FUNCIONAMENTO DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO ST ISABEL

FUNCIONAMENTO DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO ST ISABEL

Tratamento Preliminar (Fases 1 – 2 – 3)

 

O tratamento preliminar objetiva a remoção de sólidos grosseiros e de partículas de areia, uma vez que estes sólidos podem ocasionar problemas nos equipamentos e tubulações instalados a jusante, tais como entupimento e abrasão em rotores e bombas. Além disso, estes materiais, em sua maioria, não são passíveis de tratamento biológico devido à sua natureza inerte ou pouco degradável, o que pode ocasionar sérios problemas nos reatores e filtros anaeróbios. Portanto, para um correto funcionamento das unidades de tratamento biológico, é imprescindível o bom funcionamento as unidades constituintes do tratamento preliminar.

No tratamento preliminar predominam os mecanismos físicos de remoção, por meio dos quais se torna possível a remoção de sólidos grosseiros e de grãos com diâmetro superior a 25 mm e 1mm, nas grades e nos desarenadores, respectivamente.

 

 

Unidade de gradeamento (Fases 1 e 2)

 

O canal de acesso ao tratamento preliminar contém duas comportas que permitem direcionar o fluxo para uma grade de limpeza mecanizada ou para uma grade de limpeza manual.

Na unidade de gradeamento ficam retidos os sólidos de dimensões superiores ao espaçamento das barras e que não foram removidos no gradeamento à montante das estações elevatórias.

A grade de limpeza mecanizada é dotada de sistema de acionamento, braço diametral com rastelo fixado em sua extremidade e mecanismo de autolimpeza. O sistema mecanizado é operado de forma intermitente, durante 24 horas por dia.

A grade de limpeza manual é utilizada somente em caso de paralisação da unidade de gradeamento mecanizada, por motivo de manutenção ou defeito.

A remoção dos sólidos retidos nas unidades de gradeamento será feita mecanicamente na unidade mecanizada e manualmente na unidade de limpeza manual. Os sólidos removidos nas unidades serão depositados em caçambas e encaminhados ao local de aterramento.

 

 

Unidade de desarenação (Fase 3)

 

A unidade de desarenação localiza-se entre a unidade de gradeamento e a calha Parshall. Nesta unidade os grãos de areia em suspensão na massa líquida sedimentam-se de forma discreta, devido a taxa de aplicação superficial, sendo arrastados, por raspadores mecanizados, até as zonas periféricas do tanque.

O sistema de remoção de sólidos é dotado de defletores ajustáveis, uniformemente espaçados para uma distribuição adequada do fluxo no tanque de desarenação.

A areia é separada por um raspador de braço, acionado por meio de sistema elétrico fixo a uma ponte metálica, sendo então transferida ao funil de areia. O mecanismo de lavagem e transporte da areia é do tipo parafuso devendo remover a areia do poço de descarga transportando-a no sentido ascendente, lavando a areia, enquanto está abaixo do nível de água do desarenador e separando-a da matéria orgânica ao longo do restante do equipamento.

O material transportado é coletado por meio de uma bomba parafuso, transferida para uma caçamba e desta deverá ser encaminhado para unidade de aterramento.

Os dois desarenadores trabalham em paralelo, permitindo assim, uma maior flexibilidade operacional por ocasião de paralisação para manutenção.  Os esgotos vertem sobre os canais a jusante, seguindo para a calha Parshall.

 

 

Calha Parshall (Fase 4)

 

Após passar pelo desarenador, o esgoto segue para o canal que o encaminhará à calha Parshall. Esta tem a finalidade de medir a vazão de esgoto afluente ao sistema.

A calha Parshall possui um medidor ultrassônico que perm

 

 

Tanque de equalização e Elevatória de Esgoto (Fases 5 e 6)

 

O tanque de equalização localiza-se entre o canal da calha Parshall e os reatores anaeróbios. Nesta unidade, ocorre a homogeneização do esgoto bruto por meio de dois misturadores submersíveis localizados em posições diametralmente opostas. O bombeamento destes esgotos até a caixa de distribuição dos reatores anaeróbios se dá por meio de estação elevatória composta por 4 bombas que são acionadas em função do nível de esgoto dentro do Tanque de Equalização.

Tanto os misturadores submersíveis quanto o sistema de bombeamento de esgoto até os reatores anaeróbios são operados de forma contínua durante as 24 horas do dia.

 

 

Reatores anaeróbios (Fase 7)

 

Após o tratamento preliminar dos esgotos sanitários afluentes à ETE de Salto, por meio do gradeamento de sólidos grosseiros, da sedimentação discreta de partículas de areia e da homogeneização destes efluentes, segue a etapa de tratamento biológico em reatores anaeróbios de fluxo ascendente e manta de lodo.

Ao ingressarem no reator anaeróbio, os sólidos biodegradáveis presentes na massa líquida passam a servir de substrato orgânico para a comunidade de microrganismos anaeróbios e/ou facultativos presentes. Os processos de estabilização da matéria orgânica passível de decomposição ocorrem em sua maioria nas zonas mais profundas do reator correspondentes à câmara de digestão.

As câmaras de digestão são delimitadas superiormente por dispositivos de retenção da manta de lodo em suspensão (biomassa) e recolhimento do biogás produzido, denominados separadores trifásicos ou coifas.

