Segundo a última Pesquisa Nacional de Saneamento Básico realizada pelo IBGE o volume de água distribuído por dia para a população brasileira saltou de 43.999.678 em 2000 para 61.063.492 m³ em 2008, sendo que no último ano, 8.460.590 m³ de esgoto foram também produzidos e tratados. Dados da Sabesp do ano de 2010 apontam uma vazão de 15.900 litros/segundo em cinco ETEs - a do ABC, Barueri, Parque Novo Mundo, São Miguel e Suzano.
Com o crescimento demográfico e a maior necessidade de oferta de recursos hídricos e de tratamento dos efluentes a preocupação com o destino a ser dado aos resíduos (lodo) gerados no processo também aumenta. Tanto as ETAs quanto as ETEs são fontes desses subprodutos que podem trazer riscos à saúde e ao meio ambiente por veicularem desde microrganismos patogênicos até metais pesados oriundos do ambiente ou das canalizações. Por isso, a destinação adequada é uma etapa crítica e fundamental.

Para diminuir o volume do lodo realiza-se a retirada de água através da desidratação que possibilita um melhor manejo e transporte, facilita a deposição em aterros sanitários ou o reúso na agricultura, por exemplo. Além disso, é decisiva nos custos totais de uma estação de tratamento, conforme explica André Dias, engenheiro de vendas-meio ambiente da GEA Westfalia Separator Brasil. "A eficiência da secagem é essencial, pois afeta tanto no custo do transporte quanto na disposição final. Quando a desidratação do lodo não é feita pela estação, o mesmo deve ser enviado a uma empresa terceirizada. O custo de terceirização é bem elevado, com valor médio de R$ 200,00 por tonelada de lodo. Por isto, é de extrema importância econômica que a desidratação seja feita na própria estação, seja por um método mecânico ou natural", diz. "Se eliminarmos uma tonelada de lodo desaguado a um teor de 20% de sólidos totais, estamos pagando para descartar 800 kg de água, ou seja, 80% do custo de disposição é relativo à água", complementa Willian Okada, engenheiro da Huber do Brasil.
Marco Vezzani, diretor técnico da Vomm Equipamentos e Processos Ltda, também alerta para a importância quantitativa e qualitativa deste processo nos custos operacionais de uma estação de tratamento. "Os impactos quantitativos ocorrem porque ainda na fase de desague mecânico, qualquer diminuição no percentual de umidade tem impacto exponencial no volume. Poucos sabem que o cálculo de volume de efluente sólido (ou semissólido, como no caso dos lodos desaguados) deve sempre ser feito a partir da fração sólida. Por exemplo, uma empresa que descarta 100 toneladas/mês de um lodo com 90% de umidade, diminuiria para 50 toneladas/mês apenas se concentrasse o mesmo lodo até 80%, com uma redução de somente 10% no teor de umidade. O volume de lodo caiu pela metade porque o teor de sólidos dobrou de 10% para 20%. Do ponto de vista qualitativo quanto maior o teor de sólidos, maior a facilidade de movimentação, transporte e manipulação do lodo. O lodo seco abaixo de 15-20% de umidade tem inclusive a vantagem de poder ser estocado em ambientes fechados, como qualquer outra biomassa seca.", explica.

Escolha dos métodos de secagem do lodo
Antes do processo de secagem ser iniciado alguns lodos precisam passar por uma etapa anterior de coagulação denominada condicionamento e que pode utilizar meios químicos (como sulfato de alumínio, cloreto férrico, sulfato ferroso ou férrico e cal virgem) ou físicos (aquecimento). Neste processo há uma coagulação seguida de floculação em que ocorre uma desestabilização das partículas para uma posterior aglomeração auxiliando no aumento da concentração de sólidos totais.
Então diversos métodos podem ser usados para a desidratação natural ou mecânica. Estes incluem leitos de secagem, lagoas de lodos, centrífugas, prensas desaguadoras e filtros prensas. A escolha depende de fatores como a área disponível, o custo atual de disposição, legislação vigente, tipo e volume produzido, bem como as exigências de qualidade do lodo seco. "Atualmente nos grandes centros urbanos, há um elevado número de habitantes e uma grande quantidade de indústrias. A área ocupada pelo processo de desidratação e o controle sobre o processo (evitando a produção de odores e com capacidade de desidratação constante) são decisivos para a escolha. Com este cenário, a opção tem sido por sistemas compactos de secagem de lodo, como as centrífugas, que contam com alto grau de automação e controle, que permitem uma operação confiável, contínua, e dispensa por longos períodos a utilização de mão de obra", ressalta André Dias.

