UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC

CENTRO DE ENGENHARIA, MODELAGEM E CIÊNCIAS SOCIAIS APLICADAS

ENGENHARIA AMBIENTAL E URBANA

IRIS GOBATO GERCOV

MARINA DE TELLA JOLY

Estudo da utilização de lodo de Estação de Tratamento de Água para

polimento de efluentes de Estação de Tratamento de Esgoto com vistas

à sustentabilidade.

Santo André

2011

IRIS GOBATO GERCOV

MARINA DE TELLA JOLY

Estudo da utilização de lodo de Estação de Tratamento de Água para

polimento de efluentes de Estação de Tratamento de Esgoto com vistas

à sustentabilidade.

Trabalho apresentado ao curso de Engenharia Ambiental e Urbana, da Universidade Federal do ABC, como requisito para obtenção do título de Engenheiro.

Área de concentração: Saneamento Ambiental

Orientadora: Profa. Dra. Tatiane Araujo de Jesus

Santo André

2011

AGRADECIMENTOS

À Profa. Dra. Tatiane Araujo de Jesus, pelo capricho como ministrante da

disciplina de Sistemas de Tratamento de Água e Efluentes, inspirando o

desenvolvimento do presente projeto, e pela atenção, apoio e companheirismo

durante todo o processo de orientação.

À Fundação Parque Zoológico de São Paulo (FPZ) e ao Serviço Municipal

de Saneamento Ambiental de Santo André (SEMASA), pelo fornecimento de

informações operacionais e material para análise.

À Universidade Federal do ABC (UFABC), pela oportunidade de realização do

curso de graduação e por colocar à disposição a infraestrutura dos laboratórios para

a realização das atividades práticas da presente pesquisa.

Aos gestores ambientais da FPZ, pela ajuda e bom humor durante as coletas

e pelas turnês particulares pelo sistema de saneamento ambiental do Zoo.

Aos técnicos dos laboratórios da UFABC, pela paciência e horas extras

dedicadas a contribuir com o desenvolvimento dos experimentos.

Aos nossos “chefes”, por aturarem as diversas horas de estágio a menos,

dedicadas à realização dos ensaios.

Às nossas famílias e amigos, por nos suportarem e apoiarem durante o difícil

período da conclusão da graduação.

There is a pleasure in the pathless woods, There is a rapture on the lonely shore, There is society, where none intrudes, By the deep sea, and music in its roar: I love not man the less, but Nature more.

Lord Byron

RESUMO

GERCOV, Iris Gobato; JOLY, Marina de Tella. Estudo da utilização de lodo de Estação de Tratamento de Água para polimento de efl uentes de Estação de Tratamento de Esgoto com vistas à sustentabilidade. Trabalho de Graduação – Engenharia Ambiental e Urbana. Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas, Universidade Federal do ABC. Santo André, 2011.

Diariamente são gerados grandes volumes de lodo nas Estações de Tratamento de

Água (ETA), que tendem a crescer com a universalização do serviço, demandando

altos níveis de consumo energético e transporte para sua disposição final adequada,

encarecendo o sistema como um todo e ocupando espaço em aterros sanitários. Por

outro lado, a disposição final de efluentes de Estações de Tratamento de Esgoto

(ETE), operando em nível secundário de tratamento, em geral apresentam

concentrações significativas de fósforo, o que tende a contribuir com a eutrofização

de ambientes aquáticos. Com o objetivo de avaliar as alternativas possíveis para

redução dos impactos causados pela destinação final dos resíduos produzidos em

ETA e ETE, o presente estudo consiste na investigação da possível redução do teor

de fósforo através da aplicação de lodo de ETA para o tratamento terciário dos

efluentes gerados nas ETEs. Foram realizados experimentos em Jarteste e análises

do efluente antes e após os experimentos. Os resultados exibem reduções de até

60% na concentração de fósforo total dos efluentes analisados. Foram observadas

influências da quantidade de lodo administrada, tempo de decantação e

características do lodo e do efluente.

