Proposta de gerenciamento operacional para a Estação de Tratamento de Esgoto: estudo da ETE Sideral, Belém-PA

No presente trabalho é proposto gerenciamento operacional da Estação de Tratamento de Esgoto Sideral, município de Belém, estado do Pará. Para isso, foi utilizado método de gerenciamento denominado gerenciamento da rotina que objetiva gerenciar um processo principal, por meio da definição de fluxogramas, onde são determinadas atividades e itens de controle, que organizam o processo. No trabalho são analisadas: as condições físicas das unidades e a suas influências no tratamento proposto em proposto; a forma de gerenciamento atual da ETE, para então ser elaborada a proposta de gerenciamento operacional. A proposta definiu o processo principal, o tratamento de esgoto, seus subprocessos, os tratamentos preliminar e secundário, para os quais foram definidas atividades operacionais como, limpeza das unidades, monitoramentos laboratorial e operacional e itens de controle, como planilhas de dados. Também foi proposta a elaboração de sistema de controle da dados e informações para ETE, bem como a rotina de decisões gerenciais e de operação para a ETE Sideral.

Projeto de um controlador Fuzzy Takagi-Sugeno para uma estação de tratamento de esgoto por lodos ativados

Este trabalho propõe o projeto de um controlador Fuzzy do tipo Takagi-Sugeno em uma estação de tratamento de esgoto por lodos ativados. Este tipo de tratamento ocorre na presença de oxigênio, pois microorganismos aeróbios presentes no licor misto irão proporcionar a remoção tanto da matéria carbonácea quanto nutrientes formados por compostos à base de nitrogênio. O controlador atua via mecanismo de aeração e foi projetado para interpolar os ganhos proporcionais e integrativos de três controladores fixos locais que, por sua vez, foram projetados a partir da linearização de um modelo contínuo de balanço de massa de oxigênio. O controlador auxiliará manter a concentração de oxigênio dissolvido desejável na faixa de operação do processo para que ocorra a nitrificação, reação química de oxiredução que transforma amônio em nitrito, que é fundamental para o sucesso do processo, e poderá também economizar energia elétrica utilizada pelo mecanismo de aeração. Os ensaios foram realizados via simulação computacional em quatro cenários idealizados comparando o desempenho do controlador fuzzy e o desempenho de um controlador fixo projetado em um ponto de operação diferente do qual se utilizou como valor de referência na planta. Ao aplicar um degrau no valor de referência estabelecido no cenário de análise, observou-se o tempo de subida, o tempo de acomodação e o erro em regime. Após os ensaios, observou-se que o desempenho do controlador fuzzy nos quesitos tempo de subida e tempo de acomodação em relação ao controlador fixo foi melhor, enquanto nos quesitos sobressinal e erro em regime foi semelhante. Após as análises, concluiu-se que a estratégia de controle escolhida neste trabalho é viável, pois de acordo com o valor auferido de oxigênio dissolvido na entrada da planta, o controlador fuzzy irá interpolar os ganhos proporcionais e integrativos de um controlador fixo projetado na vizinhança deste valor e assim, atuar de forma bastante satisfatória.

Utilização do lodo de estação de tratamento de efluentes da indústria de injeção plástica como matéria-prima para indústria cerâmica

A indústria de injeção plástica é de fundamental importância para a economia nacional, pois é responsável pela produção de insumos primários para várias indústrias de eletroeletrônicos. Estas empresas geram efluentes procedentes das unidades de pintura por jateamento e aspersão. Este resíduo necessita de tratamento especial para sua separação, armazenagem e destino final. Este trabalho estuda uma forma alternativa de utilização deste resíduo na indústria de cerâmica vermelha, avaliando parâmetros que influenciam em propriedades importantes nos artefatos fabricados com argila vermelha como: densidade, porosidade e resistência à flexão, avaliados para misturas de 2%, 5% e 10% em peso de resíduo, em relação a argila utilizada, os resultados mostram que há influência deste material nas reações de estado sólido podendo haver melhora nas propriedades citadas.

