Trabalho de conclusão de curso.

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Trabalho de conclusão de curso.

  1. 1. CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE GOIÁS ÁREA DE QUÍMICA GERENCIAMENTO DO RESÍDUO SÓLIDO ORIUNDO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA E ESTUDO DA DISPOSIÇÃO NO MEIO AMBIENTE POR MIRON DE PAIVA MENEZES Graduação em Tecnologia Química Agroindustrial Goiânia – GO 2006
  2. 2. MIRON DE PAIVA MENEZES GERENCIAMENTO DO RESÍDUO SÓLIDO ORIUNDO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA E ESTUDO DA DISPOSIÇÃO NO MEIO AMBIENTE Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à coordenação de Química do CEFET-GO, como parte das exigências para obtenção do grau de Tecnólogo em Química Agroindustrial. Profa . Orientadora: Sandra Regina Longhin Goiânia-GO Agosto/2006
  3. 3. FICHA CATALOGRÁFICA DE PAIVA MENEZES, MIRON Gerenciamento do Resíduo Sólido Oriundo de Estação de Tratamento de Água e Estudo da Disposição no Meio Ambiente. [Goiânia, Goiás] 2006. 79 p. Trabalho de Conclusão de Curso apresentado no CEFET-GO/Área de Química para a obtenção do grau Tecnólogo em Química Agroindustrial.
  4. 4. CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE GOIÁS ÁREA DE QUÍMICA GERENCIAMENTO DO RESÍDUO SÓLIDO ORIUNDO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA E ESTUDO DA DISPOSIÇÃO NO MEIO AMBIENTE POR MIRON DE PAIVA MENEZES Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso submetida à Banca Examinadora designada pelo colegiado do Curso de Graduação em Tecnologia em Química Agroindustrial como parte dos requisitos necessários à obtenção do grau de Tecnólogo em Química Agroindustrial. Banca Examinadora Profa . Ms. Sandra Regina Longhin - Química /CEFET-GO Orientadora Prof. Ms. José Carlos Rodrigues Meira - Química/CEFET – GO Prof. Ms. Jerônimo Rodrigues da Silva - Saneamento Ambiental/ CEFET – GO Goiânia, 21 de Agosto de 2006.
  5. 5. À minha mãe, fonte de toda minha inspiração e pessoa responsável pela formação de minha personalidade, que me abriu portas e mostrou caminhos, a qual sempre agradeço. E a todos aqueles que de alguma forma me ajudaram na realização deste trabalho e sempre acreditaram no meu sucesso.
  6. 6. O importante e bonito do mundo, é isto: que as pessoas não estão sempre iguais, ainda não foram terminadas – mas que elas vão sempre mudando. Afinam ou desafinam. Verdade maior. É o que a vida me ensinou. (Guimarães Rosa)
  7. 7. AGRADECIMENTOS A Deus pela existência e oportunidade da vida. Aos meus pais pelo carinho, estímulo e orientação em todo processo de desenvolvimento da minha vida. Ao CEFET, instituição pública que tem me proporcionado o acesso ao conhecimento e formação profissional. À Profa Sandra Regina Longhin, pela sua compreensão, paciência, ajuda e conhecimento na orientação deste trabalho. À minha tia Maria, pela sua paciência quando da execução do trabalho, por ter me fornecido o instrumento para digitação e pesquisa. À minha irmã Mirlei, minha prima Clarice, pela ajuda emocional e estímulo nos momentos difíceis da realização do trabalho. A todos os meus amigos, em especial a Jackeline Miranda, que me fazem lembrar Fernando Pessoa: “o valor das coisas não está no tempo em que elas duram, mas na intensidade com que acontecem. Por isso existem momentos inesquecíveis, coisas inexplicáveis e pessoas incomparáveis”. (Fernando Pessoa – 1888 a 1935) A CAESB, na pessoa de Márcia Álvares, pelo fornecimento dos dados necessário para o desenvolvimento do trabalho. Acredito que são pessoas e empresas assim que promovem o progresso da pesquisa. A pesquisadora Enga . Agra . Sandra Teixeira, pela gentileza no envio de informações para o trabalho. Aos professores José Carlos Rodrigues Meira e Jerônimo Rodrigues da Silva pela participação e contribuição prestadas na realização deste trabalho. E a todos aqueles que de uma forma ou outra, tem contribuído para o meu crescimento profissional.