Palavras-chave: Saneamento ambiental. Utilização de lodo de ETA. Tratamento

terciário de esgotos. Remoção de fósforo total. Eutrofização.

ABSTRACT

GERCOV, Iris Gobato; JOLY, Marina de Tella. Study on the use of water treatment plant sludge for polish of sewage treatment plant e ffluents towards sustainability. Graduate Work – Environmental and Urban Engineering. Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas, Universidade Federal do ABC. Santo André, 2011.

Great amounts of sludge are daily generated in Water Treatment Plants (WTP),

which tend to grow on the universal service, demanding high levels of energy

consume and transport to its proper final disposal, endearing the system as a whole

and occupying space in landfills. On the other hand, the final disposal of effluents

from Sewage Treatment Plants (STP), operating in secondary level of treatment,

generally present relevant concentrations of phosphorous, which tends to contribute

to eutrophication of aquatic environments. Aiming to assess the possible alternatives

for reduction of the impacts caused by final destination of residues produced in WTP

and STP, the present study consists in the investigation of the possible reduction on

phosphorous through applying WTP sludge for tertiary treatment of effluents from

STP. Jartest experiments took place and the water was analyzed before and after the

treatment. The results show reductions of up to 60% on total phosphorous

concentration of the analyzed effluents. Influences from the quantity of sludge used,

decantation time and features of the sludge and effluent have been observed.

Keywords: Environmental sanitation. WTP sludge use. Sewage tertiary treatment.

Total phosphorous removal. Eutrophication.

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO................................................................................................................................... 8

2. MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................................................. 12

2.1. Amostragem ............................................................................................................................... 13

2.2. Ensaios de remoção de fósforo de esgotos tratados utilizando o lodo de ETA.......................... 13

2.3. Determinação do fósforo total ................................................................................................... 15

3. RESULTADOS................................................................................................................................... 17

4. DISCUSSÃO..................................................................................................................................... 19

5. CONCLUSÕES.................................................................................................................................. 21

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...................................................................................................... 22

7. APÊNDICE....................................................................................................................................... 24

Lista de Figuras

Figura 1. Imagem de amostra de lodo da Fundação Parque Zoológico. ............................................... 12

Figura 2. Fluxograma de trabalho. ........................................................................................................ 13

Figura 3. Imagem de ensaio de remoção de fósforo utilizando o Jarteste. .......................................... 14

Figura 4. Exemplo de curva padrão obtida para a análise das amostras dos ensaios 1 e 2. ................. 16

Figura 5. Remoções de fósforo obtidas em cada ensaio. ...................................................................... 18

Lista de Tabelas

Tabela 1. Sumário das características dos testes realizados.................................................................. 14

Tabela 2. Quantidade de lodo utilizado em cada um dos jarros nos ensaios realizados. ..................... 15

Tabela 3. Concentração máxima permitida de fósforo total para águas doces Classe 3....................... 20

Tabela 4. Concentrações de fósforo total antes e após o tratamento com o lodo e suas respectivas

eficiências de remoção (%)............................................................................................................ 24

Lista de Abreviaturas e Siglas

ETA Estação de Tratamento de Água

ETE Estação de Tratamento de Esgoto

FPZ Fundação Parque Zoológico

PNSB Pesquisa Nacional do Saneamento Básico

RMSP Região Metropolitana de São Paulo

UFABC Universidade Federal do ABC

8

1. INTRODUÇÃO

Em janeiro de 2007 foi promulgada a Lei do Saneamento (BRASIL, 2007), que

estabelece diretrizes para uma política de saneamento básico no país, amplia a

definição de Saneamento Básico e passa a incluir os serviços, infraestruturas e

instalações operacionais de abastecimento de água potável; esgotamento sanitário;

limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos; e drenagem e manejo de águas

pluviais urbanas. Nesse sentido, buscam-se soluções de gestão integrada que

maximizem os benefícios e possibilitem a melhoria e universalização de processos

sem prejudicar ou sobrecarregar outros sistemas correlatos: é aqui que o lodo ganha

importância.

