Removedor de Lodo Submerso: Uma excelente ferramenta para aumento da eficiência de Estação de Tratamento de Água

Em uma Estação de Tratamento de Água convencional – ETA, a remoção de particulados finos suspensos e em solução, que se encontram presentes na água bruta, se dá com a adição de produtos químicos oxidantes, alcalinizantes, coagulantes, entre outros


Removedor de Lodo Submerso: Uma excelente ferramenta para aumento da eficiência de Estação de Tratamento de Água

Em uma Estação de Tratamento de Água convencional – ETA, a remoção de particulados finos suspensos e em solução, que se encontram presentes na água bruta, se dá com a adição de produtos químicos oxidantes, alcalinizantes, coagulantes, entre outros. 
Através da ação desses produtos e das operações unitárias da estação, os particulados são floculados e formam o lodo. Esse sedimentado está presente, em sua maior parte, no interior dos decantadores, porém dependendo da eficiência dos processos da estação, uma parte do lodo pode ser recolhida na filtração, juntamente com a água utilizada na lavagem dos filtros e nas lavagens periódicas das câmaras de floculação.
“O lodo proveniente da sedimentação em decantadores representa uma faixa de 60 a 95% da quantidade total do lodo gerado em uma estação, no que se refere a quantidade de sólidos, enquanto a água utilizada na lavagem dos filtros representa uma faixa de 5 a 40%, onde a quantidade total varia de acordo com os parâmetros de qualidade da água bruta e dos tipos de produtos químicos introduzidos no processo de tratamento” – afirma o Eng. Jonathan Barreto de Oliveira, coordenador de propostas da Sigma. 

Removedor de Lodo Submerso: Uma excelente ferramenta para aumento da eficiência de Estação de Tratamento de Água

Nesse sentido, podemos dizer que o lodo é o principal resíduo gerado em uma ETA. O mesmo contém impurezas como partículas, microrganismos, compostos químicos, matéria orgânica, colóides, etc. É caracterizado como resíduo industrial e é composto por sólidos orgânicos, inorgânicos e químicos.
Estamos falando uma pequena parcela de água que contém os resíduos que foram separados e parte dos reagentes aplicados no tratamento. A variação do teor de sólidos presente no lodo, que no caso de decantadores, varia de acordo com o tipo de decantador e tipo de limpeza, é de 0,1% a 4,0%. Na água utilizada na lavagem dos filtros, por sua vez, é bem inferior e varia de 0,01% a 0,1.
Josiel Trindade, gerente da unidade de saneamento da Tequaly explica que o lodo gerado em estações de tratamento de esgoto sanitário é proveniente da reação microbiana (tratamento biológico), onde os microrganismos que digerem a matéria orgânica se acumulam no fundo dos tanques de decantação. 
“O processo biológico pode ser aeróbio, onde os microrganismos necessitam de oxigênio para sobreviverem e também há o processo anaeróbio, onde outros tipos de microrganismos que digerem o esgoto são desenvolvidos, assim, sem a necessidade de oxigênio” – enfatiza.  
Nos tratamentos físico-químicos há a adição de produtos químicos e sistemas mecânicos para a geração de lodo. Já o lodo proveniente do tratamento de água, normalmente se constitui de matéria orgânica e produtos químicos utilizados para condicionar adequadamente a água para o tratamento.
As principais propriedades do lodo são: a concentração de sólidos e sua densidade. Essas características dependem dos compostos na água bruta, dos processos envolvidos no tratamento e dos produtos utilizados na coagulação, como o hidróxido de alumínio ou ferro, polímeros, resíduos de cloretos e, em alguns casos, carbonatos e carvão. 
Ludovico Paschoalin Filho, diretor da Naqua, explica que a composição do lodo geralmente apresenta uma característica tixotrópica, ou seja, como a de um gel. O lodo possui a capacidade de se liquefazer a medida que se é aplicado um esforço mecânico ou certa quantidade de calor, o que dificulta o seu desaguamento.

