	- esgoto fresco: ligeiramente cinza - esgoto séptico: cinza escuro ou preto
Odor	- esgoto fresco: odor oleoso, relativamente desagradável; -esgoto séptico: odor fétido, devido ao gás sulfídrico e a outros produtos da decomposição; -despejos industriais: odores característicos.
Turbidez	- causada por uma grande variedade de sólidos em suspensão; - esgotos mais frescos ou mais concentrados: geralmente maior turbidez.

Fonte: Sperling (2005).

 

3.2.3 Parâmetros biológicos

De acordo com Viterbo (1998), são processos que dependem da ação dos microorganismos presentes nos esgotos, transformando componentes complexos em compostos simples, como os sais minerais, o gás carbônico, entre outros. Na Tabela 2 são apresentadas as principais características biológicas dos esgotos

Tabela 2 – Parâmetros biológicos.

Parâmetro	Descrição
Bactérias	- Organismos protistas unicelulares - Apresentam-se em várias formas e tamanhos - São os principais responsáveis pela estabilização da matéria orgânica.
Fungos	- Organismos aeróbicos, multicelulares. - Também de grande importância da decomposição da matéria orgânica - Podem crescer em condições de baixo pH.
Protozoários	- Organismos unicelulares sem parede celular. - Aeróbica ou facultativa. - Manutenção de equilíbrio no tratamento biológico. - alguns são patogênicos.
Vírus	- Parasitas: material genético + carapaça de proteína. - Causam doenças. - Difícil remoção no tratamento de água ou de esgoto.
Helmintos (Vermes)	- Animais superiores - Ovos de helmintos, podem causar doenças

Fonte: Sperling (2005).

 

Para que os objetivos propostos fossem contemplados realizou-se algumas etapas para o desenvolvimento do trabalho, que permitiram que as análises e resultados fossem relacionados:

 

4.1 Revisão Bibliográfica

A partir de uma revisão bibliográfica em artigos, sites, livros e outras referências especializadas sobre o tema foram descritos os seguintes itens, relacionados às ETE’s:

 - Tratamento convencional de esgoto;

 - Tratamento de esgoto modelo modular em container.

Desta forma, foi possível realizar a caracterização das etapas, dos processos e a verificação do funcionamento das estações desde o recebimento dos efluentes até a saída do esgoto tratado, o que contribuiu para a comparação entre os dois sistemas.

 

4.1 Coleta de Dados

Em relação aos dados utilizados para a realização da pesquisa foram coletadas informações no site de empresas especializadas em saneamento: SABESP (Saneamento Básico do Estado de São Paulo), DAE (Departamento de Água e Esgoto), SAAE (Serviço Autônomo de Água e Esgoto).

A partir destas informações foram descritos os métodos que elas utilizam, ou seja, os custos, a localização (as cidades) e a população beneficiada, baseados também em entrevistas e publicações de especialistas sobre meio ambiente e tratamento de água e esgoto.

Entre estes autores destacam-se alguns, como Sperling (2005) e Viterbo (1998), teses e artigos defendidos por alunos das diversas universidades que abordaram o tema da eficiência do sistema de tratamento modular.

Destaca-se também, que foram realizadas consultas das normas estabelecidas pelo CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente), como a Resolução n. 430 de 13 de maio de 2011, e a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) NBR 12209: Projeto de estações de tratamento de esgoto sanitário: Procedimento.

 

4.2 Visita Técnica

Outro ponto importante, fundamental para a realização do trabalho, refere-se a visita técnica na empresa Hydro Solution, que é especializada em tratamento de efluentes. Essa visita, que foi realizada no mês de julho de 2018, permitiu conhecer um pouco mais sobre o método modular, e proporcionou a coleta de fotos, vídeos, além de depoimentos de profissionais que trabalham com esse tipo de sistema, objeto de análise da pesquisa.

 

4.3 Comparação dos Sistemas de Tratamento

Para a comparação entre o sistema de tratamento convencional de efluentes e o sistema modular foram utilizadas referências bibliográficas das empresas/estatais especializadas em saneamento no Estado de São Paulo, especificadamente a Hydro Solution, que se localiza na Capital de São Paulo, especialista na confecção e operação de ETE em containers.