O lodo é um dos produtos chave do saneamento básico, exigindo esforços

técnicos, financeiros e ambientais para seu correto tratamento e disposição final

adequados. Ele é gerado tanto nos sistemas de tratamento de águas quanto de

esgotos, em grandes volumes diários.

As características e a quantidade do lodo gerado na ETA estão relacionadas

com a tecnologia do tratamento, qualidade da água bruta, tipo e dosagem dos

produtos químicos utilizados nos processos de coagulação e floculação (SARON &

LEITE, 2001).

Considerando-se dados sugeridos por Além Sobrinho (2001 apud LUCCHESI,

2006) para a geração diária de lodo por habitante, estima-se que uma cidade como

São Paulo, com 11.057.629 habitantes (PMSP, 2010) possa potencialmente produzir

diariamente em torno de 1770 a 2100 toneladas de lodo de ETA. Considerando a

densidade do lodo como sendo de 1,451 kg/m³ (ARAÚJO et al., 2005), teríamos a

produção diária de um volume equivalente a mais de 500 piscinas olímpicas. Tal

geração deve ser considerada real em longo prazo, dada a universalização de

atendimento prevista na Lei do Saneamento.

O tratamento do lodo, de ETA ou ETE, demanda altos níveis de consumo

energético e transporte, encarecendo o sistema como um todo. No tratamento de

esgotos, por exemplo, a disposição do lodo produzido é o fator de maior custo e que

também requer grandes quantidades de energia (MCT, 2006). De acordo com

Januário e Ferreira Filho (2007), os custos de transporte e disposição final de lodos

9

de ETAs em regiões metropolitanas estão situados em torno de R$ 100,00 a R$

150,00 por tonelada.

Para a disposição final desse lodo nos aterros sanitários é necessário que

este passe por um processo de secagem, que reduz o seu volume ao remover

grande quantidade de água livre e intersticial dos sólidos – os lodos possuem cerca

de 65 a 70% de água (SABESP, 2007). A desidratação do lodo é necessária para

não impactar a estabilidade geotécnica do aterro, diminuir a geração de percolado

no aterro e diminuir os custos do transporte (RICHTER, 2001 apud FEITOSA &

CONSONI, 2006).

Para o processo de secagem é possível utilizar sistemas mecânicos ou

naturais. Dentre os sistemas mecânicos, podemos citar: centrífugas, filtros-prensa,

prensas desaguadoras e filtros a vácuo, que, em geral, resultam em alto custo de

implantação, manutenção e operação. Os sistemas naturais de secagem de lodo são

as lagoas de lodo e os leitos de secagem que não requerem grandes investimentos,

entretanto necessitam de grandes áreas (ACHON, BARROSO & CORDEIRO, 2008).

Diversos programas e projetos reconhecem a importância do lodo, oferecendo

às vezes até mesmo financiamento de atividades que tratem sobre o assunto. Um

exemplo é o Projeto Mananciais, Projeto de Saneamento Ambiental dos Mananciais

do Alto Tietê, no Estado de São Paulo: ele envolve, entre outros, o financiamento de

ações de melhoria das condições de tratamento e disposição final do lodo de ETAs,

com recursos do Governo Estadual, prefeituras da região, Sabesp e Banco Mundial

(WHATELY & DINIZ, 2009).

Assim, a busca de soluções para a questão do lodo é fundamental, sejam

soluções de redução da geração, de tratamentos mais eficientes, de disposição

menos impactante ou de integração em cadeias. Neste sentido, o presente trabalho

pretende estudar opções de minimização dos efeitos ambientais negativos do lodo,

especialmente aquelas que possibilitem a melhoria no saneamento ambiental como

um todo.

