Opções de tratamento de águas residuais por sistemas clássicos de lamas activadas numa perspectiva de minimização de recursos aplicados

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil Engenharia Sanitária

O presente trabalho apresenta um estudo comparativo acerca dos custos relativos de construção e de exploração de um caso particular do sector do saneamento básico: o tratamento de águas residuais, de características domésticas, pela tecnologia mais comum: o sistema de lamas activadas. Consideraram-se três variantes de lamas activadas: baixa carga, média carga com digestão anaeróbia à temperatura ambiente e média carga com digestão anaeróbia mesofílica e posterior valorização energética. Num largo espectro de população servida avaliam-se as alternativas de tratamento, que são dimensionadas de acordo com os parâmetros correntes. A comparação de custos das alternativas de tratamento utiliza o pré-dimensionamento geométrico, seguido de medição e orçamentação. Esta modelação técnico-económica visa permitir obter conclusões sobre o dimensionamento racional de estações depuradoras de águas residuais urbanas, quer de instalações novas, quer de instalações necessitadas de ampliação e/ou reabilitação. Com base em pressupostos práticos definem-se populações equivalentes servidas para as quais é vantajoso utilizar cada uma das alternativas, com grande ênfase na avaliação económico-financeira. Pertencerá ao projectista considerar outros factores particulares, que se discutem de forma generalizada. O objectivo do presente trabalho é oferecer uma ferramenta generalista de decisão. Visto basear-se em considerações médias do mercado actual, pode apresentar desvios, quando aplicado a situações reais, carecendo de adaptação por técnicos qualificados. Conclui-se do estudo que a franja de maior população equivalente contribuinte deverá ser servida, com vantagem, por um tratamento que incorpore aproveitamento de biogás proveniente de digestão anaeróbia mesofílica, para produção de calor e/ou energia eléctrica. Por outro lado, populações equivalentes servidas de menor dimensão utilizam com vantagens sistemas de arejamento prolongado, sem digestão separada, portanto. As franjas populacionais para as quais um ou outro sistema são claramente vantajosos são separadas por uma gama central, denominada ”de dúvida”, para a qual a situação deve ser estudada com maior rigor, face aos aspectos locais e particulares. Nessa zona de dúvida incluem-se os sistemas de tratamento por lamas activadas em média carga com digestão anaeróbia à temperatura ambiente. Estes resultados qualitativos eram expectáveis, contribuindo a dissertação para balizar os mesmos, de forma quantitativa. Pode, assim, afirmar-se, partindo de pressupostos correntes e de uma metodologia apresentada, que, os sistemas em baixa carga se justificam, a nível de custos, para horizontes de projecto de 15 anos, até cerca de 10.000 habitantes equivalentes servidos. Os sistemas em média carga com aproveitamento energético tornam-se viáveis economicamente, para o mesmo horizonte de projecto, a partir de cerca de 35.000 habitantes equivalentes servidos (33.500 habitantes determinados no estudo). Entre estes dois valores existe uma grande margem para discussão, na qual entra a possibilidade de utilização de digestão separada de lamas primárias e secundárias em digestores a funcionar à temperatura ambiente, um tipo de solução a cair em desuso, devido a algumas desvantagens de exploração, mas cujo estudo deveria ser aprofundado, para, reduzindo os inconvenientes, se poder reduzir o consumo energético em relação aos sistemas de baixa carga, em gamas populacionais equivalentes servidas em que ainda não se justifica implementar um sistema de digestão aquecida com produção de energia.