"A viabilidade econômica e técnica da implantação de um sistema deve ser cuidadosamente avaliada. Se observamos que há geração de um volume considerável de lodo, um alto custo de transporte/disposição e área disponível, há grande potencial técnico e econômico da implantação de um sistema de secagem de lodo, seja este solar ou térmico. Quando comparamos estes dois métodos pode-se afirmar que a área disponível é determinante na escolha. Se por um lado a secagem solar tem um custo operacional extremamente reduzido, por outro a área demandada é significativa. No caso de sistemas de secagem térmica, embora o custo operacional seja mais elevado, sua capacidade de tratamento de lodo por m² é muito maior", afirma Willian Okada.
Fernando Queiroz, da Tecitec, alerta para a eficiência do sistema e da necessidade de testes para verificação de resultados. "Deve-se principalmente levar em consideração a eficiência do sistema em termos de redução de umidade e o custo operacional. É sempre recomendando fazer um teste piloto para avaliar e comprovar o resultado de cada sistema antes de fazer a aquisição", comenta.
Marco Vezzani orienta que se atente para a característica do lodo a ser dessecado no momento de escolher o processo de desaguamento. "Os lodos dividem-se basicamente em duas categorias: orgânicos e inorgânicos. Tendencialmente os inorgânicos (na maioria das vezes provenientes de ETAs) oferecem menor dificuldade operacional em sua secagem, por ter um odor menos intenso e visco plasticidade limitada. Mesmo assim costuma gerar maior abrasão nos equipamentos envolvidos em seu tratamento. Já os orgânicos (provenientes de ETEs) oferecem menor abrasão nos equipamentos, porém trazem uma série de complicações: odor intenso (decomposição da matéria orgânica, gerando gases tóxicos e/ou corrosivos), maior visco plasticidade e dificuldade em ceder à água ligada molecularmente. Sistemas modernos de desague e secagem exigem pouco espaço, e podem ser instalados em galpões de pequenas proporções. Independente do tipo de lodo e da área disponível, é sempre importante dar preferência aos sistemas com maior performance de desague e secagem".

Métodos de secagem
O leito de secagem é uma metodologia usada desde o início do século XX. É um processo natural que apresenta como vantagens baixo investimento, facilidade operacional, menor consumo de energia elétrica e a obtenção de uma torta com alto teor de sólidos. "Ele consiste, basicamente, em um tanque raso de superfície permeável no qual se descarrega o lodo úmido. A superfície de leitos de secagem é, normalmente, composta por areia e substratos que permitam a percolação da água. Ao final de um determinado tempo de residência, o teor de água é reduzido ao ponto que o lodo está pronto para seu aproveitamento ou destinação final", explica Okada.
"Neste tanque com paredes de alvenaria ou concreto e fundo de concreto, parte do líquido do lodo se dirige para baixo, penetra no piso drenante e é removido do leito de secagem por gravidade, sendo encaminhado ao início do tratamento. A umidade restante se evapora e o lodo pode ser removido com teores de água inferiores a 70% em um ciclo que varia entre 20 a 40 dias. A sua estrutura deve seguir a NBR 570/1990 – Projeto de Estações de Tratamento de Esgoto Sanitário da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas)", conta André Dias.
Para o dimensionamento dos leitos de secagem, são necessárias áreas de acordo com a taxa de aplicação e o tipo de lodo. Para um lodo anaeróbio primário com taxas de aplicação em Kg.ST/m²/ano entre 120-200 é preciso dispor de uma área equivalente a 90-140 m²/1.000 hab. equiv. Já para um anaeróbio primário + ativado com taxas entre 60 e 100 é preciso cerca de 160-275.

No entanto este método depende das condições climáticas para ser bem sucedido sendo o inverno o período mais crítico. Chuvas podem ocasionar liberação de odores e proliferação de moscas. Além disso, há riscos de contaminação ao lençol freático, necessidade de estabilização prévia do lodo, elevada mão de obra para a remoção do material seco e grandes áreas disponíveis. A limpeza também pode oferecer algumas dificuldades. "A fase mais crítica é a limpeza do leito, onde é necessário remover os fragmentos de lodo seco e vegetações germinadas e desenvolvidas nas juntas, recompor e nivelar os tijolos e areia. Após o processo deve-se manter o leito por três dias sem utilização. Esta limpeza demanda grande mão de obra e, muitas vezes, a parada da estação por não haver leitos extras. A fácil obstrução do sistema de drenagem e o baixo controle sobre o processo também dificultam", relata Dias. "Os leitos de secagem oferecem baixíssima eficiência, requerem muita mão de obra para limpeza, oferecem diversos riscos de contaminação além de ocuparem grandes áreas o que hoje em dia tem um alto custo. Além de na maioria dos casos não atenderem a concentração mínima de sólidos exigidas pelas legislações locais", complementa Fernando Queiroz.
Outras técnicas podem ser usadas para contornar estas desvantagens. Uma delas é a secagem solar, conforme explica Willian Okada. "Quando comparamos leitos de secagem com a desidratação solar, notamos que um dos poucos pontos em comum é a utilização de energia do sol. Ela é estruturada de maneira completamente diferente: um sistema de revolvimento de lodo percorre uma superfície coberta e impermeabilizada, sobre a qual o lodo é continuamente carregado e descarregado, de forma automatizada. Por ser 100% automatizado, o sistema não requer supervisão ou intervenção de operador, eliminando quaisquer problemas associados à segurança e saúde, bem como operação da secagem. Sobre o problema de geração de odor, tão comum em leitos de secagem, o revolvimento constante do lodo impede a geração de gases, odores e proliferação de insetos".