Já para o método convencional utilizou-se os dados e as informações disponibilizada pela SABESP e o material bibliográfico disponível sobre o este sistema.

 

4.4 Comparação os Benefícios, Vantagens, Desvantagens e o Custo de uma ETE.

Esta etapa teve como objetivo comparar os processos, custos e vantagens dos dois sistemas de tratamento em uma ETE. Desta forma, analisou-se, a partir da bibliografia especifica, os benefícios e as vantagens que caracterizam o tratamento de esgoto.

Gráficos, tabelas e dados foram utilizados para realizar a comparação, além da bibliografia específica sobre o tema. Ao final verificou-se o quadro comparativo da utilização do sistema modular em relação a população atendida e outras características que permitem indicar qual o melhor uso deste sistema.

 

Os resultados obtidos se relacionam a caracterização dos métodos de tratamento analisados, ou seja, o sistema Modular, a partir de containers e o método convencional, amplamente utilizado para tratamento de esgotos.

Neste sentido, apresenta-se o funcionamento, as etapas de tratamento e outras peculiaridades inerentes ao processo de retirada de impurezas e substancias presentes nestes esgotos.

 

5.1 Caracterização dos Procedimentos de uma ETE

Tendo em vista que, o processo visa atender as legislações ambientais e fazer a remoção das impurezas a fim de que o efluente retorne ao meio ambiente de forma limpa, observou-se:

O tratamento convencional é feito por um fluxo continuo, onde o processo precisa fazer a separação dos esgotos por parâmetros químicos, físico e biológicos. As etapas são subdivididas em fase liquida e fase sólida.

O tratamento modular, também segue as mesmas orientações ambientais, e de uma forma mais rápida este processo tende a otimizar o tratamento. Desta forma, as etapas são divididas em apenas quatro procedimentos: estação elevatória de esgoto, procedimento preliminar, secundário e terciário.

 

5.1.1 Método convencional

Este método utiliza cinco processos para o tratamento dos efluentes coletados, são eles: pré-tratamento, tratamento primário, tratamento secundário, tratamento do lodo e tratamento terciário. Estas etapas atuam na remoção de poluentes, destacando-se que o método a ser utilizado depende das características físicas, químicas e biológicas.

No método convencional o tratamento divide-se em duas etapas: tratamento de lodo e tratamento da fase líquida, descritas a seguir:

 

Fase sólida

O tratamento da parte sólida passa pelo processo denominado de adensamento, que consiste na separação da água e do lodo. Desta forma, tem-se o adensamento por gravidade, cujo lado decanta no fundo do tanque, permitindo a sua remoção e o adensamento por flotação, onde é adicionado ar, que propicia a formação de microbolhas que agitam a água, formando flocos na parte superior do tanque.

Segundo Jordão e Pessôa (2011), o tratamento dos esgotos gera alguns subprodutos, sendo o lodo o que apresenta a maior parcela e importância, devendo receber atenção particular em relação ao seu tratamento e sua disposição final.

Oliveira (2006) destaca que nessa fase ocorre a separação do lodo e da água no decantador secundário, desta forma, uma parcela desse lodo retorna ao tanque de aeração e outra parcela é encaminhada para os adensadores de gravidades, juntamente com os sólidos sedimentados, separados no decantador primário, ou seja, o lodo é formado a partir dos materiais sólidos retidos.

Destaca-se que adensadores são responsáveis pela diminuição do volume do lodo, que após esta etapa será levado para os digestores, onde será feita a homogeneização e estabilização do lodo, passando pelo filtro-prensa, reduzindo ainda mais o teor de água.

Em seguida, o lodo é desidratado e, logo, bombeado para um caminhão, que encaminhará o lodo para o aterro sanitário ou para outros fins, conforme Figura 2 (Oliveira, 2006).

