Operação e manutenção de ETE

Um dos temas já abordados aqui no site foi os principais tipos de tratamento de efluentes, dando destaque àqueles mais utilizados em nosso País. Assim, no artigo de hoje discutiremos as medidas de operação e manutenção para as unidades dos sistemas simplificados de Estações de Tratamento de Efluentes (ETEs).

Assim como nas edificações, as ETEs têm exigências específicas em relação ao seu desempenho e eficiência dos sistemas. Para atender a tais requisitos, é essencial garantir que os sistemas que compõem a ETE encontrem-se em pleno funcionamento, com estratégias de operação e manutenção bem definidas.

Independentemente do tipo de tratamento adotado, a ETE deve ter o acompanhamento de um responsável técnico, que irá apresentar a Anotação de Responsabilidade Técnica (ART) ao órgão ambiental. Deve existir também um encarregado devidamente treinado presente no local, além de haver o fornecimento dos equipamentos de proteção individual (EPIs) – capacete, máscara, luvas, uniforme, avental e botas.

Aspectos gerais

Na ETE, o processo de tratamento de esgoto inicia-se no tratamento preliminar para a remoção das partículas mais grosseiras. Em seguida, é encaminhado para o tratamento biológico onde haverá remoção dos poluentes dissolvidos. 

Cada uma dessas etapas possui diferentes procedimentos de operação e manutenção, conforme veremos a seguir.

De modo geral, a Fundação Estadual do Meio Ambiente (FEAM) apresenta algumas indicações de roteiro de operação:

  • Manter, na entrada, placa de identificação do empreendimento; 
  • Manter, na ETE, manual de operação e livro de registro atualizado de ocorrências e paralisações das unidades; 
  • Manter, na ETE, meio de comunicação, sistema de energia e sistema de abastecimento de água; 
  • Manter, na ETE, estojo de primeiros socorros, repondo periodicamente os materiais utilizados e vencidos; 
  • Atualizar a vacinação dos funcionários contra tétano, hepatite A e B, e manter cópia dos cartões de vacinação na ETE; 
  • Fazer uso rigoroso de EPIs – máscaras, luvas, botas, aventais e uniformes –, de modo a minimizar a possibilidade de contaminação e garantir boa qualidade de trabalho; 
  • Higienizar diariamente a unidade: limpeza do chão e das paredes da casa do operador, dos equipamentos de laboratório e, principalmente, das instalações sanitárias; 
  • Capinar a área para manutenção da limpeza e do paisagismo; 
  • Limpar e desobstruir as canaletas de drenagem de água de chuva; 
  • Realizar a manutenção da cerca do entorno da estação, evitando o acesso de pessoas não autorizadas e animais;
  • Limpar as vias de acesso ao corpo receptor (rio etc) e do local de lançamento;
  • Proteger as tubulações e o ponto de lançamento do efluente tratado;
  • Lavar as ferramentas – pás, enxadas, picaretas, rastelos etc. – em água limpa, não podendo ser guardadas ou utilizadas, mesmo em caráter de urgência, antes desse procedimento;
  • Realizar as análises físico-químicas e bacteriológicas do afluente, efluente, corpo receptor e do lençol freático, conforme definido no programa de monitoramento; e
  • Medir a vazão de entrada e saída durante o tratamento. O operador deverá fazer leituras horárias/diárias e anotar os valores na Ficha Diária de Controle Operacional. 

Tratamento preliminar

O tratamento preliminar é a primeira etapa de uma ETE e possui a função de barrar e remover sólidos grosseiros através de mecanismos físicos. Essa etapa é constituída por três dispositivos: gradeamento, desarenador e medidor Parshall.

Devido a sua grande importância na redução de problemas nas etapas seguintes e de obstruções, é vital a realização tanto do monitoramento quanto da limpeza frequente de seus constituintes.

Gradeamento

A depender do porte da estação de tratamento, a limpeza do gradeamento pode ser realizada de forma manual ou mecanizada.

Gradeamento com limpeza manual
Gradeamento com limpeza manual.

Quando realizada manualmente as ferramentas utilizadas são:

  • Rastelo;
  • Pá;
  • Carrinho de mão;
  • Balde;
  • Mangueira;
  • Sacos plásticos;
  • Arame;
  • Formulários de controle.

Com as ferramentas em mãos, inicia-se a limpeza das grades utilizando o rastelo, tendo o devido cuidado de forma a evitar a entrada de sólidos grosseiros no sistema e o contato direto do operador com o material removido.