Avaliação do uso de lodos de estação de tratamento de água como matéria-prima na confecção de tijolos cerâmicos: estudo de caso - ETA Bolonha

O presente trabalho objetivou avaliar a possibilidade de incorporar o lodo da Estação de Tratamento de Água do Bolonha (RMB), na fabricação de tijolos cerâmicos para uso na construção civil. Duas unidades de desaguamento de lodo (UDL) foram implantadas e operacionalizadas na ETA Bolonha. Antes da confecção dos tijolos cerâmicos, o lodo da ETA Bolonha foi desaguado nas UDL’s que eram dotadas de manta permeável, e em seguida foram caracterizadas fisicamente e mineralogicamente. O lodo foi adicionado à massa cerâmica de uma indústria local para a produção de tijolos. Diversas proporções da mistura lodo e argila foram testadas com intuito de encontrar a proporção adequada para a produção de tijolos cerâmicos (10%, 12% e 20% de lodo de ETA à massa cerâmica). Ensaios de laboratório foram realizados para avaliar sua resistência, absorção de água, dimensões adequadas e aspecto visual. Não foi possível a incorporação de 20% de lodo à massa cerâmica devido à alta plasticidade e a dificuldade de fabricação dos tijolos cerâmicos, no entanto, as proporções de 10% e 12% de lodo de ETA foram as que tiveram resultados melhores quanto aos parâmetros de resistência, indicando que os tijolos cerâmicos podem ser produzidos com a incorporação de até 12% de lodo de ETA.

Estudo comparativo entre reatores UASB e tanque séptico, em escala unifamiliar, no tratamento de esgoto de comunidade quilombola amazônica

Esta pesquisa apresenta o estudo comparativo de reatores anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB) e tanque séptico (TS), a fim de investigar a utilização destes reatores em escala unifamiliar no tratamento de esgotos domiciliares. A pesquisa foi realizada em comunidade quilombola próxima a cidade de Belém- PA. Para isto, foram utilizados oito reatores UASB (em forma de “Y”.) e um tanque séptico prismático de câmara única. Os reatores UASB possuíam volume de 0,42 m³, enquanto que o tanque séptico volume de 4,20 m³. Cada reator foi instalado em um domicilio, sendo alimentados exclusivamente por esgoto negro (água, fezes e urina) oriundo dos vasos sanitários dos banheiros. Foi analisada a viabilidade técnica da utilização do primeiro em substituição ao segundo, tendo em vista que o TS é amplamente utilizado em locais do Brasil desprovidos de redes coletoras de esgoto. As operações foram realizadas simultaneamente durante aproximadamente 90 semanas, sendo monitorados parâmetros que possibilitaram a análise da estabilidade operacional e do desempenho de cada reator. Ao final da pesquisa foi observado que os reatores UASB apresentaram desempenho tão satisfatório ou melhor que o do TS no tratamento da matéria orgânica e de sólidos em suspensão. Com isso, ficou evidenciada a viabilidade da aplicação do reator UASB utilizado no tratamento unifamiliar de esgotos de pequenas comunidades rurais.

Plano diretor setorial do sistema de esgotamento sanitário: alternativas de concepção para a área de maior adensamento populacional do município de Belém - PA

São propostas concepções para subsidiar o planejamento da ampliação da coleta, tratamento e destino final de esgoto no município de Belém, mais especificamente na área de maior densidade populacional, que apresenta 1.143.946 habitantes e baixo índice de atendimento com Sistema de Esgotamento Sanitário (SES). Para isso, são necessárias ações voltadas à expansão dessa infra-estrutura, o que deve ocorrer de forma sustentável, eficiente, integrada e planejada. No trabalho são analisados estudos e projetos anteriormente realizados na área em questão, diagnosticado o SES existente, elaborada a projeção populacional no período de 2005-2025 e calculada a demanda de esgoto nos próximos 20 anos, para, então, serem formuladas as alternativas de concepção. As 6 (seis) alternativas de concepção são fundamentadas na descentralização progressiva do SES, apresentando variações no número de Estações de Tratamento de Esgoto - ETEs e nas características de coleta e transposição de esgoto sanitário entre as bacias de esgotamento e de localização das ETEs. A melhor alternativa foi a de número 3 (três), que apresenta tratamento de esgoto o mais próximo do local de geração. O trabalho pretende contribuir na tomada de decisão para ampliação do SES no Município de Belém.