Figura 2 – Etapas do funcionamento do tratamento convencional de esgoto. (OLIVEIRA, 2006)

Fase líquida

A fase líquida consiste em, após o abastecimento nas residências, a água utilizada para banho, alimentação e limpeza vira esgoto. Ao deixar as casas, o esgoto deságua nas redes coletoras, até chegar às Estações de Tratamento de Esgotos.

Antes de tratamento, o esgoto passa pelo sistema de gradeamento, processo pelo qual visa à remoção de sólidos grosseiros, como plásticos, papéis, folhas provenientes de árvores, entre outras. Depois de passar pelas grades, o esgoto segue para o processo de retirada da areia. De acordo com o Sperling (2005), as finalidades básicas da remoção de areia: são evitar abrasão nos equipamentos e tubulações, eliminar ou diminuir a obstrução em tubulações, tanques orifícios e sifões, facilitando o transporte do liquido, principalmente a transferência de lodo. Após a caixa de areia, o esgoto é enviado aos decantadores primários onde ocorre a sedimentação de partículas mais pesadas.

A seguir o esgoto que é formado por matéria orgânica e microrganismos, passa por tanques de aeração, neles o ar fornecido por um soprador, faz com que os microrganismos ali presentes aumentem e se alimentem de material orgânico, formando o lodo e reduzindo assim a carga poluidora do esgoto.

Em seguida, segue para o decantador secundário, onde o sólido restante acumula no fundo e a parte líquida já está livre de 90% das impurezas, sendo encaminhada para os rios ou reaproveitada para limpeza das ruas, praças e regar jardins.

 

5.1.2 Método modular

O sistema modular analisado foi desenvolvido pela empresa Hydro Solution, localizada na Capital São Paulo, especializada nas áreas de tratamento de água e tratamento de efluentes.

O sistema modular destaca-se pela descentralização, que de acordo com Libralato et. al., (2012) significa que não existe apenas uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), que serve a uma população de uma área definida, mas uma variedade de sistema que servem a mais de uma área ou população.

De modo que a descentralização, permite o tratamento de esgoto em comunidades sem acesso a rede coletora de esgoto municipal. Com a ausência de infraestrutura de interligação (rede coletora de esgotos) entre o ponto de geração de esgoto até a estação de tratamento de esgotos municipal mais próxima, uma ETE modular construída no próprio local de geração dos efluentes revela-se uma solução econômica e vantajosa (HYDRO SOLUTION, 2018).

Destaca-se que o método modular se trata de sistemas compactos de baixo custo, atendendo plenamente a necessidade de tratamento de municípios abaixo de 12.000 habitantes, bem como o reuso de água na indústria, conforme a Tabela 3.

 

Tabela 3 – Sistema de tratamento modular em container.

População Atendida	Vazão (m³/dia)	Área da planta (m²)	Energia consumida (HP)
1500	225	22 x 4 = 88	5
3000	450	42 x 4 = 168	10
4500	675	22 x 12 = 264	15
6000	900	42 x 8 = 336	20
9000	1350	42 x 12 = 504	30
12000	1800	42 x 16 = 672	40

   Fonte: Hydro Solution (2018).

Os sistemas têm como característica única a utilização de containers como módulos do sistema, o que garante uma logística apropriada, e rapidez na instalação por serem sistemas denominados “plug and play”, ou seja, montados no site da empresa e instalados no site do cliente (local da ETE). A tecnologia empregada garante a compacidade e o desempenho do sistema. Na Tabela 4 temos as dimensões dos containers.

 

Tabela 4 – Dimensões dos containers

	20 FT (pés)	40 FT (pés)
Comprimento (m)	6,058	12,192
Largura (m)	2,438	2,438
Altura (m)	2,591	2,591

  Fonte: Hydro Solution (2018).

 

5.2 Etapas de uma ETE modular

 

Os efluentes inseridos em uma estação modular passam pela Estação elevatória, tratamento preliminar, secundário e terciário, sendo que efluente percorre todas essas etapas. Na sequência, apresentamos cada um dos processos (HYDRO SOLUTION, 2018).