  8. 8. SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS..............................................................................................................ix LISTA DE TABELAS E QUADROS......................................................................................x LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS......................................................................xi RESUMO.................................................................................................................................xii ABSTRACT............................................................................................................................xiii INTRODUÇÃO.........................................................................................................................1 OBJETIVOS..............................................................................................................................4 GERAIS...................................................................................................................................4 ESPECÍFICOS.........................................................................................................................4 METODOLOGIA DE PESQUISA..........................................................................................4 CAPÍTULO 1. TRATAMENTO DE ÁGUA PARA ABASTESCIMENTO.......................5 1.1. IMPUREZAS DA ÁGUA.................................................................................................5 1.2. PROCESSOS DE TRATAMENTO DE ÁGUA E A FORMAÇÃO DE RESÍDUOS.....8 1.2.1. MISTURA E COAGULAÇÃO.....................................................................................9 1.2.2. FLOCULAÇÃO.........................................................................................................14 1.2.3. DECANTAÇÃO.........................................................................................................15 1.2.4. FILTRAÇÃO..............................................................................................................17 1.2.5. DESINFECÇÃO........................................................................................................19 CAPÍTULO 2. RESÍDUO SÓLIDO, LODO, DE ETA.......................................................20 2.1. CARACTERIZAÇÃO DO LODO DE ETA..................................................................22 2.1.1. CARACTERÍSTICAS FÍSICO – QUIMICA..............................................................24 2.1.2. CARACTERÍSTICAS QUÍMICA...............................................................................27 2.2. PROPRIEDADES FÍSICAS DOS LODOS....................................................................33 2.2.1. MASSA E VOLUME..................................................................................................33 2.2.2. RESÍSTÊNCIA ESPECÍFICA...................................................................................34 2.2.3. COMPRESSIBILIDADE...........................................................................................34 2.3. ASPECTOS AMBIENTAIS DO DESCARTE INADEQUADO DE LODOS..............35 2.4. TRATAMENTO DOS LODOS DE ETA.......................................................................36 2.4.1. ADENSAMENTO......................................................................................................36 2.4.2. CONDICIONAMENTO.............................................................................................36
  9. 9. viii 2.4.3. DESIDRATAÇÃO......................................................................................................36 CAPÍTULO 3. LEGISLAÇÕES E ASPECTOS LEGAIS PERTINETES A RESÍDUOS SÓLIDOS.................................................................................................................................40 3.1. CLASSIFICAÇÃO DOS RESÍDUOS SÓLIDOS SEGUNDO NBR 10.004/2004.......40 3.2. CLASSIFICAÇÃO DOS CORPOS D`ÁGUA, PADRÕES DE POTABILIDADE E DESPEJO DE RESÍDUOS (CONAMA 357/2005)...............................................................42 CAPÍTULO 4. DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUO SÓLIDO DE ETA NO MEIO AMBIENTE: ESTUDOS DE CASO.....................................................................................44 ESTUDO DE CASO 1: INCORPORAÇÃO EM MATRIZ DE CONCRETO......................47 ESTUDO DE CASO 2: PRODUÇÃO DE TIJOLOS NA INDÚSTRIA CERÂMICA.........54 ESTUDO DE CASO 3: RECUPERAÇÃO DE SOLOS DEGRADADOS............................59 ESTUDO DE CASO 4: CLASSIFICAÇÃO E BIODEGRADAÇÃO DE LODO DE ETA PARA DESCARTE EM ATERRO SANITÁRIO.................................................................65 CONSIDERAÇÕES FINAIS.................................................................................................69 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................................71 ANEXOS..................................................................................................................................75
  10. 10. ix LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Impurezas contidas na água. Figura 2 - Classificação e distribuição dos sólidos em função do tamanho. Figura 3 - Distribuição dos sólidos em termos de concentração. Figura 4 - Etapas do processo convencional de tratamento de água. Figura 5 - Esquematização do processo de coagulação e floculação. Figura 6 - Câmara de mistura e floculação. Figura 7 - Decantador retangular com ponte raspadora mecânica. Figura 8 - Esquema de decantadores horizontal e vertical. Figura 9 - Meios filtrantes. Figura 10 - Diagrama de lavagem de filtros Figura 11 - Visão holística do gerenciamento de lodo de ETA. Figura 12 - Pontos de geração de resíduos em uma ETA convencional. Figura 13 - Lodo de ETA. Figura 14 - Concentração de metais em lodo de ETA. Figura 15 - Concentração de metais em lodo de ETA. Figura 16 - Distribuição química de elementos no lodo da ETA de Brasília. Figura 17 - Distribuição química de elementos no lodo da ETA de São Leopoldo. Figura 18 - Formas de redução de volume de lodo. Figura 19 - Centrífuga. Figura 20 - Prensa desaguadora. Figura 21 - Filtro prensa. Figura 22 - Resistência à compressão. Figura 23 - Esquema de produção de tijolos cerâmicos com lodo de ETA. Figura 24 - Média dos resultados obtidos nos corpos de provas.