Segundo a Pesquisa Nacional de Saneamento Básico – PNSB (IBGE, 2000),

dos 5.507 municípios brasileiros, 52,2% possuíam algum serviço de esgotamento

sanitário. Apesar disso, uma grande quantidade de esgoto é despejada diretamente

nos rios e oceano, sem tratamento. Os esgotos domésticos não tratados são

lançados in natura em corpos d’água; a maioria dos distritos (84,6%) despeja

10

esgotos nos rios. Essa realidade destaca a importância do desenvolvimento de

metodologias efetivas para a redução de custo no tratamento de esgotos.

Esses esgotos possuem grandes quantidades de nutrientes, como o fósforo e

o nitrogênio, que são utilizados pelos organismos aquáticos presentes nos corpos

d’água receptores. Tais nutrientes podem acelerar o processo de eutrofização dos

corpos d’água, trazendo impactos para o meio ambiente e para a saúde pública.

Entre estes nutrientes, o fósforo é considerado o de maior importância no controle

do processo de eutrofização por ser um fator limitante da floração das algas, e por

ser proveniente de fontes identificáveis. Desta forma, a remoção deste nutriente dos

esgotos tratados seria muito importante para minimizar os impactos causados pela

disposição inadequada destes resíduos.

O fósforo é um importante recurso natural e deverá estar exaurido em 2035,

por isso, sua utilização racional e reciclagem devem ser praticadas (KOTABE, 1987

apud CHAO, 2006). A tendência é que as futuras fontes de fósforo sejam os lagos e

reservatórios eutrofizados, que deverão passar por um processo de regeneração do

elemento (CHAO, 2006).

A remoção de fósforo no presente estudo ocorre devido a um processo físico-

químico denominado adsorção, considerado um dos melhores métodos para

remoção de fósforo de águas de rios e lagoas, devido à sua eficácia até mesmo para

baixas concentrações deste elemento (CHEN, BUTLER & STUMM, 1973).

A adsorção ocorre com a transferência de um ou mais constituintes

(adsorvatos) de uma fase fluida (adsortivo) para a superfície de uma fase sólida

chamada adsorvente (STUMM, 1992). Quando se utiliza o lodo de uma ETA, os

resíduos do coagulante ou do flotador utilizado no processo atuam como um

adsorvente.

Estudos mostram que conforme as partículas se aproximam, as forças

superficiais tornam-se significativas. Essas forças podem ser de origem eletrostática,

van der Waals e adsorção mútua e reações de hidratação (FERREIRA FILHO,

1996). O fósforo aderido sobre o material adsorvente pode ser reutilizado após ser

submetido a um processo chamado de dessorção.

Além dos benefícios ambientais, a potencial melhoria da qualidade dos

efluentes de ETE a partir da utilização de lodo de ETA poderia trazer economias

tanto na ETA quanto na ETE.

11

A ETA destinaria seu lodo com menores custos do que aqueles impostos

mediante disposição direta em aterros sanitários, por economizar com os custos de

secagem no caso de planta espacialmente integrada com uma ETE. Ainda que

geograficamente distante da ETE, o transporte do lodo da ETA até a ETE

provavelmente apresentaria custos menores ou iguais do que o transporte até um

aterro, eliminando-se ainda o custo do tratamento de chorume oriundo da massa de

lodo de ETA disposta em aterro.

No caso da ETE, o uso do lodo de ETA no polimento de seu efluente final

promoveria a melhora na qualidade final dos efluentes, podendo também permitir

reuso do efluente em novas aplicações. A tendência é a redução do custo global dos

processos, mantendo como objetivo primordial a sustentabilidade do saneamento

ambiental.

Por fim, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar metodologias que possam

ser capazes de minimizar os impactos causados pela disposição inadequada do lodo

das ETAs e dos efluentes das ETEs. De uma maneira mais específica, os objetivos

consistiram na determinação da eficácia da utilização de lodo de ETA para

tratamento terciário em ETE.