Estação Elevatória de Esgoto (EEE)

A (EEE) é basicamente composta por um reservatório especificado e dimensionado em conformidade com as características e necessidades do empreendimento, um par de bombas submersíveis, dispositivos de fixação, acionamento e controle e pelo painel de comando elétrico.

Desta forma, o efluente é direcionado ao poço de recalque (elevatória) que conta com duas bombas de recalque para o envio do efluente para a próxima etapa. Boias de nível do tipo boia-pêra regulam o acionamento e o desligamento das bombas titular e reserva que são alternadas periodicamente de forma automática (timer).

Quando a boia de nível mínimo é acionada, uma das bombas é acionada. Após o envio do efluente bruto para a ETE e consequente esvaziamento da elevatória a um nível mínimo, a boia será novamente acionada mais agora para desligar a bomba; assim que a boia de mínimo for acionada novamente, a outra bomba será acionada. Em casos de picos de vazão a boia de nível máximo é acionada e as duas bombas entrarão em operação simultaneamente.

 

Tratamento preliminar

A primeira etapa do tratamento é o gradeamento, que consiste em um dispositivo de filtragem preliminar, composto por barras circulares com diâmetro de ½”, paralelas e igualmente espaçadas entre si, com espaçamento entre barras de aproximadamente 10,0 mm.

O gradeamento é instalado em posição inclinada de 60° em relação à horizontal, a fim de facilitar sua limpeza manual. O material retido na grade deve ser retirado tão rapidamente quanto possível, de modo a evitar o represamento do canal onde o gradeamento se encontra instalado, ou até o transbordo do efluente provocado pela elevação do nível de esgoto.

Desta forma, a quantidade e qualidade desse material retido, evidentemente, variam de acordo com a característica do efluente bruto (educação sanitária dos usuários) (HYDRO SOLUTION, 2018).

A etapa seguinte é o pré-sedimentador, onde os sólidos mais pesados são separados pela força da gravidade, acumulando-se no fundo do compartimento. O lodo da sedimentação secundária é também recirculado para esse ponto e o lodo total acumulado deve ser retirado aproximadamente a cada 3 a 6 meses.

Na terceira etapa do tratamento preliminar, temos a caixa de areia cujo objetivo é promover a remoção de areia através de sedimentação, sem que haja remoção conjunta de sólidos orgânicos. O desarenador tipo canal retangular, possui dois canais paralelos que operam comutadamente, ou seja, enquanto um opera ou outro fica em “stand by” assim, no momento da limpeza as comportas são invertidas direcionando o fluxo para o canal em “stand by” enquanto a limpeza é realizada no canal saturado.

 

Tratamento Secundário (Biológico)

O tratamento secundário é constituído por reator biológico aerado de mídia fixa e sedimentador secundário, visando à remoção de carga orgânica, além da decantação do excesso de biofilme formado.

O tratamento inicia-se por biorreator de mídia fixa (aerado), tal unidade possui a função de proporcionar a remoção desejada da carga orgânica no sistema de tratamento, onde um soprador fornece o ar necessário ao processo de depuração biológica aeróbica.

O processo utiliza mídias plásticas em polietileno na forma fixa, onde blocos estruturados ocupam parte do reator biológico, permitindo um consórcio ótimo de microrganismos de modo a ter a melhor seletividade na remoção de carga orgânica e nutrientes (nitrogênio e fósforo), conforme a Figura 3.

Figura 3 – Fluxograma etapas modular em container (Hydro Solution).

 

O Sedimentador secundário separa o excesso de biofilme formado, clarificando o efluente para a sequência do processo. Na etapa seguinte o lodo acumulado no fundo do tanque deve ser periodicamente removido por caminhão limpa-fossa.

 

Tratamento terciário

De acordo com a Hydro Solution o tratamento terciário é constituído por sistema de filtro, sistema de desinfecção e medição de vazão (Calha Parshall), visando o polimento final e desinfecção do efluente, além da medição da vazão tratada.

