ADENSAMENTO DE LODO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA: COMPARAÇÃO ENTRE SEDIMENTAÇÃO E FLOTAÇÃO

• Main Author: Hedlund, Keila Fernanda Soares
• Other Authors: Carissimi, Elvis
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Santa Maria 2016
• Subjects: Estação de tratamento de água de São Gabriel; Resíduos; Tratamento de lodo; Polímeros; Water treatment plant in São Gabriel; Residues; Sludge treatment; Polymers; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
• Online Access: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/7919

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior === In water treatment plants (WTP) the solid waste generation is considered very high. The sludge from WTP have their own characteristics, which depend mainly on the captured water quality, the chemicals used in the treatment and cleaning method of the settling basins. The sludge characterization is carried out in laboratory tests before using any type of product or method of treatment. The thickening is one of the most important stages of sludge treatment and it aims to decrease the volume and increase the solids concentration. In this work it was evaluated the performance of the sludge thickening of the WTP São Gabriel RS (Brazil) by sedimentation and flotation with dissolved air (DAF). Sludge samples were collected in two sampling campaigns, which it was characterized and used in the thickening studies. Five different types of polymers (among cationic, anionic and nonionic) were employed, and those which resulted in lower residual turbidity of the clarified water after flocculation, were used in thickening studies. The parameters evaluated after thickening were: remaining turbidity of the clarified water; solids concentration; settling rate (velocity); and resistance to filtration. In the quantitative characterization sludge it was evident in the sludge mass production by means of an empirical equation of 11.8 tons / month and 11.1 tons / month by in loco measurement. Qualitatively the sludge had low biodegradability, and it was classified as waste Class II A - Not Inert , according to the Brazilian Regulation NBR 10.004 (2004). In the thickening studies with different dosages of cationic and anionic polymers (very low density charge - MB) for the settling tests, and only the cationic polymer-MB showed good results for the DAF. In order to compare settling and flotation thickening processes it was found that the remaining turbidity of the clarified water had lower values by treating by DAF. The higher solids concentrations were found in the sludge thickened by sedimentation, to the dosages of 1.0 and 1.5 mg cationic pol. - MB/g SST (7.05 and 7.10%) and 0.25 mg anion pol./g SST (7.04%). Settling rates of the thickened sludge by DAF 50% was higher than the other treatments, but showed no statistic difference to the different polymer dosages. In particular sludge strength tests gave the lowest value for the treatment by sedimentation for dosage of 4.5 mg pol. cationic - MB / g SST (9.0 x 1012 m.kg-1). In conclusion, the use of polymers aided the sludge thickening both in sedimentation as in the DAF thickening processes. However it is necessary prior to the decision making in choosing the kind of the thickening process, to evaluate the polymer type and dosage, determine what will be the subsequent processes of sludge treatment, and which parameters are most relevant according to the WTP. Yet it must be considered the cost and available staff before opting for the use of sludge thickening by sedimentation or DAF. === Em estações de tratamento de água (ETAs) ocorre uma geração elevada de resíduos sólidos. Os lodos de ETAs apresentam características próprias, que dependem principalmente da qualidade da água captada, dos produtos químicos utilizados no tratamento e método de limpeza dos decantadores. A caracterização do lodo é feita com ensaios em laboratório antes de empregar qualquer tipo de produto ou método de tratamento nos resíduos. O adensamento constitui umas das fases mais importantes do tratamento do lodo, pois visa a diminuição do volume e máxima concentração de sólidos. Neste trabalho foi avaliado o desempenho do adensamento do lodo de decantadores da ETA de São Gabriel RS (Brasil), por meio de sedimentação e flotação a ar dissolvido (FAD). Amostras de lodo foram coletadas em duas campanhas de amostragem, sendo este, após caracterizado, utilizado nos ensaios de adensamento. Avaliou-se a utilização de cinco tipos de polímeros (catiônico, aniônico e não-iônico), e aqueles que resultaram em menor turbidez remanescente da água clarificada, após a floculação, foram utilizados nos ensaios de adensamento. Os parâmetros avaliados após o adensamento foram: turbidez remanescente da água clarificada; concentração de sólidos; velocidade de clarificação; e resistência a filtração. Na caracterização quantitativa do lodo foi evidenciada a produção de massa de lodo, por meio de equação empírica, de 11,8 toneladas/mês e de 11,1 toneladas/mês por meio de medição in loco. Qualitativamente o lodo apresentou baixa biodegradabilidade, e quanto à classificação segundo a NBR 10.004 de 2004, o lodo foi classificado como resíduo Classe II A Não Inerte. Nos ensaios de adensamento com diferentes dosagens dos polímeros aniônico e catiônico (muito baixa densidade da carga MB) nos ensaios de sedimentação, e para a FAD apenas o polímero catiônico MB. Na comparação dos tratamentos verificou-se que a turbidez remanescente da água clarificada obteve menores valores por meio do tratamento por FAD. As maiores concentrações de sólidos foram encontradas no lodo adensado por sedimentação, para as dosagens de 1,0 e 1,5 mg pol. catiônico - MB/g SST (7,05 e 7,10%) e 0,25 mg pol. aniônico/g SST (7,04%). A velocidade de clarificação do lodo adensado por FAD 50% foi superior aos demais tratamentos, mas não apresentou diferença estática para as distintas dosagens. Nos ensaios de resistência específica do lodo obteve-se menor valor para o tratamento por sedimentação para a dosagem de 4,5 mg pol. catiônico - MB/g SST(9,0E+12 m.kg-1). Conclui-se que a utilização dos polímeros auxiliou no adensamento do lodo, tanto na sedimentação quanto na FAD. Contudo faz-se necessário antes da tomada de decisão na escolha do processo de adensamento, do tipo de polímero e dosagem utilizada, determinar quais serão os processos subsequentes de tratamento do lodo, e quais os parâmetros são mais relevantes dentro da realidade da ETA. Ainda deve-se considerar os custos e a disponibilidade de pessoal qualificado antes de optar pelo emprego do adensamento do lodo por sedimentação ou por FAD.