12

2. MATERIAL E MÉTODOS

O projeto inicialmente proposto era dividido em três etapas: a primeira

consistia na investigação de possíveis processos que minimizassem a formação do

lodo nas ETAs; a segunda era a utilização deste lodo para o tratamento dos resíduos

finais gerados nas ETEs e, por fim, a última etapa consistia em alternativas para a

utilização do lodo gerado na ETEs, como por exemplo, seu uso na agricultura.

Porém, a exequibilidade do projeto foi comprometida devido a dificuldades de

uso de materiais e laboratórios e necessidade de repetir alguns dos testes, além da

necessidade de alteração do cronograma em função do regime quadrimestral da

UFABC. Houve necessidade de realização de novos ensaios de remoção de fósforo

utilizando outro lodo, já que o lodo da Fundação Parque Zoológico (FPZ) possuía

características aparentes (como sua coloração esverdeada exibida na Figura 1) que

indicariam uma incapacidade de adsorção do fósforo do efluente a ser tratado.

Figura 1. Imagem de amostra de lodo da Fundação Parque Zoológico.

Sendo assim, o trabalho passou por adequações para que pudesse ser

executado no período de um quadrimestre com os recursos disponíveis. Para isso, o

foco do projeto tornou-se o estudo da remoção de fósforo de efluentes de duas

ETEs, a partir da adição de lodo de duas ETAs.

Para estudo da utilização do lodo de ETA em efluente de ETE, foi determinada

a concentração de fósforo total no efluente, antes e após a simulação em Jarteste. O

fluxograma a seguir (Figura 2) exibe os procedimentos realizados no decorrer do

trabalho.

13

Figura 2. Fluxograma de trabalho.

2.1. Amostragem

As amostras de lodo de ETA foram obtidas na ETA localizada na Fundação

Parque Zoológico de São Paulo (FPZ) e na ETA Guarará, pertencente ao Serviço

Municipal de Saneamento Ambiental de Santo André (SEMASA).

As amostras de efluente de ETE foram obtidas na ETE localizada na FPZ e

na ETE do Parque Andreense, pertencente ao SEMASA.

2.2. Ensaios de remoção de fósforo de esgotos tratados utilizando o lodo de ETA

Os testes de utilização do lodo de ETA no tratamento terciário de efluentes de

ETE foram feitos utilizando-se o Jarteste.

O Jarteste (Figura 3) é um equipamento que simula, em escala reduzida, as

Unidades de uma ETA, permitindo simular, os processos que ocorrem em cada uma

das Unidade de uma ETA: coagulação, floculação e decantação empregados. Este

equipamento foi utilizado no presente estudo como reator.

Alíquotas das amostras de efluente foram colocadas nos jarros (2 L em cada),

aos quais foram administrados volumes ou massas do lodo, sendo, posteriormente,

misturados em alta velocidade através das hastes do Jarteste. Após isso, houve um

período com velocidade nula, para permitir a decantação do líquido e sedimentação

do lodo. No trabalho de Chao (2006), no qual o presente estudo foi baseado, as

14

remoções de fósforo mais significantes ocorreram para o tempo de decantação de

80 dias. No entanto, os tempos de decantação deste estudo variaram apenas de 30

a 50 minutos, pois não seria possível utilizar a escala de dias para cada ensaio.

Após o período de decantação, foram coletadas alíquotas dos efluentes tratados

para análise do fósforo total.

Figura 3. Imagem de ensaio de remoção de fósforo utilizando o Jarteste.

A Tabela 1 exibe as principais características dos testes realizados, já a

Tabela 2 exibe as quantidades de lodo utilizadas em todos os ensaios e para cada

jarro. As características físicas do lodo da FPZ e da ETA Guarará eram diferentes,

sendo que o primeiro era muito mais sólido que o segundo e, por isso, nos ensaios 1

e 2 (lodo da FPZ) a quantidade de lodo foi expressa em gramas e nos demais

ensaios em mL.

Tabela 1. Sumário das características dos testes realizados.

