Estudo do adensamento e desidratação dos resíduos gerados na ETA-Brasília

Abstract

O presente trabalho enfoca o adensamento e desidratação dos resíduos da ETA-Brasília, importante unidade operacional do sistema de abastecimento de água do Distrito Federal. A ETA-Brasília está passando por intervenções de reforma e ampliação, e estudos anteriores indicaram que o tratamento dos resíduos proposto para essa estação que inclui a desidratação por centrífuga, provavelmente apresentará resultados inferiores aos indicados no projeto, em termos de concentração de sólidos na torta. Como conseqüência, a ETA-Brasília apresentará maiores custos operacionais para desidratação dos resíduos produzidos e para transporte da torta gerada, além de eventuais problemas ambientais associados à alternativa selecionada para destinação final. Duas hipóteses foram levantadas para explicar a baixa desidratabilidade observada na desidratação por centrífuga, e são objeto de avaliação desse trabalho. A primeira seria a influência da presença de algas na água bruta, que emprestam características orgânicas ao lodo. A outra hipótese é relacionada à possibilidade dos lodos flotados reterem parte das microbolhas da flotação em sua estrutura, dificultando a etapa de desidratação. Dessa forma, a metodologia experimental do presente trabalho permitiu comparar a desidratação entre lodos produzidos pelo adensamento da água de lavagem da ETA-Brasília, por flotação e sedimentação, com o de outra estação de tratamento de água (ETA-Descoberto), abastecida por manancial com água bruta de diferentes características. Os experimentos de adensamento foram realizados em instalação piloto, localizada na ETA-Brasília, e os de desidratação, tanto por centrifugação quanto por filtração forçada, em escala de bancada. Os resultados obtidos mostraram não haver influência importante do processo de adensamento na desidratabilidade dos lodos de ETAs, sugerindo que a incorporação de microbolhas de ar ao lodo não é o fator que determina a baixa eficiência da centrifugação. Em relação à influência das características da água bruta, verificou-se que a água bruta que alimenta a ETA-Brasília, de caráter orgânico devido à presença de algas, produziu resíduos no tratamento de água também com características orgânicas, e essas características foram determinantes na desidratabilidade dos lodos, levando a teores de sólidos na torta da ordem de 10%, bastante inferiores aos obtidos a partir dos resíduos da ETA-Descoberto, freqüentemente acima de 30%. A avaliação preliminar utilizando a técnica de descongelamento e descongelamento indicou que a baixa desidratabilidade dos resíduos da ETA-Brasília pode estar relacionada à distribuição de água na estrutura interna do floco, que é determinada nos primeiros estágios do tratamento de água bruta, recomendando-se estudar a coagulação e floculação como forma de se obter lodos com melhores características de desidratabilidade. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

The present work focuses the thickening and dewatering of residues from the Brasilia Water Treatment Plant (WTP), an important operational unit of the water supply system in the Federal District, Brazil. Brasília WTP is enlarging and undergoing improvements, and previous studies have indicated that the treatment of the residues which includes centrifuge dewatering, will present inferior results to those indicated in the project, in terms of cake solid content. As a consequence, Brasília WTP will have greater operational costs for dewatering of the produced residues and the transport of the generated cake, beyond the eventual environmental problems associated with the alternative final disposal. Two hypotheses were raised to explain the low dewaterability observed in the centrifugal dewatering, and are objectives of evaluation in this work. The first one is the presence of algae in raw water, which gives the sludge organic characteristics. The second hypothesis is related to the possibility of sludge retaining part of the micro-bubbles in its structure, hampering the dewatering phase and resulting in a cake with a low solids content. The experimental methodology of the present work compared the centrifugal dewatering between flotation and sedimentation thickened sludge, using backwash water from Brasilia WTP, with another WTP plant (Descoberto WTP), supplied by reservoir with different raw water characteristics. Thickening experiments were carried out in a pilot plant located at Brasilia WTP. Dewatering tests were carried in a bench scale, as much for centrifugation as for press filters. The results obtained in the present work showed that there was no important difference in the thickening process in sludge WTP, suggesting that the incorporation of micro-bubbles of air in the sludge is not the factor that determines the low efficiency of centrifuge dewatering. In relation to the influence of the raw water characteristics, it was verified that the raw water that supplies Brasilia WTP, with an organic character due to algal presence, also produced residues in the water treatment with organic characteristics, and these characteristics were determinative in the sludge dewatering, leading to a cake solids content in the order of 10%, very inferior to those obtained from the residues of Descoberto WTP, frequently above 30%. The preliminary evaluation using the freeze-thaw technique indicated that the low dewaterability of the residues of Brasilia WTP can be related to the water distribution in the internal structure of the floc, that is determined in the initial steps of raw water treatment, and further studies in the coagulation and flocculation as form of getting sludges with better dewaterability characteristics are recommended.