Importância da frequência de descarte de lodo na eficiência dos decantadores de estações de tratamento de água em ciclo completo

No trabalho foram avaliados três diferentes períodos de descarte do Iodo armazenado nos decantadores da ET A Bolonha, com a finalidade de recomendar a rotina operacional que apresenta os melhores resultados na eficiência dos decantadores. Para isso o trabalho foi dividido em três fases experimentais, sendo que na fase 1 foi avaliada a eficiência da atual rotina operacional dos decantadores, que é de descarga total do Iodo de 12 em 12 dias. Na fase 2 a rotina operacional foi alterada para descarga de Iodo diária durante o tempo de 5 minutos, para que se pudesse atender as recornendações do projeto executivo; e quanto na fase 3 a rotina operacional foi novamente alterada, descarga de Iodo de 5 em 5 dias durante o tempo de 5 minutos, em função de se obter melhores resultados de eficiêrlcia. Em todas as fases foram determinadas as variáveis sólidos suspensos totais, turbidez e cor aparente no afluente e efluente dos decantadores, bem como determinado a concentração de sólidos do Iodo gerado nos decantadores e no sistema auxiliar de remoção de Iodo da bandeja intermediária. Além disso, em todas as fases, foi quantificado o volume de Iodo descartado e a produção mensal de sólidos gerados pelo Iodo. Com a pesquisa foi possível observar que sob o ponto de vista de eficiência dos decantadores, a rotina operacional implementada na fase 2 (remoção diária do Iodo) e na fase 3 (descargas de Iodo a cada 5 dias) apresentaram resultados semelhantes, porém, com relação a geração de resíduos a rotina operacional implementada na fase 3 se mostrou mais adequada, já que nesta fase houve um decréscimo médio de 48% em relação a fase 1. Assim, recomenda-se que seja estuda a rotina implementada na fase 3 deste estudo em todos os seis decantadores da ETA Bolonha.

Influência do leito de contato na eficiência de remoção de ferro de águas subterrâneas

Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência da unidade leito de contato na eficiência de remoção ferro em Estação de Tratamento de Água (ETA) tipo desferrização que trata água subterrânea. Os ensaios foram realizados em uma instalação piloto, composta por um aerador tipo tabuleiro, um leito de contato de fluxo ascendente e um filtro rápido de fluxo descendente, que tem capacidade para tratar cerca de 1,7m3/h. A ETA - piloto foi instalada no Setor Profissional do Campus Guamá da UFPA, sendo a água bruta proveniente de manancial subterrâneo, que contem ferro em teores elevados (em torno de 2mg/L). Na ETA - Piloto foram aplicadas taxas de filtração de 180m3/m2xdia, 270m3/m2xdia e 360m3/m2xdia em triplicata em duas fases experimentais: a primeira com leito de contato e segunda sem leito de contato. Foram monitoradas a carreira de filtração, a perda de carga e as variáveis: pH, Cor Aparente, Ferro (Total e Ferroso) e Turbidez. Para a Fase I as eficiências de remoção de ferro total obtidas para as taxas de filtração de 180m3/m2xdia, 270m3/m2xdia e 360m3/m2xdia foram de 93% a 94%, 85% a 95% e 91% a 92%, respectivamente. Para a Fase II as eficiências de remoção de ferro total ficaram em torno de 91% a 93%, 91% a 93% e 88% a 93%, respectivamente. As carreiras de filtração com leito de contato para as taxas de 180m3/m2xdia, 270m3/m2xdia e 360m3/m2xdia apresentaram tempo de duração média de 41h, 30h e 22,7h respectivamente, enquanto que na ausência de leito de contato a duração média foi de 16h, 12h e 4,7h, respectivamente. Dessa forma pode-se concluir que o leito de contato é uma unidade indispensável em uma ETA tipo desferrização, pois melhora o desempenho de sistema, produzindo efluente de boa qualidade e carreiras de filtração mais prolongadas.