Em seguida, deposita-se o material removido em vasilhames devidamente protegidos e que permitam a medição do volume depositado. Por fim, realiza-se a limpeza da grade com jato de água.

Ao finalizar o turno de serviço, é medido o volume de material retirado e anotado em formulário apropriado, ensacando-o para ser encaminhado à destinação adequada.

Gradeamento com limpeza mecanizada
Gradeamento com limpeza mecanizada.

Já nas grades com limpeza mecanizada o procedimento de manutenção e operação é realizado da seguinte forma:

  • Verificar o correto posicionamento da caçamba estacionada para receber os detritos removidos pelas grades;
  • Inspecionar o correto espaçamento e paralelismo das barras;
  • Por meio do painel de controle, selecionar as grades que devem estar em operação;
  • Vistoriar o funcionamento do braço raspador, sua correta parada após o rastelamento e o mecanismo de autolimpeza;
  • Detectar ruídos estranhos nos mecanismos móveis, como motores, redutores e mancais de rolamento;
  • Verificar se as partes móveis encontram-se devidamente lubrificadas;
  • Verificar, diariamente, se o rastelo automático das grades finas está funcionando;
  • Verificar o nível de enchimento da caçamba. Quando a capacidade da caçamba estiver quase se esgotando, transportá-la até o local de disposição final;
  • Ao final de cada jornada, recobrir o material depositado com uma camada inerte (solo, entulho etc.);
  • Na ocorrência de qualquer anormalidade de funcionamento, o operador deverá desligar o equipamento com defeito e comunicar o fato ao responsável pela equipe de manutenção.

Desarenador

Esse equipamento, também chamado de caixa de areia, tem a função de remover areia do fluido por meio do processo físico de sedimentação.

O desarenador é formado por duas unidades, sendo uma reserva. Desse modo, uma pode ser limpa sem que o processo seja interrompido. E a remoção das partículas sólidas pode ser feita manual ou mecanicamente.

Sendo assim, recomendam-se os seguintes procedimentos operacionais e de limpeza da caixa de areia, como atividades de manutenção preventiva:

Desarenador de limpeza manual
  • As ferramentas necessárias são: pá, enxada, carrinho de mão, vassoura, mangueira, balde, saco plástico, arame e formulários de controle;
  • Colocar a comporta (stop-log) para impedir a entrada de esgoto na caixa, verificando se ficou bem vedada;
  • Utilizando balde, retirar o líquido que ficou na caixa, o qual deve ser encaminhado para a entrada da caixa de areia em operação;
  • Retirar o material depositado com a pá e a enxada, colocando-o no carrinho de mão e, posteriormente, ensacar o material para o seu aterramento;
  • Limpar a caixa de areia com jato de água, esfregando as paredes internas com vassoura, e retirar a água de lavagem;
  • Ao fim do turno, medir o volume do material removido e anotar em formulário adequado.
Desarenador de limpeza mecanizada
  • Verificar o correto posicionamento das caçambas estacionadas para receber a areia removida nos desarenadores;
  • Vistoriar o funcionamento do braço raspador que funciona em movimento;
  • Por meio do painel de controle, selecionar os desarenadores que devem estar em operação;
  • Detectar ruídos estranhos nos mecanismos móveis, como motores, redutores e mancais de rolamento;
  • Verificar se as partes móveis se encontram devidamente lubrificadas;
  • Verificar, diariamente, se o braço raspador está funcionando;
  • Verificar, diariamente, o funcionamento da bomba parafuso (transportador de areia);
  • Verificar o nível de enchimento das caçambas. Quando a capacidade das caçambas estiver quase se esgotando, transportá-las até o local de disposição final;
  • Ao final de cada jornada, recobrir o material depositado com uma camada inerte (solo, entulho etc.);
  • Na ocorrência de qualquer anormalidade de funcionamento, o operador deverá desligar os equipamentos do desarenador com defeito e comunicar o fato ao responsável pela equipe de manutenção.

Vale ressaltar que, a depender da quantidade de areia no esgoto afluente, deve-se removê-la do desarenador uma vez a cada uma ou duas semanas.

Medidor Parshall

Medidor Parshall.

Constituído por uma calha padronizada, este componente do tratamento preliminar é responsável pela medição das vazões afluentes à  ETE.

A medição é realizada através da aferição da altura da lâmina d’água por meio de réguas (forma manual) ou sensores (forma eletrônica).

O acompanhamento das medições pode contribuir para a verificação das variações de vazão e detecção de problemas na rede coletora.