  11. 11. x LISTA DE TABELAS E QUADROS Tabela 1 - Análises físico-químicas de lodo de ETA. Tabela 2 - Análises químicas de lodo de ETA. Tabela 3 - Análise de resíduo sólido de lodo. Tabela 4 - Análise do extrato de lixiviação do lodo. Tabela 5 - Análise do extrato de solubilização do lodo. Tabela 6 - Elementos analisados no lodo de ETA de Passaúna. Tabela 7 - Ensaios físico-químico e mecânico do cimento. Tabela 8 - Propriedades do concreto fresco. Tabela 9 - Características químicas e radioativas do lodo e solo argiloso. Tabela 10 - Análise em amostra de solo degradado. Tabela 11 - Análise em lodo de ETA. Tabela 12 - Valores médios da aplicação de lodo de ETA em solos degradados. Tabela 13 - Análise química de ensaio de lixiviação do lodo de ETA. Quadro 1 - Agentes coagulantes e floculantes utilizados no processo de tratamento de água. Quadro 2 - Características dos lodos gerados em ETA. Quadro 3 - Características do lodo de sulfato de alumínio. Quadro 4 - Aparência do lodo de sulfato de alumínio. Quadro 5 - Etapas seqüenciais do tratamento de lodo de ETA. Quadro 6 - Condições de lançamento de efluentes. Quadro 7 - Resistência à compressão.
  12. 12. xi LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS ABES - Associação Brasileira de Engenharia e Saneamento. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. CAESB - Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal. CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente. DQO - Demanda Química de Oxigênio. DQO - Demanda Bioquímica de Oxigênio. ETA - Estação de Tratamento de Água. EMBASA - Empresa Baiana de Águas e Saneamento S/A. IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. IBAMA - Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis. MMA - Ministério do Meio Ambiente. MPa - Megapascal. NBR - Norma Brasileira Registrada. PNCDA - Programa Nacional de Controle e Desperdício de Água. SANEAGO - Saneamento de Goiás S/A. SISNAMA - Sistema Nacional do Meio Ambiente. UNT - Unidade Nefelométrica de Turbidez. °H - Unidade de Hanzen. pH - Potencial Hidrogeniônico.
  13. 13. xii RESUMO Os resíduos sólidos constituem um sério problema para a sociedade moderna. O aumento da população tem levado a um aumento no consumo de produtos e, consequentemente, no aumento da produção de resíduos. A deposição de forma inadequada destes resíduos tem provocado à degradação do meio ambiente e a contaminação dos mananciais de água e do solo. As Estações de Tratamento de Água (ETA), enquadradas como uma indústria, geram um resíduo sólido em seus decantadores denominado lodos de ETA. Este resíduo há anos vem sendo descartados em cursos d’águas próximos das estações. Este lodo é classificado segundo a NBR – 10.004 como resíduo sólido não inerte Classe II-A. A situação gerada pelo descarte de resíduo de ETA com destino inadequado é encontrada em muitos municípios brasileiros, mas com as exigências dos órgãos ambientais por alternativas adequadas para este lodo, inúmeros trabalhos e pesquisas em relação ao assunto têm sido realizados. É necessário que se conheça as características físico-químicas e como este lodo é produzido pelas ETA para que se possa pensar em uma finalidade e então dar um destino apropriado ao mesmo. O lodo gerado em uma ETA pode ter características variadas dependendo das condições da água bruta (presença de sólidos orgânicos e inorgânicos), dosagens de produtos químicos (sulfato de alumínio e em alguns casos polímeros condicionantes) e a forma de limpeza do decantadores, o que pode fazer com que o lodo fique retido durante vários dias dependendo da ETA. Os métodos de disposição adequado dos resíduos são estratégias de preservação ambiental. A incorporação em matriz de concreto têm sido uma alternativa tecnicamente viável e vantajosa, pois substitui agregados convencionais por artificiais (lodo) de menor custo. Outra forma de disposição pode ser a fabricação de tijolos cerâmicos visando o aproveitamento do resíduo como matéria-prima para a indústria de cerâmica vermelha. A disposição em áreas degradadas é uma alternativa muito interessante. Discuti-se também a possibilidade de disposição final em aterro sanitário, os resultados obtidos mostram que o lodo não interfere de forma negativa no processo de biodegradação. Uma visão geral sobre a produção, característica e descarte deste resíduo no meio ambiente, contribui para modificar a atual situação e abordagem da problemática dos resíduos sólidos produzidos nas estações de tratamento de água. Deste modo o lodo deixa de ser visto como um simples resíduo a ser descartado e passa a ser visto como matéria prima na produção de bens de consumo, uma postura coerente com os princípios de desenvolvimento sustentável. Palavras-Chaves: Lodo de ETA; Resíduos de ETA; Disposição de Resíduo Sólidos.