Agricultura urbana e periurbana no Curuçambá em Ananindeua, Região Metropolitana de Belém: perspectivas e desafios

No Brasil, o processo de urbanização se mantém acelerado e apresenta grande diversidade de realidades. Sem planejamento, as cidades não tiveram a capacidade (ou não foram preparadas) para receber e atender as demandas dessa crescente população por educação, saúde, moradia, saneamento básico e de oportunidade de ocupação e geração de renda. Identificada como uma ferramenta multifuncional com potencial de suprir as carências, de parte dessa população marginalizada, a agricultura urbana e periurbana (AUP) contemporânea, ganha destaque no cenário mundial e nacional. Neste contexto, a presente dissertação teve como objetivo principal demonstrar que a agricultura urbana e periurbana praticada especificamente na área do Curuçambá em Ananindeua, município integrante da Região Metropolitana de Belém, é uma atividade capaz de contribuir com o desenvolvimento local na medida em que interfere positivamente para melhoria dos aspectos econômico, social, ambiental e alimentar e conseqüente inclusão das famílias envolvidas, e, em que pese os resultados ainda pouco expressivos, pode vir a ser uma forte alternativa, desde que sanadas as dificuldades identificadas. O presente estudo fundamenta-se na análise dos fenômenos rurais e urbanos e realiza uma pesquisa de campo para registrar a situação atual e, por meio da aplicação de um questionário, obter informações das famílias envolvidas, assim como por meio de entrevistas com as instituições locais. As informações foram complementadas com os dados oriundos da Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural do Pará - EMATER, do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE e da Secretaria Municipal de Desenvolvimento Econômico de Ananindeua - SEDES. Os resultados mostraram que não existem leis ou políticas públicas voltadas a agricultura urbana da área de pesquisa, e o entendimento do governo local sobre AUP é restrito. Identificou-se a ausência de saneamento, fornecimento de água e tratamento de esgoto sanitário, e as condições precárias de infraestrutura, como alternativa de transporte para o escoamento da produção, também foram evidenciados. Todavia, as atividades da AUP fazem parte da dinâmica do município por iniciativa dos citadinos, na maioria dos casos pesquisados como ocupação principal, e única fonte de renda, evidenciando além da importância que esse tipo de agricultura tem para as famílias envolvidas a potencialidade, dada a sua multifuncionalidade, em contribuir com o desenvolvimento local sustentável, tanto no aspecto social como alimentar, melhorando de maneira continuada a qualidade de vida das pessoas na cidade.

Infra-estrutura de esgoto sanitário no município de Belém: cobrança por serviços de esgotamento sanitário nas bacias hidrográficas do Reduto e do Una

A remuneração dos serviços de esgotamento sanitário no Brasil é feita geralmente através de tarifas calculadas proporcionalmente ao consumo de água, e empregada para a realização de serviços de operação e manutenção da coleta e tratamento dos esgotos sanitários, e também como fonte de recursos para provisão dessa importante infra-estrutura. O percentual varia de concessionária e corresponde ao volume de esgoto gerado após o consumo de água. Com esse critério de cobrança as concessionárias de saneamento têm demonstrado de forma indireta, o grau de utilização diferenciada que cada usuário faz do sistema de esgoto, porém também tem levantado questionamentos se o valor cobrado na tarifa de esgoto, com base num percentual do consumo de água, corresponde realmente à contribuição efetiva de esgoto às redes coletoras. Por outro lado, não se tem conhecimento de quais fatores interferem na cobrança por serviços de esgotamento sanitário e de como os diferentes percentuais adotados representam efetivamente a contribuição de esgoto à rede coletora, o que levou ao questionamento sobre sua legitimidade, já que nem toda água consumida retorna ao meio ambiente na forma de esgoto. O estudo realizado nesta dissertação tem como objetivo identificar quais os fatores e de que forma podem interferir na cobrança pela utilização de serviços de esgotamento sanitário. Foram adotados indicadores urbanísticos, técnicos e ambientais relacionados ao sistema de cobrança pelos serviços de esgotamento sanitário nas bacias do Reduto e do Una em Belém. Para analisar tais fatores, foram utilizados dados obtidos sobre a estrutura tarifária da concessionária estadual de saneamento, referentes ao serviço de esgoto, associados a índices urbanísticos adotados pelo planejamento urbano em Belém. Os resultados sustentaram a influência dos fatores identificados neste estudo na forma de cobrança por serviços de esgotamento, relacionados à contribuição de esgoto, a existência de sistema de tratamento e a cobrança pelo uso da água, não sustentando totalmente enquanto relacionados ao uso e ocupação do solo.