Principais problemas e soluções

A tabela a seguir apresenta os principais problemas operacionais com o esgoto bruto e com o tratamento preliminar, suas possíveis causas e soluções. A solução desses problemas constitui a etapa de manutenção corretiva – processo de lidar com as causas após os efeitos serem observados.

Tabela de problemas e soluções.

Tratamento biológico

O tratamento biológico, por se tratar de uma tecnologia proveniente do tratamento secundário, tem como objetivo principal remover a carga poluidora de esgotos – matéria orgânica solúvel – por meio do aceleramento do processo de degradação que já ocorre de forma natural nos corpos receptores (principalmente rios). 

A tabela abaixo mostra as eficiências dos diversos sistemas de remoção da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), a qual mede indiretamente o teor de matéria orgânica biodegradável existente no esgoto.

Eficiências típicas de diversos sistemas na remoção da DBO.

Eficiências típicas de diversos sistemas na remoção da DBO.
Fonte: Von Sperling, 1995. 

Em todo o processo biológico, existe o contato entre o material orgânico contido nos esgotos e os microrganismos, a fim destes utilizarem aquele como alimento transformando a matéria orgânica em gás carbônico, água e material celular. Para tal, é necessário que se faça presente o oxigênio como componente fundamental, além de outras condições ambientais favoráveis, como temperatura, pH e tempo de contato do sistema de tratamento.

Existem diversas unidades de tratamento que envolvem biodigestores. A seguir serão caracterizadas essas unidades para melhor entendimento dos procedimentos de operação e manutenção dos sistemas de tratamento biológico.

Lagoa de estabilização

São unidades que retêm os esgotos por um determinado intervalo de tempo a fim de decompor a matéria orgânica. Por suas elevadas temperaturas favorecerem o desenvolvimento de algas e bactérias, o Brasil utiliza bastante essa tecnologia.

Esse tipo de lagoa pode ser classificado em lagoa facultativa, lagoa anaeróbia, lagoa aerada, além das associações em série desses modelos. Cada um dos tipos deve seguir uma rotina de operação e manutenção. 

A rotina de operação de uma lagoa de estabilização consiste em:

  • Conferir as condições estruturais da lagoa para evitar qualquer ocorrência de erosão dos taludes;
  • Evitar entupimentos nos dispositivos de entradas, assim como garantir que os dispositivos de saídas estejam sempre limpos;
  • Retirar quaisquer materiais grosseiros que possam ter passado pelo tratamento preliminar;
  • Retirar quaisquer materiais sobrenadantes (escumas, óleos, graxas, lodo e folhas usando peneiras ou jatos d’água;
  • Evitar a proliferação de insetos mantendo sempre as margens da lagoa sem qualquer tipo de vegetação;
  • Fazer diariamente a leitura das vazões com frequência horária.

Lagoa facultativa

O processo de lagoa facultativa é o mais simples dentre os sistemas de lagoas de estabilização, por se tratar de caráter exclusivamente natural. Neste processo, a DBO suspensa tende a sedimentar durante o percurso formando o lodo de fundo que sofre um processo de decomposição anaeróbio. Já a decomposição da DBO solúvel se dá através de bactérias facultativas, as quais sobrevivem em ambientes com ou sem aeração. 

Processos naturais na lagoa facultativa.

Processos naturais na lagoa facultativa.

Lagoa facultativa na ETE de Iturama (MG).

Lagoa facultativa na ETE de Iturama (MG).
Fonte: FEAM, 2015.

Em uma lagoa facultativa a luz solar é um fator muito importante, portanto a superfície deve estar sempre limpa de quaisquer obstáculos. Além disso, o nível d’água deve ser variado, proporcionalmente, em função da maior ou menor insolação para uma melhor eficiência da lagoa.

Lagoa Anaeróbia

Como nem sempre existe espaço suficiente para a construção de uma lagoa facultativa, faz-se necessário o uso de outro elemento para auxiliar, como é o caso da lagoa anaeróbia.

Este tipo de lagoa se caracteriza por possuir uma maior profundidade, porém uma menor área superficial; além de receber mais esgoto. Nela ocorre a sedimentação e a digestão anaeróbia simultaneamente. Ademais, possui uma eficiência que geralmente não atinge o requerido e faz-se necessária a instalação de uma lagoa facultativa adiante para complementar o tratamento.

Tratamento com lagoa anaeróbica.

Tratamento com lagoa anaeróbica.

Lagoa Aerada

Outro tipo de lagoa com dimensões reduzidas é a lagoa aerada.  Neste tipo, o oxigênio é provido por meio de equipamentos chamados aeradores. Estes equipamentos promovem o turbilhonamento da água e permitem uma entrada maior de oxigênio, provocando assim, a decomposição da matéria orgânica em um menor intervalo de tempo.