  14. 14. xiii ABSTRACT The solid waste constitute problem for the modern society. The increase of the population has led to an increase in the consumption of products and, result, in the increase of the production of waste. The deposition of inadequate form of this waste has degradation of the environment and the contamination of the water sources and the soil. The Water Treatment Plant (WTA), frame as an industry, generate a solid waste in decanters called sludge WTA. This residue has years comes being discarded in courses from water next to the stations. This sludge is classified according to NBR – 10.004 as solid waste no-inert Classroom II-A. The situation generated for the discarding of residue of WTA with inadequate destination is found in many Brazilian cities, but with the requirements of the ambient agencies for alternatives adjusted for this sludge, innumerable works and research in relation to the subject have been carried through. It is necessary that if it knows the characteristics physicist-chemistries e as this sludge is produced by the WTA so that if it can think about a then purpose to give an appropriate exactly destination. The sludge generated in a WTA can have varied characteristics depending on the conditions of the rude water (organic and inorgânic presence solid), dosages of chemical products (sulphate of aluminum and in some cases polymers) and the form of cleanness of the decanters, what it can make with that the sludge is restrained during some days depending on the WTA. The methods adequate of disposal the wastes are strategies of ambient preservation. The incorporation in concrete matrix has been a technical viable alternative and advantageous therefore it substitutes aggregate conventionals for artificial (sludge) of lesser cost. Another form of disposal can be the manufacture of ceramic bricks aiming at the exploitation of the wastes as raw material for the red ceramics industry. The disposal in degraded areas is a very interesting alternative. I was argued also the final possibility of disposal into sanitary embankment, the results show that the sludge does not intervene of negative form with the bio-degradation process. A general vision on the production, characteristic and discarding of this waste in the environment, it contributes to modify the current situation and boarding of the problematic one of the produced solid wastes in the water treatment plant. In this way the sludge leaves of being seen as a simple waste to be discarded and passes to be seen as substance cousin in the production of consumption good, a coherent position with the principles of sustainable development. Key-Words: Sludge of WTA; Waste of WTA; Disposal of Solid Waste.
  15. 15. 1 INTRODUÇÃO Muitos dos problemas ambientais que a humanidade tem enfrentado nos últimos anos mostram que a utilização dos recursos naturais não tem sido feita de forma adequada e demonstram a necessidade de um desenvolvimento econômico social compatível com a conservação do meio ambiente (Mota apud in Silva, 2004). A urbanização e o crescimento populacional ocorridos nos últimos 30 anos têm sido responsáveis por demandas crescentes de bens de consumo, energia elétrica e água para abastecimentos público e industrial, gerando grandes volumes dos mais variados resíduos (Cordeiro, 2001). Estes resíduos não têm apresentado uma preocupação por parte da sociedade moderna, de acordo com o censo de 1996 do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatísticas), 76% dos resíduos sólidos urbanos gerados até este período eram descartados a céu aberto, 13% dos resíduos eram colocados em aterros controlados, 10% em aterros sanitários, 0,9% usinas de reciclagem e compostagem e 0,1% incinerado (IBGE, 2000). Nos centros urbanos, o abastecimento de água torna-se cada dia mais centrado na qualidade do produto a ser distribuído à população, mas, em contrapartida, as quantidades disponíveis estão mais distantes em função de descuidos do próprio setor responsável pela área sanitária nos municípios. A água, um dos recursos naturais mais preciosos por ser indispensável ao ser humano à flora e a fauna, tem apresentado em decorrência dos inúmeros despejos lançados sem tratamento em seus mananciais, uma qualidade não-potável ao consumo. Este tem sido um dos principais desafios da humanidade na atualidade, o atendimento a demanda por água de boa qualidade (Cordeiro, 2001). As estações de tratamento de água (ETA) têm grande importância por transformar