Avaliação do custo de construção em função do traçado da rede coletora de esgoto sanitário

Um dos principais entraves para expansão do Sistema de Esgotamento Sanitário no país é o alto custo da implantação da rede coletora de esgoto, uma vez que está relacionada diretamente com a profundidade. Considerando este problema, o presente trabalho apresenta dois diferentes estudos de traçados de rede coletora do tipo separador absoluto para o município de Santa Cruz do Arari – Marajó – Pará, a fim de encontrar a menor profundidade e consequentemente o melhor custo. Primeiramente, foram elaborados dois traçados de rede coletora de esgoto na área com maior concentração populacional sendo dimensionado conforme as normas técnicas existentes. A partir dos levantamentos quantitativos de cada traçado, foram realizadas planilhas orçamentárias com a possibilidade de comparar entre si o menor custo de rede. Embora houvesse pequena diferença de comprimento entre os dois traçados, o item que mais pesou foi à profundidade ao longo da rede. No trecho de chegada da Estação Elevatória de Esgoto, a profundidade teve 4,90 m e 4,77m, para o Traçado Nº 1 e para o Traçado Nº 2, respectivamente. Logo, o que melhor apresentou o custo total foi o Traçado Nº 2, com valor total de R$ 913.867,54 versus R$ 1.021.818,11 do Traçado Nº 1, representado uma economia de R$ 107.950,56 para o mesmo local. De acordo com os resultados obtidos, foi possível avaliar que o estudo de traçado de rede coletora de esgoto se torna importante para qualquer local, como neste estudo de caso, onde o município apresenta grandes dificuldades de acesso para a implantação do sistema de esgotamento sanitário.

Análise do limite da capacidade de escoamento de esgoto sanitário em tubulação interceptora assentada em área urbana

O objetivo deste trabalho foi analisar o limite da capacidade de escoamento de esgoto sanitário em tubulação interceptora assentada na área urbana do município de Belém – PA. Para isso, foram considerados a Bacia de Esgotamento 5 (BE 5), as projeções populacionais e de produção de esgoto (2010-2030) da área oficial com coleta e transporte de esgoto da BE 5 (Área 1) e da área total dessa Bacia (Área 2), os 100m (cem) do interceptor assentado na BE 5 (chegada da Estação Elevatória de Esgoto do Una), bem como as informações identificadas dessa tubulação e a alteração de declividade proposta neste trabalho. Foi executado o dimensionamento hidráulico e verificou-se que na Área 1, para todas as declividades escolhidas, o interceptor terá capacidade de escoamento no período de 2010-2030, chegando a lâmina líquida máxima de 0,225 em 2030. No entanto, para a Área 2 verificou-se que a capacidade de escoamento terá comprometimento, quando utilizamos três das sete declividades estimadas, chegando a lâmina líquida máxima de 0,950 em 2030, indo de encontro ao recomentado na NBR 9649/1986 Projeto de Rede Coletora de Esgoto Sanitário (0,750). Recomenda-se, neste caso, a reestruturação/ampliação do sistema de coleta e transporte de esgoto da BE 5, em virtude do aumento populacional e de produção de esgoto, resultante da nova divisão de Bacias de Esgotamento realizado no PDSES (2010).