Removedor de Lodo Submerso: Uma excelente ferramenta para aumento da eficiência de Estação de Tratamento de Água

O maior risco é o retorno do lodo para o corpo d’água, colhida para potabilização. Segundo Filho, esse retorno é poluente, altera as características naturais do rio podendo aumentar a dificuldade e os custos nos processos de potabilização dessa água. Outro problema é a destinação final inadequada do lodo desidratado que pode contaminar o solo e o lençol freático com elementos químicos. 
“Nos tratamentos biológicos, o lodo é basicamente formado por microrganismos. O risco de não de retirar o lodo gerado é que esse inicia o processo de decomposição, gerando gases e normalmente flotando, ou seja, subindo e se concentrando na superfície dos tanques onde deveriam se decantar. Nos tratamentos físico-químicos, tanto para esgoto como para água, o lodo se caracteriza por ter concentrações de químicos, onde os ricos basicamente estão relacionados à destinação, pois há certas restrições ambientais a respeito de transporte e destinação” – complementa Trindade. 

Removedor de Lodo Submerso: Uma excelente ferramenta para aumento da eficiência de Estação de Tratamento de Água

Desta maneira, a remoção do lodo é fundamental. Para isso é utilizado o Removedor de Lodo Submerso. Trata-se de um equipamento versátil e compacto construído em aço inoxidável que promove a varredura da laje de fundo dos decantadores convencionais e de alta taxa, garantindo o succionamento do lodo sedimentado pela própria carga hidráulica da unidade.
A implantação e operação do dessa tecnologia em uma ETA garante uma operação mais limpa, ininterrupta e sem redução da capacidade de abastecimento. “Além disso, permite uma remoção gradual do lodo sedimentado, garantindo um controle maior no tratamento, condicionamento e destinação. Sem falar que reduz o consumo de água da ETA, promovendo maior segurança no abastecimento e contribuindo no controle de perdas” - afirma Marcos Paulo Costa Pereira de Morais - analista de processos da Biosis.

Removedor de Lodo Submerso: Uma excelente ferramenta para aumento da eficiência de Estação de Tratamento de Água

Segundo ele, o lançamento indiscriminado de lodo nos corpos d’água causa poluição e contaminação por compostos orgânicos tóxicos, elevada quantidade e grande diversidade de organismos patogênicos, sedimentação de metais tóxicos, inviabilização da prática de dessedentação por animais silvestres e aumento da turbidez por concentração de SST, o que afeta a atividade microbiológica por limitação de luminosidade, redução do oxigênio dissolvido por demanda bentônica e impacto do seu uso. 
“Desta forma, a importância da remoção do lodo e sua correta destinação, principalmente através da escolha de tecnologias limpas e eficientes, se dá, majoritariamente, pela conscientização de se preservar o meio ambiente que é nossa fonte de recursos naturais” – enfatiza Marcos Paulo Costa Pereira de Morais. 

Removedor de Lodo Submerso: Uma excelente ferramenta para aumento da eficiência de Estação de Tratamento de Água