Por se tratar de uma solução mecanizada, a operação desse tipo de lagoa se faz de forma menos simples que uma lagoa facultativa. Além do cuidado em conferir periodicamente a posição dos aeradores, garantir a manutenção dos equipamentos e estabelecer a melhor disposição dos aeradores, tem-se a introdução do uso de energia elétrica. 

Lagoa aerada na ETE de Ituiutaba (MG).

Lagoa aerada na ETE de Ituiutaba (MG).

Lodos ativados

O lodo ativado consiste em um sistema onde os sólidos decantados são recirculados, por meio de bombeamento, para a unidade de aeração com o objetivo de aumentar a concentração de bactérias decompositoras de matéria orgânica.

Esquema do sistema de tratamento com lodo ativado.

Esquema do sistema de tratamento com lodo ativado.
Fonte: Von Sperling, 2016.
Lodos ativados.

A rotina de operação desse sistema consiste dos seguintes aspectos: 

  • Realizar a manutenção preventiva dos motores e da parte mecânica dos equipamentos;
  • Monitorar constantemente o oxigênio dissolvido, garantindo o suprimento de oxigênio necessário à estabilização da matéria orgânica;
  • Dispor, após tratamento e desidratação, o lodo excedente removido, em valas na área da ETE, com recobrimento, ou em aterro licenciado.

Reator anaeróbio de fluxo ascendente – RAFA ou UASB

O reator UASB é composto de uma zona de digestão (onde encontra-se o leito de lodo), uma zona de sedimentação e o separador de fases. A água residuária entra pelo fundo do reator onde ocorre a mistura do material orgânico com o lodo, transformando o sólido suspenso em biogás através de uma reação anaeróbia. Após o acúmulo do material sedimentado, o sólido retorna ao fundo do reator. A presença dessa zona de sedimentação retém o lodo e ocasiona em grande massa deste na zona de digestão.

Tratamento com reator anaeróbio.

Tratamento com reator anaeróbio.
Fonte: Von Sperling, 2016

A rotina de operação desse sistema consiste nas seguintes atividades: 

  • Garantir uma vazão de efluente de esgoto o mais regular possível;
  • Inspecionar diariamente a caixa de distribuição de vazão para os tubos, desentupindo-os para garantir a distribuição uniforme do esgoto no reator;
  • Limpar a calha principal e os vertedouros periodicamente;
  • Remover a escuma formada na superfície do reator;
  • Avaliar a quantidade e a atividade da biomassa presente no reator;
  • Fazer descargas periódicas de lodo que se acumula em excesso no reator, possibilitando também a retirada de material inerte que, eventualmente, se deposita no fundo do equipamento;
  • Levar para desaguamento, o lodo retirado nas descargas e, posteriormente, dispor em valas na área da ETE, com recobrimento, ou em aterro sanitário licenciado;
  • Fazer reparações na estrutura do reator caso ocorra infiltração;
  • Inspecionar toda a linha de gás pelo menos uma vez por semana para revelar possíveis vazamentos ou entupimentos;
  • Limpar a fuligem que fica acumulada nos queimadores de gás, para que tenha boa eficiência.

Controlar, operar e manter a ETE adequadamente é uma importante medida não apenas para assegurar o tratamento eficiente, mas também para garantir a segurança dos próprios operadores, evitando acidentes de trabalho. Por isso, o programa de operação e manutenção deve ser de conhecimento de todos os agentes envolvidos no dia a dia da ETE, trazendo transparência e divulgando todas as medidas necessárias.

Tem alguma dúvida ou sugestão? Deixe um comentário ou fale com a gente!

PARA LER MAIS!

Fundação Estadual do Meio Ambiente (FEAM). Orientações básicas para a operação de estações de tratamento de esgoto. Belo Horizonte, 2015.

Principais tipos de tratamento de efluentes.

Rede de Capacitação e Extensão Tecnológica em Saneamento Ambiental (ReCESA). Esgotamento Sanitário: operação e manutenção de sistemas simplificados de tratamento de esgotos: guia do profissional em treinamento. Secretaria de Saneamento Ambiental. Belo Horizonte: ReCESA, 2008.

Redes de esgotamento sanitário.

VON SPERLING, M. Princípios do tratamento biológico de águas residuárias: introdução à qualidade da água e ao tratamento de esgotos. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, UFMG, 2016. 240 p. V.1.

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