Os sólidos eventualmente arrastados por correntes de fluxo ascendente de maior intensidade, desprendendo-se da manta de lodo em suspensão, poderão atingir as partes superiores do reator, situadas entre as coifas, correspondentes aos compartimentos de decantação. Nestas regiões, devido à ausência de gases e à maior área superficial disponível para o escoamento do fluido, desenvolvem-se baixas taxas de aplicação superficial, o que propicia a sedimentação e retorno dos sólidos suspensos para a zona de reação (compartimento de digestão).

Por sua vez, as bolhas de gases produzidos durante o processo bioquímico de digestão anaeróbia da matéria orgânica, principalmente metano e dióxido de carbono, em sua trajetória ascendente e retilínea, são recolhidas diretamente nas aberturas inferiores das coifas ou desviadas para estas por meio dos defletores (vigas-anteparo).

Os esgotos tratados nos reatores anaeróbios são recolhidos na superfície livre da massa líquida por tubos de polipropileno, dispostos longitudinalmente junto às coifas (separadores trifásicos). As calhas de coleta conduzem o efluente tratado até a tubulação, situada nas faces externas das paredes dos reatores, de onde seguem para o filtro anaeróbio, em regime de escoamento livre.

Cada reator anaeróbio comporta 07 (sete) separadores trifásicos (coifas) igualmente espaçados e dispostos transversalmente à maior dimensão dos módulos.

 

 

Distribuição da vazão afluente (Fase 8)

 

A chegada da vazão afluente aos reatores anaeróbios da-se em escoamento forçado até as caixas, localizadas sobre os reatores. Após estas caixas, a distribuição da vazão nos reatores dá-se em escoamento livre, por meio de tubos distribuidores interligados às caixas de distribuição de vazão. Ao atingir os reatores, o esgoto sanitário afluente é conduzido até a câmara de digestão por dispositivos de distribuição de fluxo.

Cada tubulação afluente à caixa de distribuição possui uma válvula guilhotina que permite isolar a caixa no caso de manutenção.

A distribuição adequada e equitativa do afluente é um aspecto relevante na operação de reatores anaeróbios, sendo essencial para garantir um melhor regime de mistura e a diminuição da ocorrência de zonas mortas no leito de lodo. 

 

 

Elevatória de Lodo dos Reatores Anaeróbios (Fase 9)

 

A frequência de remoção de lodo em excesso, depende, principalmente, das concentrações do afluente, do tipo de material suporte e da altura do leito. 

O descarte do lodo é realizado em função da concentração de sólidos que se verifica dentro do reator, o que pode produzir uma piora da qualidade de efluente tratado na saída do reator.

 

 

Sistema de desidratação (Fases 10 – 11 – 12)

 

Enquanto o material gradeado (sólidos grosseiros) e as partículas de areia, removidos no tratamento preliminar são encaminhados diretamente para o aterro sanitário, o lodo biológico excedente dos reatores anaeróbios segue para as centrífugas, objetivando-se a sua desidratação.

A centrifugação é um processo de separação sólido/líquido forçada pela ação de uma força centrífuga quando do giro em alta velocidade de um tambor rotativo. Essa separação ocorre dentro do tambor rotativo. A fase sólida é depositada na superfície interna do tambor e descarregada continuamente pela rosca interna.

Já a fase líquida, sai do tambor por meio de orifícios circulares abertos em um anel especialmente moldado.

Visando auxiliar a separação das fases sólida e líquida do lodo, é adicionado um polímero, que promove a aglutinação das partículas sólidas. Este polímero é preparado em tanques localizados no prédio de desidratação. Através de uma bomba dosadora, esse polímero é misturado ao lodo excedente antes do mesmo chegar à centrífuga, que separa o lodo excedente em parte sólida e parte líquida. A partir líquida retorna ao Tanque de Equalização onde é novamente tratada e a torta de lodo formada pela parte sólida é acondicionada em caçambas. Por fim, no que diz respeito à disposição da fase sólida, todo o volume de lodo em excesso gerado no tratamento dos esgotos sanitários é destinado ao aterro sanitário.

 

 

Sistema de gases (Fase 13)

 

Os principais gases formados na digestão anaeróbia são: metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), gás sulfídrico (H2S) e amônia (NH3).

Os gases resultantes do processo de digestão anaeróbia são captados pelos coletores de gases, localizados na parte superior de cada reator, de onde são encaminhados até o queimador de gás.

 

 

Filtros anaeróbios (Fase 14)

 

Após passar pelos reatores anaeróbios, os esgotos sanitários seguem para a etapa de pós-tratamento em filtros anaeróbios de fluxo ascendente.

Ao entrarem nos filtros anaeróbios, os sólidos biodegradáveis não removidos na etapa anterior passam a servir de substrato orgânico para a biomassa fixa aderida à superfície do meio suporte (biofilme) e para a biomassa que cresce dispersa nos espaços vazios do meio suporte.

O meio suporte está apoiado em uma laje perfurada que permite que o fluxo de esgoto alcance este compartimento.

Os esgotos tratados nos filtros anaeróbios são recolhidos na superfície livre da massa líquida vertendo em calhas dispostas longitudinalmente nos filtros. As calhas de coleta conduzem o efluente tratado até tubulações que encaminham o efluente tratado até o corpo receptor.

 

 

Lançamento no Corpo Receptor (Fase 15)

 

Os efluentes tratados da ETE de Salto são lançados diretamente no corpo d’água receptor (Rio Tietê). Para tal, foi previsto um sistema dissipador com a finalidade de oxigenar o efluente tratado, além de promover a dissipação de energia para evitar erosão da margem do rio.