Funcionamento e modelos disponíveis
De acordo com Oliveira, a remoção de lodo dos decantadores pode ser realizada de forma manual ou hidráulica, onde o trabalho de remoção é uma combinação do deslocamento dos coletores com a abertura de uma válvula de descarga. 
Existem vários tipos de removedores de lodo. “Podem ser circulares com acionamento central ou acionamento periférico. Instalados em tanques de aço ou concreto. Podem também ser do tipo retangulares onde há um sistema de carro que raspa o fundo num processo vai-e-vem, ou podem ter um sistema motor fixo e correntes com pás para raspagem do fundo” – afirma Trindade. 
Nesses equipamentos, destaca-se dois tipos de acionamento: Sucção convencional e sucção tipo telescópico. No primeiro deles, a remoção do lodo é efetuada por carga hidráulica, obtida pela diferença de nível de água entre o nível líquido do decantador e a válvula de descarga de lodo. 
Pela ação dessa carga, o lodo depositado entra pelos coletores e é deslocado para fora do tanque por tubos instalados nas suas paredes. Os ciclos de trabalho são programados no painel de comando e a vazão de descarga de lodo é previamente ajustada em válvula manual. 
A aspiração do lodo é efetuada nos dois sentidos de deslocamento do conjunto submerso, através de orifícios calibrados e distribuídos na estrutura tubular do removedor, sendo que o diâmetro e a quantidade dos mesmos serão compatíveis com os volumes e características do lodo a serem extraídos, dentro da capacidade hidráulica mínima e individual do equipamento.
Cada removedor será conectado a uma linha de afastamento, por meio de um mangote flexível fabricado em material plástico resistente e com peso específico menor do que o da água. O seu comprimento garante que o deslocamento da parte submersa do removedor se dê por toda a extensão de varredura prevista, permitindo que o equipamento atinja os dois pontos mais extremos de seu correspondente percurso, equidistante do ponto onde se dará a conexão com a linha de afastamento de lodo.
A vazão de tiragem de lodo é ajustada por meio de válvula localizada na linha de afastamento. A operação de remoção e extração do lodo será sincronizada com a abertura (quando acionado) ou com o fechamento (quando desligado) de uma válvula borboleta de acionamento elétrico, instalada também no final da linha de afastamento de lodo.
No caso do Removedor de Lodo Submerso por Sucção Tipo Telescópico, apesar da concepção simples, tem grande aplicação em projetos de modernização e ampliação de capacidade de Estações de Tratamento de Água antigas, podendo inclusive ser instalado abaixo de módulos tubulares aceleradores de decantação.
Totalmente executado em aço inoxidável, esse também é montado no fundo do tanque e possui dois braços coletores paralelos. 
É projetado para trabalhar em ampla área com movimentos de vai e vem, longitudinalmente ao comprimento do decantador. “O removedor de lodo telescópico é do tipo aspirante submerso sem mangotes flexíveis, onde o lodo é removido por ação da pressão causada pelo nível de água no decantador sem a necessidade do uso de bombas” – ressalta Oliveira. 

Removedor de Lodo Submerso: Uma excelente ferramenta para aumento da eficiência de Estação de Tratamento de Água

A coleta de lodo ocorre nos dois sentidos de deslocamento. O corpo coletor móvel é apoiado em rodízios para deslocamento suave e tracionado por cabos de aço inoxidável. No fundo do tanque, um conjunto de guias mantém o conjunto aspirante centralizado e com movimento retilíneo.
Externamente ao tanque, duas válvulas controlam a saída do lodo. Uma de acionamento manual permite o ajuste da vazão de descarga e outra automática define o início e o fim do processo de descarga.  O conjunto de acionamento é único para cada máquina e é composto de motor elétrico de baixa potência, redutor, eixo e tambor para tração dos cabos, apoiados em mancais de rolamento.
“No caso dos Removedores de Tração Periférica, a característica básica desses tipos de equipamentos é terem um sistema de raspagem de fundo, que direcionam o lodo gerado para um compartimento ou poço de coleta de lodo, para posterior retirada” – ressalta Alexander Bernardi, coordenador comercial da Tequaly. 
Nesses equipamentos, a entrada do efluente se dá ou por um tubo de alimentação que fica embutido na coluna de concreto do tanque que se situa no centro deste tanque ou através de um tubo aéreo que despeja o efluente no baffle central. O efluente tem um tempo de detenção que permite que o lodo se adense e se precipite ao fundo do tanque. 
Uma pá raspadora, num processo de rotação direciona o lodo produzido para o centro do tanque, em uma caixa concentradora, de onde são escoados através de um tubo ligado em uma bomba ou mesmo de um tubo direcionado para outro tanque de lodo. 
“O efluente tratado é recolhido através dos vertedores instalados na periferia da canaleta. Estes vertedores além de recolherem o efluente tratado têm como função nivelar o líquido dentro do tanque, podendo-se ter, também, uma medição manual da vazão” – explica Bernardi. 