água bruta de qualidade inferior em potável, basicamente removem os materiais em suspensão na água bruta utilizando os processos de coagulação, floculação, decantação, filtração e desinfecção adicionando diversos produtos químicos. No Brasil existem cerca de 7.500 estações de tratamento de águas chamadas de convencionais ou tradicionais (Sales e colaboradores, 2004). Deste processo de potabilização da água nas ETA, é produzido em grande quantidade um resíduo sólido (lodo), que é constituído de resíduos sólidos orgânicos e inorgânicos (argilas e areias) provenientes da água bruta e principalmente grandes concentrações de metais, decorrentes da adição de produtos químicos e polímeros
  16. 16. 2 condicionantes do processo (Reali, 1999). Estudos mostram que uma estação de tratamento de água convencional com capacidade de tratar 2.400 L/s produz cerca de 1,8 t de lodo por dia (Hoppen apud in Sales e colaboradores, 2004). A maioria dos lodos gerados nas estações de tratamento de água (ETA) são lançados nos recursos hídricos próximos às estações sem receber um tratamento adequado (Parsekian, 1998). Ressalta-se que esta situação de geração de resíduo em ETA com destino inadequado é encontrada em muitos municípios brasileiros. No entanto com a evolução da legislação ambiental as ETA vêm sendo obrigadas a destinar adequadamente estes resíduos. Levando-se em consideração a legislação brasileira vigente, de acordo com a Lei 6838 de 3 de agosto de 1981, descartar este resíduo sólido em cursos d’água é crime ambiental sujeito as penalidades legais. A forma de disposição desse lodo não tem sido discutida com efetividade devido ao desconhecimento sobre as características dos mesmos e as ações negativas que este pode provocar no meio ambiente onde é disposto. A norma técnica NBR 10.004 (ABNT, 2004) é responsável por classificar os resíduos sólidos em diferentes níveis de periculosidade, considerando possíveis riscos ambientais e à saúde pública. Segundo esta norma, os lodos provenientes de sistemas de tratamento de água são definidos como resíduos sólidos, portanto, devem ser tratados e dispostos dentro dos critérios nela definidos. A resolução nº 357 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA, 2005) determina as condições que devem ser cumpridas para o lançamento de efluentes de qualquer fonte poluidora, direta ou indiretamente nos corpos d’água. Tais condições impedem o lançamento, sem prévio tratamento, do lodo produzido nas ETA, devido a grande concentração de sólidos sedimentáveis presentes neste resíduo. Portanto esta legislação exige maiores cuidados com a disposição do lodo de tratamento do processo de potabilização da água. Os custos decorrentes destes cuidados, dependentes que são das quantidades descartadas, tornam cada vez mais viáveis e justificáveis aprimorar os processos e minimizar os descartes (PNCDA, 1999). A destinação deste resíduo sólido compreende então um problema atual que têm afetado as cidades que possuem sistemas de tratamentos de água, principalmente nas grandes metrópoles. Quando as ETA não dispõem este lodo nos recursos hídricos próximos das estações geralmente descartam em aterros sanitários. O acondicionamento deste resíduo em aterros sanitários não visa o aproveitamento dos nutrientes presentes e geram subprodutos como metano e o chorume. Neste caso a proposta de reciclagem deste lodo através da incorporação em processos industriais é uma solução coerente por reduzir a quantidade no consumo de matéria-prima e energia utilizada no processo de fabricação (Santos, 2003).
  17. 17. 3 A decisão quanto ao processo a ser adotado para o tratamento e disposição do lodo de ETA deve ser derivada fundamentalmente de um balanceamento entre critérios técnicos e econômicos, com a apreciação dos méritos quantitativos e qualitativos de cada alternativa. Não há fórmula generalizada para tal, e o bom senso ao se atribuir à importância relativa de cada aspecto técnico é essencial (Von Sperling, 2005). O desenvolvimento de estudos que enfoquem o resíduo gerado nesta indústria, avaliando métodos de disposição alternativos (recuperação de solo degradado; incorporação em matriz de concreto e fabricação de tijolos cerâmicos) que tenham por finalidade minimizar os impactos negativos de seu descarte no meio ambiente são essenciais, pois proporcionam benefícios à indústria da água, ao meio ambiente e a sociedade, de modo a reduzir os custos, impactos ambientais e a deterioração das condições de vida do planeta.