Na etapa de filtração, o efluente da saída do sedimentador secundário se acumula em um tanque a fim de ser bombeado ao sistema de filtro que faz a microfiltragem da água tratada. Uma boia de nível do tipo boia-pêra regula o acionamento e o desligamento das bombas titular e reserva, que são alternadas periodicamente de forma automática (timer). O sistema de filtro possui a função de remover sólidos suspensos. Periodicamente deverá ser efetuada a retrolavagem dos filtros através do fornecimento de água limpa.

Na desinfecção, o efluente antes de ser encaminhado ao descarte ou reuso passa por um sistema de cloração, que engloba dosadora de cloro e tanque de contato. Essa unidade possui a função de remover vírus e bactérias, além de outros microrganismos patogênicos.

Ao fim de todo o processo um medidor de vazão é utilizado para verificação da vazão tratada na ETE. A Figura 4 representa o fluxograma das etapas dentro do container e o processo de tratamento realizado pela Hydro Solution.

 

Figura 4 – Processo de tratamento realizado pela empresa Hydro Solution. (Hydro Solution)

 

 

5.3 Benefícios, vantagens e custo da ETE’s

 

De acordo com as análises realizadas foi possível identificar os benefícios vantagens e o custo de instalação e operação de uma ETE a partir dos sistemas Modular e Convencional.

 

5.3.1 Benefícios

 

Com relação aos benefícios identificou-se que a ETE modular tem como característica descentralizar e compactar o sistema de tratamento, pois tem o objetivo, coletar, tratar e destinar o efluente aos rios conforme determina legislação ambiental.

Destaca-se que o sistema é aplicado para tratamento em esgotos em diversos locais, sendo alguns deles:

- Municípios pequenos;

- Comércios e industriais;

- Alojamento de obras civis de grande porte;

- Hospitais, escolas, presídios.

 

5.3.2 Vantagens

 

Com relação às vantagens, destaca-se que por se tratar de modelos compactos padronizados a utilização do sistema modular, se caracteriza por:

 

- Unidades compactas;

- Permite mobilidade;

- Permite modulações;

- Automatizadas;

- Montagem rápida;

- Baixo custo operacional;

- Operação eficiente;

- Manutenção simples;

- Suporta variações de carga de entrada;

- Embarcado pronto para instalação e comissionamento (Plug & Play);

- Transportável em caminhões, trens, navios e aeronaves;

- Design específico para atender exigências do cliente;

- Atende requisitos da legislação para descarte ou reuso.

Além de todas essas vantagens, podemos observar que a ETE modular possui como característica um layout e acabamento simples. A Figura 5 identifica os containers na empresa Hydro Solution, em visita técnica especificada nos procedimentos metodológicos desta pesquisa.

Figura 5 – ETE modular compacta. (Hydro Solution)

 

5.4 Custos ETE convencional

Para a análise dos custos apresenta-se a Tabela 5, onde relacionam-se três ETE’s convencionais, localizadas no Estado de São Paulo que atendem determinadas partes dos municípios de Bauru e Sorocaba que já estão em funcionamento.

Tabela 5 – Custos de construção ETE convencional.

Local – Cidade	Vazão litros/segundo	População – Habitante	Custos
Candeia – Bauru	100 l/s	50.000	R$ 3.202.025,09
Tibiriçá – Bauru	4 a 6 l/s	1.200	R$ 600.000,00
Sorocaba	100 l/s	50.000	R$ 4.403.697,69

    Fonte: DAE / SAAE (2018).

Identifica-se a partir da tabela que uma ETE com capacidade de atender 50.000 habitantes, tem custo maior levando em consideração a capacidade de tratamento de 100 litros por segundo de vazão do efluente tratado. Já para atendimento de 1200 habitantes, a ETE possui dimensões de construção menores, tratando no máximo uma vazão de 6 litros por segundo de esgoto.

 

5.5 Custos ETE modular

Segundo a Hydro Solution, o tratamento de esgoto modular em container, tem o custo total de R$ 242.013,03. O custo total envolve desde a compra do container até a montagem no local de funcionamento da ETE. Estão inclusos, projeto, mão de obra, equipamento, transporte, impostos sobre os serviços, conforme a Tabela 6.