Benefícios e importância para o mercado 
A norma NBR 12216/1992 – Projeto de estação de tratamento de água para abastecimento público, determina as características físicas dos decantadores para promover a concentração do lodo e permitir a sua remoção, e os parâmetros para retirada mecanizada do lodo.
Esse processo é umas das principais etapas do tratamento de água, e é de extrema importância para a manutenção da eficiência dos decantadores. Segundo Oliveira, caso não ocorra, este lodo será coletado através das canaletas de água clarificada e atingirá o processo de filtração, o comprometendo, além de todo o processo de tratamento da estação.
“Uma água bem clarificada melhora o processo de filtração, aumenta a vida útil do material filtrante e diminui o desperdício de água tratada na retrolavagem, o consumo de produtos químicos, energia elétrica e mão de obra operacional” – enfatiza o engenheiro da Sigma.  
A remoção contínua do lodo no decantador promove o aumento do intervalo entre lavagens dos filtros. Estudos comprovam que em média, ocorre um ganho de 0,5% no rendimento total da estação a cada hora a mais no intervalo entre essas lavagens, o que significa uma diminuição acima de 15% nos custos operacionais da Estação.

Removedor de Lodo Submerso: Uma excelente ferramenta para aumento da eficiência de Estação de Tratamento de Água

Filho ressalta que no Brasil, centenas de ETAS com tratamento por processo clássico, ainda promovem as descargas de lodo por bateladas, ou seja, não contínuas e aguardam por modernização nesse processo. Nesse caso, o lodo é acumulado nos decantadores que são descarregados de tempos em tempos de uma única vez. O lodo se acumula, diminui o volume útil do tanque, piora a qualidade da água clarificada e aumenta a quantidade de lavagens dos filtros.
O descarte por batelada necessita de paralisações da ETA, provoca choque de poluentes no rio e junto com toda a água/lodo contidos no decantador, joga fora todos os custos envolvidos na captação, floculação e dosagem química.
Desta forma, a remoção contínua do lodo promove um benefício econômico exponencial, pois evita as paralisações na ETA para descarga total do decantador. Além disso, aumenta a eficiência na clarificação pela manutenção do volume útil e tempo de detenção no decantador. Com uma água bem clarificada, diminui-se a frequência de lavagens dos filtros, o desperdício de água potável nas lavagens e, consequentemente, o aumento na produção de água tratada.
A eficiente remoção de lodo permite seu posterior adensamento e desidratação produzindo volumes menores de lodo seco com benefício econômico pela diminuição dos custos de transporte e disposição em aterros. “Existem centenas de ETAS antigas, projetadas e construídas em uma época em que o importante era somente fornecer água potável à população. Essas ETAs cumpriram e ainda cumprem o seu papel principal” – destaca Filho.  

Removedor de Lodo Submerso: Uma excelente ferramenta para aumento da eficiência de Estação de Tratamento de Água

Hoje, a rápida evolução da tecnologia, aliada à elevada importância dada à proteção ambiental e às boas práticas EGS, exigem que essas ETAs sejam readequadas para atingir o limite de sua capacidade de produção, eliminação de perdas, redução de rejeitos, economia elétrica em toda a cadeia e diminuição de químicos. Para o diretor da Naqua, a utilização de removedores de lodo submersos é uma excelente ferramenta para aumento da eficiência de ETAs novas e antigas. 
O fato é, que o lodo de qualquer que seja o tratamento deve ser retirado para não sobrecarregar o sistema. O lodo proveniente de tratamento biológicos pode ser, a depender da legislação e do tratamento, utilizados, após tratamento específico, como adubo para reflorestamento por exemplo. 
Já os lodos provenientes de tratamentos físico-químicos, contém produtos nocivos que devem ser destinados ao descarte correto. “Há estudos sendo elaborados afim de encontrar um destino mais nobre para esses lodos. A destinação do lodo deve leva em conta a viabilidade técnica, ambiental e econômica da alternativa” – completa Bernardi.


Contato das empresas
Biosis:
www.biosis.eco.br
Naqua: www.naqua.com.br
Sigma: www.sigma.ind.br
Tequaly: www.tequaly.com

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