  18. 18. 4 OBJETIVOS GERAIS O trabalho teve como objetivo o estudo e avaliação do resíduo sólido oriundo de estação de tratamento de água, bem como descrever formas de disposição adequada no meio ambiente com base em parâmetros técnicos, ambientais, sociais e econômicos. ESPECÍFICOS Levantar informações técnicas capaz de indicar a qualidade do resíduo sólido (lodo) proveniente de estação de tratamento de água (ETA) e o estudo da disposição mais adequada do mesmo. Deste modo foram considerados os seguintes aspectos: - descrever os processos de geração destes resíduos durante o tratamento de água. - organizar dados sobre o resíduo sólido (lodo), por muitas vezes difusos e que são imprescindíveis à compreensão do problema. - analisar formas convencionais (aterro sanitário) e não convencionais (incorporação em matriz de concreto, fabricação de tijolos cerâmicos e recuperação de áreas degradas) de disposição ambiental do resíduo, adotando uma postura coerente de desenvolvimento sustentável. METODOLOGIA DE PESQUISA A metodologia deste trabalho consiste na pesquisa bibliográfica e de dados que possam caracterizar o resíduo sólido produzido em ETA e o estudo das disposições do mesmo no meio ambiente. Para análise das características do lodo e o estudo da disposição adequada no meio ambiente optou-se pela obtenção dos dados qualitativos e quantitativos por meio de pesquisa bibliográfica e documental mediante consulta em livros, teses, dissertações e documentos em sítios da internet. A descrição dos meios de descarte benéfico tais como incorporação em matriz de concreto, tijolos cerâmicos, recuperação de áreas degradadas e descarte em aterro sanitário foi obtida por meio de artigos pesquisados, sendo apresentados como estudos de casos.
  19. 19. 5 CAPÍTULO 1. TRATAMENTO DE ÁGUA PARA ABASTECIMENTO Entre todos os setores de infra-estrutura, o saneamento é sem dúvida o mais relevante à preservação da saúde pública, com fortes impactos sobre o meio ambiente e o desenvolvimento. Um sistema de abastecimento de água deverá fornecer e garantir à população água de boa qualidade do ponto de vista físico-químico e biológico sem impurezas prejudiciais à saúde. Para tanto, e em função das características qualitativas da água fornecida pelos mananciais, procede-se o tratamento em instalações denominadas genericamente de "Estação de Tratamento de Água - ETA". As estações de tratamento de água são indústrias na qual a água bruta (matéria prima) deve ser transformada em água potável (produto final) através da aplicação de produtos em operações e processos. Esta indústria é uma das poucas à qual todos os seres humanos fazem uso do seu produto. Nos últimos tempos tem-se constatado aumento na demanda que, aliado a sensível piora da qualidade da água bruta, conduz a necessidade de funcionamento eficiente das estações, tanto do ponto de vista técnico quanto do econômico (Parsekian, 1998). 1.1. IMPUREZAS DA ÁGUA A qualidade da água, do ponto de vista ambiental é definida pelas impurezas nela incorporadas devido as suas propriedades de solvente e capacidade de transportar partículas. A influência das condições naturais e a interferência do homem são em grande parte, condicionantes da qualidade da água. O aumento da expansão demográfica e a atividade econômica na indústria e agricultura juntamente com a composição do solo sobre o qual a água escoa, provocam as impurezas adicionais que ela apresenta, sendo recomendado uma forma de tratamento para torná-la potável ao consumo humano (Richter e Azevedo Neto, 1991). As impurezas presentes na água podem ser retratadas por suas características físicas, químicas e biológicas. A figura 1 esquematiza estas características.