Ensaio Data Efluente Lodo Mistura (min) Decantação (min)

1 17/6/2011 FPZ FPZ 10 50

2 17/6/2011 FPZ FPZ 10 40

3 1/7/2011 PQ.ANDREENSE GUARARÁ 10 30

4 1/7/2011 PQ.ANDREENSE GUARARÁ 10 30

5 1/7/2011 FPZ GUARARÁ 10 30

6 1/7/2011 FPZ GUARARÁ 10 30

7 8/7/2011 PQ.ANDREENSE GUARARÁ 10 30

8 8/7/2011 PQ.ANDREENSE GUARARÁ 10 30

9 8/7/2011 FPZ GUARARÁ 10 30

10 8/7/2011 FPZ GUARARÁ 10 30

15

Tabela 2. Quantidade de lodo utilizado em cada um dos jarros nos ensaios realizados.

Ensaio Jarro 1 Jarro 2 Jarro 3 Jarro 4 Jarro 5 Jarro 6

1 e 2 (g) 10 16 21 25 31 35

3 a 6 (mL) 5 10 15 20 25 30

7 a 10 (mL) 10 15 20 25 30 35

Após o fim do período de decantação, foram coletadas amostras do efluente,

para todos os jarros, em todos os 10 ensaios realizados.

2.3. Determinação do fósforo total

A determinação do teor de fósforo das amostras de efluente das ETE (tratado

em nível secundário) e após tratamento com adição de lodo de ETA (nível terciário)

foi realizada conforme método proposto por Valderrama (1981), que consiste em

digestão em autoclave, seguida do método Strickland & Parsons (1960), para

formação de complexo colorido e leitura de absorbância em espectrofotômetro.

Para cálculo das concentrações de fósforo total nas amostras foram

preparadas soluções de concentrações conhecidas de fósforo total, as quais foram

analisadas conforme os métodos supracitados, sendo então geradas absorbâncias

relativas a concentrações conhecidas a partir de uma escala de concentrações de

fosfato monobásico de potássio em solução, para que fosse possível fazer a curva

padrão (Figura 4) e relacionar as absorbâncias obtidas às concentrações de fósforo

total em cada amostra.

Foram geradas curvas para cubetas disponíveis no laboratório, as quais

possuíam caminho óptico de 2,5 cm e 1 cm. Sempre que necessário, foram

realizadas diluições das amostras para adequar as concentrações ao intervalo de

confiabilidade do método analítico, nunca excedendo o valor unitário de absorbância

pois, conforme a Lei de Beer, após este valor de absorbância a relação entre

concentração e absorbância não é mais linear.

16

Figura 4. Exemplo de curva padrão obtida para a análise das amostras dos ensaios 1 e 2.

17

3. RESULTADOS

O efluente da ETE do Parque Andreense (tratamento secundário) apresentou

teores médios de fósforo total de 1018,1 µg/L. Após o tratamento com o lodo da ETA

Guarará obteve-se concentrações médias de fósforo em torno de 798,4 µg/L. Já o

efluente da ETE da FPZ apresentou teores médios de fósforo de 1773,9 µg/L e após

os tratamentos com o lodo da FPZ e da ETA Guarará passou a ter concentrações

médias de 1055,4 µg/L e 1489,5 µg/L, respectivamente. A Tabela 4 (APÊNDICE)

resume os resultados das concentrações de fósforo antes e após os ensaios e as

respectivas eficiências de remoção. A Figura 5 exibe a redução de fósforo total

obtida para cada jarro utilizado em cada um dos ensaios.