Tabela 6 – Custo total ETE modular 20 FT.

Dimensão do container	Vazão/m³ de tratamento dia	Pessoas - habitantes	Custo total
20 FT	1800m³	12.000	R$ 242.013,03

De maneira que o container de 20 FT, assim como o de 40 FT utiliza o mesmo método de montagem, porém, com algumas ressalvas quando utilizado o container de 40 FT, os equipamentos podem variar de marca, tamanho e modelos diferentes. A desvantagem é o espaço ocupado por um container de 40FT, em alguns casos a empresa instala dois de 20FT em paralelo. 

De acordo com a Tabela 7, os custos de uma ETE convencional, para atender 1200 habitantes, tem valor total de R$ 600.000,00, enquanto o modular atende uma capacidade populacional maior que o sistema convencional, apresentando um valor total de R$ 242.013,03.

Tabela 7 – Custos de construção de uma ETE

Sistema	População - Habitante	Custo
Tibiriça – Bauru Convencional	1.200	R$ 600.000,00
Modular	12.000	R$ 242.013,03

Fonte: Autores (2018).

 

Identifica-se na tabela a comparação entre duas ETE’S, uma delas a ETE convencional de Bauru, e a ETE modular padronizada pela empresa Hydro Solution. Observa-se que a ETE modular atende uma população dez vezes maior que a convencional, tendo um custo menor de 59,7%.

O sistema modular permite efetuar uma análise de alternativa econômica e a qualidade de serviços prestados, vantagens com relação ao sistema convencional no que se refere a espaço e descentralização, conforme Tabela 8.  

 

Tabela 8 – Vantagens ETE Móvel e desvantagens ETE convencional.

ETE Móvel	ETE Convencional
Pequena quantidade de obras civis, logo menor tempo de implantação	Necessita de acompanhamento da equipe de operação principalmente no descarte de lodo do decantador secundário para evitar arraste de lodo no efluente tratado
Aproveitamento de componentes gerando economia financeira e ambiental	Constantes retiradas de lodo através caminhão esgota fossa, visto falta desidratação de lodo na ETE
Eficiência na remoção de demanda biológica de oxigênio (DBO), sólidos suspensos totais (SST) e ainda permite a remoção de nutrientes como o fósforo	Costuma gerar de 15 a 30% mais lodo do que um tratamento primário convencional
A área para implantação é pequena e possui facilidades e menor prazo para desativação	Necessidade de utilizar produtos químicos encarecendo custo operacional
Não ocorre problema com odor e ruído na circunvizinhança

Fonte: Os autores (2018).

A partir da tabela é possível identificar a ETE modular com pequena quantidade de obras civis, logo menor tempo de implantação, enquanto a ETE convencional é totalmente centralizada, necessitando uma equipe de operação e utilizando maior necessidade de produtos químicos, encarecendo o custo operacional, exigindo maior número de obras civis, sendo mais demorado o tempo da elaboração do projeto e sua construção.

A falta de tratamento de esgoto adequado e condições de saneamento básico podem contribuir na manifestação de inúmeras doenças afetando diretamente saúde pública. Outro fator importante para tratamento de esgoto é a preservação do meio ambiente.

Desta forma a importância das ETE’s é fundamental, com capacitação técnica e recursos suficientes, as novas estações de tratamento não se restringem apenas a questão ambiental, saúde pública, estética, considera novos métodos tecnológicos, econômicos, que atendam com eficiência.

De maneira que, o processo visa atender as legislações ambientais e fazer a remoção das impurezas a fim de que o efluente retorne ao meio ambiente de forma limpa, onde o processo precisa fazer a separação dos esgotos por parâmetros químicos, físico e biológicos.

Sendo o método convencional dividido em duas etapas (liquida e sólida). Já o modular, são realizados em procedimentos como: estação elevatória de esgoto, procedimento preliminar, secundário e terciário.