  20. 20. 6 Figura 1. Impurezas contidas na água. Fonte: Barnes e colaboradores, 1981 apud in Von Sperling, 2005. a) Sólidos presentes em água Com exceção dos gases dissolvidos, todas as impurezas da água contribuem para a carga de sólidos. Podendo ser classificados fisicamente pelo tamanho e estado das partículas e quimicamente em orgânicos (sólidos voláteis) e inorgânicos (sólidos fixos). A figura 2 apresenta a classificação dos sólidos em função do tamanho. Visão a olho nu Flocos bacterianos Vírus Bactérias Dissolvidos Coloidais Suspensos 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100 101 102 103 (µm) Figura 2. Classificação e distribuição dos sólidos em função do tamanho. Fonte: Von Sperling, 2005. IMPUREZAS CARACTERÍSTICAS FISÍCAS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS SÓLIDOS GASES INORGÂNICOS ORGÂNICOS SER VIVO SUSPENSOS COLÓIDES DISSOLVIDOS MATÉRIA EM DECOMPOSIÇÃO ANIMAIS VEGETAIS PROTISTAS
  21. 21. 7 Os sólidos totais podem ser classificados de acordo com a figura 3. Os sólidos voláteis representam uma estimativa da matéria orgânica e os sólidos fixos a matéria inorgânica ou mineral. FIXOS SUSPENSÃO VOLÁTEIS TOTAIS FIXOS DISSOLVIDOS VOLÁTEIS Figura 3: Distribuição dos sólidos em termos de concentração. Fonte: Von Sperling, 2005. b) Colóides As substâncias no estado coloidal são responsáveis pela produção de turbidez e coloração da água. Os colóides constituem um sistema em que partículas de tamanho muito pequeno (argilas, matéria orgânica, bactérias, substâncias produtoras de cor etc.) encontra-se dispersas num meio homogêneo, onde é formada uma área superficial em relação ao seu peso, de tal modo que as forças gravitacionais não influenciam na sua suspensão. Os principais fatores da estabilização do estado coloidal são o tamanho e a carga elétrica das partículas. Por possuírem cargas elétricas nas suas superfícies, estabelecem um campo eletrostático. São classificados em hidrofóbicos (possuem aversão à água) e hidrofílicos (possuem afinidade com a água). Nos colóides hidrofóbicos a sua estabilidade é devida unicamente à carga elétrica que possuem, enquanto que nos hidrofílicos a estabilidade está relacionada à atração para com as moléculas de água (Lemes, 1984).
  22. 22. 8 1.2. PROCESSOS DE TRATAMENTO DE ÁGUA E A FORMAÇÃO DE RESÍDUOS Para que a água seja utilizada ao consumo humano, esta deverá apresentar-se isenta de microrganismos patogênicos e substâncias orgânicas e inorgânicas em teores que prejudiquem a população consumidora. No Brasil os parâmetros para isto são estabelecidos pelo Ministério do Meio Ambiente (MMA), através do IBAMA, na resolução do CONAMA 357/2005. Caso a água de uso não se apresente dentro de tais parâmetros então deverá utilizar-se de um método de tratamento, o mais utilizado é o tratamento completo ou convencional, existindo também outras formas de tecnologias. Este tratamento constitui-se das seguintes etapas: - coagulação; - floculação; - decantação ou sedimentação; - filtração e; - desinfecção. A figura 4 apresenta um esquema geral destas etapas de tratamento. Figura 4: Etapas do processo convencional de tratamento de água. Fonte: EMBASA, 2005.
  23. 23. 9 1.2.1. Mistura e Coagulação As águas superficiais naturais contêm sólidos inorgânicos suspensos ou coloidais, material orgânico em solução, microrganismos e outras impurezas que, em virtude da mútua repulsão das cargas elétricas em sua superfície (a maioria dessas impurezas possui superfície com cargas negativas), se mantêm em suspensão estável por longo período de tempo. Para conseguir sua remoção é necessária a aplicação de coagulantes, geralmente o sulfato de alumínio (Al2SO4) e cloreto férrico (FeCl3), que neutralizam as cargas possibilitando a aproximação das partículas e sendo posteriormente removidas. A coagulação é um processo em que os coagulantes são adicionados à água reduzindo as forças que tendem a manter separadas as partículas em suspensão, portanto na coagulação há a neutralização das cargas negativas das partículas, promovendo aglomeração, formando partículas maiores e aumentando a velocidade de sedimentação (Richter e Azevedo Neto, 1991). A mistura rápida promove a dispersão do coagulante