Ensaios 1 e 2 (Lodo e Efluente FPZ)

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5 6

Jarro

Re

mo

ção

de

P (

%)

Ensaio 1

Ensaio 2

Linear (Ensaio 1)

Linear (Ensaio 2)

Ensaios 3 e 4 (Lodo Guarará e Efluente Pq. Andreense)

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5 6

Jarro

Re

mo

ção

de

P (

%)

Ensaio 3

Ensaio 4

Linear (Ensaio 3)

Linear (Ensaio 4)

18

Ensaios 5 e 6 (Lodo Guarará e Efluente FPZ)

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5 6

Jarro

Re

mo

ção

de

P (

%)

Ensaio 5

Ensaio 6

Linear (Ensaio 5)

Linear (Ensaio 6)

Ensaios 7 e 8 (Lodo Guarará e Efluente Pq. Andreense)

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5 6

Jarro

Re

mo

ção

de

P (

%)

Ensaio 7

Ensaio 8

Linear (Ensaio 7)

Linear (Ensaio 8)

Ensaios 9 e 10 (Lodo Guarará e Efluente FPZ)

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5 6

Jarro

Re

mo

ção

de

P (

%)

Ensaio 9

Ensaio 10

Linear (Ensaio 9)

Linear (Ensaio 10)

Figura 5. Remoções de fósforo obtidas em cada ensaio.

19

4. DISCUSSÃO

Em geral, os ensaios apresentaram reduções na concentração de fósforo.

Foram obtidas eficiências de remoção de fósforo total de até 60% (Tabela 4 e Figura

5).

Os melhores resultados de eficiência de remoção foram obtidos utilizando o

lodo e o efluente da FPZ (Ensaios 1 e 2), onde a remoção variou de 39 a 60%. Em

tais ensaios, os tempos de decantação foram de 50 e 40 minutos, respectivamente.

Estes tempos de decantação foram os maiores realizados, o que pode ter

influenciado positivamente os resultados de remoção obtidos. Tais tempos

relativamente pequenos foram testados a fim de adequação ao período experimental

disponível (3 meses para a realização de todo o experimento).

Os ensaios 5 e 6 apresentaram aumento na concentração de fósforo após o

tratamento com o lodo. Isso pode ter ocorrido devido à contaminação do efluente,

dos reagentes ou das vidrarias utilizadas nessa parte do experimento. A ineficiência

da utilização deste lodo é pouco provável, já que os ensaios 9 e 10, que também

foram realizados com este lodo, resultaram em diminuições na concentração de

fósforo.

A Figura 5 mostra flutuações na redução obtida ao longo dos ensaios, não

exibindo claramente uma relação direta entre a quantidade de lodo aplicada e a

redução obtida. No entanto, a aplicação de regressões lineares às séries mostra que

a tendência, para todos os ensaios, é de maior redução com maior quantidade de

lodo.

A Resolução CONAMA 357 estabelece os padrões de lançamento de

efluentes. As concentrações máximas permitidas de fósforo total para águas doces

de Classe 3 são exibidas na Tabela 3.

Os efluentes analisados neste trabalho enquadram-se principalmente em

ambientes intermediários e lóticos, que se referem a córregos e rios. Comparando as

concentrações de fósforo obtidas após o tratamento com o lodo da ETA com as

estabelecidas por esta Resolução CONAMA, percebe-se que ainda está muito acima

do que é permitido. Por isso, analisando apenas o parâmetro fósforo total, este

efluente enquadrar-se-ia em Classe 4, sendo permitida sua utilização apenas para

20

navegação e harmonia paisagística, e potencialmente contribuindo para o efeito de

eutrofização dos corpos onde for lançado.

Tabela 3. Concentração máxima permitida de fósforo total para águas doces Classe 3.

Ambiente Concentração Máxima

de Fósforo Total ( µg/L)

Lêntico 50

Intermediário 75

Lótico 150

21

5. CONCLUSÕES

Os resultados obtidos neste trabalho utilizando o lodo de ETA para o

tratamento dos efluentes de ETE atingiram reduções de até 60%, evidenciando o

potencial da utilização de lodo de ETA na remoção de fósforo total de efluentes

tratados em nível secundário.

Dentre os fatores avaliados, foram observadas influências na eficiência de

remoção de fósforo dos seguintes fatores: quantidade de lodo aplicada, tempo de

decantação e características do lodo e do efluente. A quantidade de lodo é

diretamente proporcional à eficiência de remoção obtida, bem como o tempo de

decantação. Já as características específicas do lodo e/ou do efluente que

determinam as remoções atingíveis não puderam ser identificadas no presente

trabalho, dado que parâmetros além do fósforo total não foram monitorados.

