Estudo da sedimentabilidade do lodo coletado em tanques sépticos

Abstract

Resumo: O panorama nacional referente ao saneamento aponta o uso de tanques sépticos como uma das principais alternativas para o tratamento de esgotos, em regiões desprovidas de rede coletora. No entanto, o resíduo gerado por este sistema de tratamento primário possui características potencialmente poluidoras. Em regiões com rede e sistema de tratamento sanitário, a disposição do lodo comumente se dá nas Estações de Tratamento de Esgotos - ETEs. CAMPOS et al. (2009) propõe Centrais de Recebimento e Tratamento de Lodo - CRTLS para minimizar o efeitos desta descarga nas ETEs e conferir ao lodo tratamento adequado. No entanto, existem poucos dados na bibliografia que permitam o dimensionamento de estruturas de decantação visando o tratamento especificamente do lodo. Estudou-se neste trabalho a sedimentabilidade do lodo séptico de origem exclusivamente doméstica, em escala piloto, visando a obtenção de parâmetros de dimensionamento de decantadores. Os experimentos foram realizados na Estação de Tratamento de Esgotos Belém (ETE- Belém- Curitiba) da Companhia de Saneamento do Paraná - SANEPAR na qual foi locada a instalação experimental. Determinouse a velocidade de sedimentação do lodo séptico, admitindo Teoria da Sedimentação Zonal (Tipo 3) e Floculenta (Tipo 2). Para tanto, foram realizados ensaios em colunas de sedimentação piloto com volumes de 1L, 2L e 30L, considerando concentrações de ST no lodo que variaram entre 2.000 mg/L a 8.000 mg/L. Os resultados mostraram que em se tratando de lodo coletado em tanques sépticos, a Teoria de Sedimentação do Tipo 3- Zonal não descreve bem o processo. A difícil visualização do menisco inviabilizou seu uso como parâmetro de dimensionamento. No entanto, a Sedimentação Floculenta- Tipo 2, mediante a coleta de amostras ao longo do tempo produziram melhores resultados. Observou-se que após 15 minutos de sedimentação, não houve acréscimo significativo nas eficiências de remoção em termos de ST para as concentrações ensaiadas, conduzindo a uma taxa média de 30 m³/m².dia. A decantação quimicamente assistida foi obtida mediante a adição de coagulantes (cloreto férrico, sulfato de alumínio, hidróxido de cálcio) e como auxiliar polímero catiônico, em uma concentração padrão de sólidos totais no lodo previamente estabelecida de 8.000 mg/L. Os testes foram auxiliados pelo equipamento de Jar Test, que simula as etapas de mistura rápida, mistura lenta e decantação. Para os coagulantes analisados obteve-se como dosagem ótima 200 mg/L. Para o polímero utilizado como único agente de coagulação a dosagem obtida foi 50 mg/L. Quando associado (50 mg/L) de coagulante e polímero catiônico , a melhor eficiência de remoção em termos de turbidez, foi Sulfato de Alumínio. No entanto, o uso desse, inviabiliza seu uso na agricultura. A finalização dos experimentos se deu mediante a caracterização das fases do lodo séptico (escuma, sobrenadante e lodo), utilizado durante todas as fases do experimento. O embasamento para o dimensionamento racional de estruturas de decantação é dado a partir das velocidades de sedimentação, que correspondem as taxas de aplicação superficial(TAS). Palavras chaves: coluna piloto, lodo de fossa séptica, velocidades de sedimentação, sedimentação do lodo séptico.

Abstract: The sanitation national stage shows the use of septic tanks as one principal alternative for wastewater treatment system in regions without sewage collection. However, the sludge produced in this system is polluting characteristics. The sludge disposal in regions without wastewater treatment system has been in Wastewater Treatment Plant (WWTP). CAMPOS et al. (2009) propose septic tanks sludge Treatment and Received to minimize disposal effects in WWTP and provide appropriate treatment of sludge. However, there are few results that allow the design the sludge settling structures. Was studied the settleability of septic sludge from domestic tanks in pilot scale, in order to obtain project parameters. The experiments were performed at Wastewater Treatment Plant (WWTP) Belém, Curitiba-PR-Brazil, owned by Sanitation Company in Paraná (SANEPAR), where placed the pilot scale. Was determined the settling velocity of the septic sludge considering Hindered Settling (type 3) and Flocculent Particle Settling (type 2). Therefore, was accomplished tests in settling columns with 1L, 2L e 30L for several concentration of septic sludge. The Chemical Enhanced Primary Treatment (CEPT) was obtained by coagulants (Ferric Chloride, Aluminum Sulfate, and Calcium Hydroxide) and cationic polymers addition, for standard TS concentration of sludge, 8.000 mg/L. The tests were supported by the Jar Test equipment, that simulate the rapid mixing, low mixing and sedimentation steps. The optimum dosage established by this procedure tested the settling zones 2L columns, to verify the settling velocity with coagulant addiction. The completion of the experiments was through the characterization phases of septic sludge (scum, sludge and supernatant) utilized in all experiments. Keywords: septic sludge, settling velocity, pilot column, sludge settling