Tendo em consideração uma ETE convencional, levando em conta o número de obras civis, o tempo elaboração do projeto e construção, e uma ETE modular compacta, podemos perceber de imediato as vantagens desta última.

Em relação aos custos de uma ETE convencional, para atender 1200 habitantes apresenta um custo de R$ 600.000,00, enquanto o modular, apresenta um custo total de R$ 242.013,03. Observa-se que a ETE modular atende uma população dez vezes maior que a convencional, tendo um custo menor de 59,7%.

O uso de ETE móvel vem sendo muito usado devido a praticidade no manuseio e outros fatores como: menor tempo na implantação, área de implantação pequena, aproveitamento de componentes que reduz o custo e impactos ambientais além de ser muito eficiente na remoção de DBO, SST e permitir a remoção de nutrientes como fósforo. 

Enquanto na convencional além de ter um custo benefício elevado necessita de uma área maior, de uma mão de obra especifica e qualificada com a relocação do lodo, e necessário o uso de produtos químicos.

 

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12209: Projeto de estações de tratamento de esgoto sanitário: Procedimento. Rio de Janeiro, 1992.

 

COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO. Reunião da rede nacional de inventário das emissões de gases de efeito estufa do setor de resíduos e efluentes. Disponível em: <https://cetesb.sp.gov.br/biogas/reuniao-da-rede-nacional-de-inventario-das-emissoes-de-gases-de-feito-estufa-do-setor-de-residuos-e-efluentes/> Acesso em 17 de abr. 2018.

 

COMPANHIA DE SANEAMENTO BÁSICO DO ESTADO DE SÃO PAULO. Estação de tratamento de esgoto. Disponível em: <www.sabesp.com.br> Acesso em: 13 de set. 2018.

 

BRASIL, Resolução CONAMA n. 430 de 13 de maio de 2011. Dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a Resolução nº 357, de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA. Publicada no DOU nº 92, de 16/05/2011, pág. 89.

DEPARTAMENTO DE ÁGUA E ESGOTO BAURU. Esgoto. Disponível em: <http://www.daebauru.sp.gov.br/2014/esgoto/esgoto.php?secao=tratamento&pagina=10> Acesso em: 13 de set. 2018.

 

HYDRO SOLUTION ENGENHARIA E CONSULTORIA. Estação de tratamento de água, Tratamento de Efluentes. Disponível em <http://hydrosol.com.br/site/index.htm> Acesso em: 07 de mai. 2018.

 

INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA.  Pesquisa Nacional de Saneamento Básico. Disponível em: <https://www.ibge.gov.br> Acesso em: 26 out. 2018.

 

JORDÃO, E. P.; PESSÔA, C. A. Tratamento de Esgotos Domésticos. Rio de Janeiro: ABES, 2011

 

LARSEN T. A.; UDERT. K. M.; LIENERT, J. Source separation and decentralization for wastewater management. London, IWA Publishing, 2013.

 

LIBRALATO, Giovanni,  GHIRARDINI,  Annamaria  Volpi,  AVEZZÙ,  Francesco. To

centralise or to decentralise: An overview of the most recent trends in wastewater  treatment  management. Journal  of  Environmental  Management 94, 61-68, 2012.

 

OLIVEIRA, A.D.S. Tratamento de esgoto pelo sistema de lodos ativados no Município de Ribeirão Preto, SP: Avaliação da remoção de metais pesados. Dissertação (Mestrado em Saúde Pública) – Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto: 2006.

 

SERVICO AUTONOMO DE AGUA E ESGOTO DE SOROCABA. Esgoto. Disponível em: < http://www.saaesorocaba.com.br/> Acesso em: 25 set. 2018.

 

SPERLING, Marcos Von. Princípios do tratamento biológico de águas residuárias. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgoto. 3.ed. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental – Universidade Federal de Minas Gerais, 2005. v.1

 

VITERBO JR, Ênio. Sistema Integrado de Gestão Ambiental: Como implementar um Sistema de Gestão que atenda à norma ISO 14001 a partir de um sistema baseado na norma ISO  9000. São Paulo: Aquariana, 1998.