De modo geral, observa-se que foram obtidas reduções altas com tempos de

decantação relativamente reduzidos (cerca de 30 minutos), indicando uma possível

viabilidade na aplicação comercial do processo de adsorção estudado pelo presente

trabalho.

Por fim, para aplicação em larga escala de tal metodologia e verificação de

seus reais benefícios, é necessária a realização de um estudo mais aprofundado.

Ainda é necessário avaliar os parâmetros de qualidade do lodo e do efluente que

influenciam a remoção atingível; a potencial redução de custos obtida com a

tecnologia; o procedimento para remoção do fósforo do lodo que o adsorveu (para

posterior comercialização do fósforo) etc.

Somente após obtenção de tais informações de modo mais preciso e exato é

que se deve considerar a tecnologia de adsorção de fósforo de efluente de ETE por

lodo de ETA como uma alternativa viável e benéfica de fato aos sistemas de

saneamento ambiental de um modo integrado.

22

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ACHON, C. L.; BARROSO, M. M.; CORDEIRO, J. S. Leito de drenagem: sistema natural

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24

7. APÊNDICE

Tabela 4. Concentrações de fósforo total antes e após o tratamento com o lodo e suas respectivas eficiências

de remoção (%).

Fósforo Total

(µµµµg/L)

Fósforo Total

(µµµµg/L) Ensaio

Antes Depois

Redução

(%) Ensaio

Antes Depois

Redução

(%)

2158.9 1224.8 43 1900.6 1187.6 38

2158.9 869.3 60 1900.6 2247.2 -18

2158.9 1187.4 45 1900.6 1869.5 2

2158.9 870.1 60 1900.6 1517.9 20

2158.9 1073.7 50

1 Lodo FPZ

e Efluente FPZ

2158.9 924.0 57

6 Lodo

Guarará e Efluente

FPZ 1900.6 1133.7 40

2158.9 1290.8 40 964.9 656.3 32

2158.9 1081.4 50 964.9 794.5 18

2158.9 1313.3 39 1118.7 859.5 23

2158.9 881.4 59 964.9 724.1 25

2158.9 1047.6 51 1118.7 857.1 23

2 Lodo FPZ

e Efluente FPZ

2158.9 900.6 58

7 Lodo

Guarará e Efluente

PQ. Andreense

964.9 529.4 45

1071.3 899.6 16 964.9 834.5 14

1071.3 900.4 16 964.9 762.4 21

1071.3 902.9 16 964.9 797.1 17

1071.3 852.2 20 964.9 668.5 31

1071.3 866.1 19 1118.7 802.3 28

3 Lodo

Guarará e Efluente

PQ. Andreense 1071.3 829.3 23

8 Lodo

Guarará e Efluente

PQ. Andreense 964.9 653.7 32

1071.3 938.8 12 1262.1 1263.0 0

1071.3 996.9 7 1262.1 1152.6 9

1071.3 929.0 13 1586.3 1429.4 10

1071.3 880.8 18 1262.1 995.3 21

1071.3 910.2 15 1586.3 1357.4 14

4 Lodo

Guarará e Efluente

PQ. Andreense 1071.3 828.5 23

9 Lodo

Guarará e Efluente

FPZ 1262.1 931.0 26

1900.6 2165.4 -14 1262.1 1225.6 3

1900.6 2203.0 -16 1262.1 1230.9 2

1900.6 1902.2 0 1262.1 1128.3 11

1900.6 1948.0 -2 1262.1 1040.5 18

1900.6 2036.3 -7 1586.3 1260.9 21

5 Lodo

Guarará e Efluente

FPZ 1900.6 1838.4 3

10 Lodo

Guarará e Efluente

FPZ 1262.1 1093.5 13