Mas existem outros métodos para a desidratação de lodos. Na centrifugação uma força de 500 a 3.000 vezes superior à gravidade é usada para separar a fase sólida da líquida através de equipamentos do tipo "decanter" podendo ser utilizados tanto para o adensamento quanto para a desidratação e quanto maior a estabilização, maior a eficiência do processo com maior concentração de sólidos totais.
O uso de filtros prensa também é um importante recurso para a dessecação do lodo. "A utilização de um filtro prensa no desague, representa uma redução em 10 vezes o volume gerado numa ETE. É a melhor solução em termos técnicos e econômicos. Além de ser a tecnologia que apresenta a melhor eficiência em termos de concentração de sólidos, 40% em média, oferece inúmeras vantagens e facilidades operacionais, com baixo consumo energético, de instalação e de manutenção possuindo melhor custo-beneficio", ressalta Fernando B. Queiroz, diretor da Tecitec.

Resolução CONAMA 375/2006 e processos de secagem para uso do lodo na agricultura
Como a geração de lodo é um processo inerente ao tratamento de água e do esgoto e com o crescimento populacional aumentará cada vez mais a produção destes lodos, e é essencial encontrar alternativas para o seu destino final. O uso na agricultura tem sido sugerido porque o lodo é rico em matéria orgânica que pode fornecer nutrientes para o solo e consequentemente às plantas sendo ambientalmente mais adequada quando comparada com a destinação aos aterros sanitários. No entanto para garantir a segurança microbiológica deste subproduto, medidas de tratamento devem ser adotadas e a secagem pode auxiliar neste processo.
A resolução 375 publicada em 30 de agosto de 2006 pelo CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente) define os critérios e procedimentos a serem seguidos para o uso do lodo e produtos derivados gerados nas ETAs e ETEs.
A secagem em leitos de areia ou em bacias, pavimentadas ou não, durante um período mínimo de três meses pode ser usada como medida alternativa para a redução significativa de patógenos que incluem todas as bactérias, protozoários, fungos, vírus, helmintos capazes de provocar doenças ao hospedeiro. Para os processos de redução adicional de microrganismos é possível usar a secagem térmica direta ou indireta para diminuir a umidade do lodo de esgoto (ou produto derivado) a 10% ou menos, devendo a temperatura deles superar 80°C ou a temperatura de bulbo úmido de gás, em contato com o lodo de esgoto no momento da descarga do secador, ser superior a 80°C. Os lodos para aplicação na agricultura devem possuir concentração de coliformes termotolerantes < 103 NMP/g ST (número mais provável por grama de sólidos totais), ovos viáveis de helmintos <0,25g/ovo de ST, ausência de Salmonella em 10 g de ST e Vírus <0,25 UFP ou UFF/g ST (unidade formadora de placa ou foco). O lodo é considerado estável quando a concentração de sólidos voláteis ou totais é inferior a 0,70. Já para a redução da atratividade de vetores a desidratação também pode ser utilizada obedecendo aos seguintes critérios:
- Na secagem com ventilação forçada ou térmica de lodos ou subprodutos que não receberam adição de lodos primários brutos a concentração de sólidos totais deve alcançar no mínimo 75% de matéria seca, sem que haja mistura de qualquer aditivo. Também não é aceito o uso de outros materiais para alcançar a porcentagem exigida de sólidos totais;
- Na secagem por aquecimento ou ao ar para lodos de esgoto que receberam adição de lodos primários brutos a concentração de sólidos totais deve alcançar no mínimo 90% de matéria seca, sem que haja mistura de qualquer aditivo. Também não é aceito o uso de outros materiais para alcançar a porcentagem exigida de sólidos totais.

Com todos os cuidados necessários para garantir a segurança, o lodo pode ser utilizado na agricultura trazendo benefícios econômicos e ao meio ambiente, conforme destaca Marco Vezzani. "Tratar efluentes significa, basicamente, separar os resíduos da água que os carrega, devolvendo-a mais pura possível para seu curso (mar, rio ou lago). Isto só é de se considerar completamente finalizado quando realmente o resíduo do efluente (o lodo) foi completamente separado da água. Com teores de sólidos acima de 80%, o lodo - sanitizado microbiologicamente - passa a ser manipulável. Em alguns casos, ele pode até receber uma codificação (QR code ou RFid), que leva em consideração o lote, as características, a data de produção e de validade. Isto abre definitivamente a porta para o correto reaproveitamento e revalorização, não mais como resíduo, mas sim como subproduto".

Contato das empresas:
GEA Westfalia: www.gea-westfalia.com.br
Huber do Brasil: www.huberdobrasil.com.br
Tecitec: www.tecitec.com.br
Vomm Equipamentos: www.vomm.com.br