à água, que deve ser homogênea e o mais rápido possível para que haja uma distribuição uniforme do coagulante utilizado. A coagulação resulta de dois mecanismos básicos: a coagulação eletrocinética, onde o Potencial Zeta (potencial necessário para romper a película protetora de íons que rodeiam a partícula) é reduzido por íons ou colóides de cargas opostas e a ortocinética, onde as micelas se agregam e formam flocos que aglomeram as partículas em suspensão. As partículas coloidais suspensas presentes nas águas superficiais naturais, são carregadas negativamente sendo a maioria de natureza hidrofóbica. Essas partículas são agregadas através da adição de coagulantes. Essas substâncias coagulantes reagem com a alcalinidade natural ou adicionada na água, para formar hidróxidos com cargas positivas. Os hidróxidos são relativamente insolúveis em pH neutro, precipitam dependendo das características da água, especialmente cor, turbidez e pH (Lemes, 1984). O tipo de coagulante e auxiliares de coagulação a serem usados são definidos pelo esquema de processo da estação de tratamento, pelas características da água e por fatores econômicos. Dados mostram que 91% das empresas de abastecimento de água utilizam o parâmetro preço na aquisição dos produtos químicos (Parsekian, 1998). Cerca de doze substâncias químicas podem ser usadas sob diversas condições operacionais, na coagulação, para produzir uma água de qualidade final satisfatória. Os coagulantes metálicos comumente usados são aqueles cujo alumínio (Al2SO4, NaAlO2 e
  24. 24. 10 outros), e o ferro (Fe2(SO4)3, FeSO4 e FeCl3) é a base, por produzirem cátions e ânions que reagem com a alcalinidade da água para formar hidróxidos insolúveis precipitáveis (Lemes, 1984), alguns coagulantes utilizados são: a) Sulfato de Alumínio (Al2(SO4)3): O sulfato de alumínio é um sólido cristalino de cor branco-acinzentado é a substância química mais utilizada para coagulação dos suprimentos públicos de água devido a excelente formação dos flocos, custo e fácil manuseio. A hidrólise do sulfato de alumínio é complexa e não é completamente definida. A reação entre o sulfato de alumínio hidratado e o bicarbonato de cálcio (Ca(HCO3)2), é dada pela equação a seguir (Lemes, 1984). Al2(SO4)3.14,3 H2O(aq.)+ 3 Ca(HCO3)2(aq.)→2 Al(OH)3(aq.)+ 3 CaSO4(s) + 14,3 H2O(l) + 6 CO2(g) Se óxido de cálcio (CaO) ou carbonato de sódio (Na2CO3) forem adicionados à água juntamente com os coagulantes, as seguintes reações poderão ocorrer: Al2(SO4)3.14,3 H2O(aq.) + 3 Ca(OH)2(aq.) → 2 Al(OH)3(aq.)+ 3 CaSO4(s) + 14,3 H2O(l) Al2(SO4)3.14,3 H2O(aq.) + 3 Na2CO3(aq.) + 3 H2O(l) → 2 Al(OH)3(aq.)+ 3 Na2SO4(s) + 3 CO2(g) + 14,3 H2O(l) A neutralização ocorre quando colóides carregados opostamente são misturados aos coagulantes atraindo-se entre si e posteriormente colidindo, resultando numa redução da carga líquida. b) Sulfato de Ferro III (Fe2(SO4)3): O sulfato de ferro III é disponível comercialmente na forma de um material granular marron-avermelhado solúvel em água. Suas reações são de neutralização de cargas e formação de hidróxidos insolúveis de ferro, que em função da baixa solubilidade podem agir sobre uma ampla faixa de pH, de 5 a 11. Na coagulação, a formação de flocos é mais rápida devido ao alto peso molecular comparado ao alumínio, pois são mais densos e o tempo de sedimentação é mais reduzido, têm baixo consumo de alcalinidade e menor redução de pH (Pavanelli apud in Macêdo, 2004).
  25. 25. 11 A equação a seguir representa o processo de coagulação. Fe2 (SO4)3(aq)+ 3 Ca(HCO3)2(aq) → 2 Fe(OH)3(aq) + 3 CaSO4(s) + 6 CO2(g) Se o meio for alcalinizado pela adição de óxido de cálcio ou carbonato de sódio a reação será: Fe2(SO4)3(aq) + 3 Ca(OH)2(aq.) → 2 Fe(OH)3(aq.) + 3 CaSO4(s) Fe2(SO4)3(aq.)+ 3 Na2CO3(aq.)+ H2O(l) → 2 Fe(OH)3(aq.) + Na2SO4(s) + 3 CO2(g) c) Sulfato de Ferro II (FeSO4): O sulfato de ferro II é um sólido cristalino de cor branca-esverdeada, que é obtida como subproduto de processos químicos, principalmente na decapagem do aço. O ferro II (Fe2+ ) adicionado à água precipita na forma oxidada de hidróxido de ferro (Fe(OH)2). A coagulação com sulfato ferroso e óxido de cálcio é efetiva na clarificação de águas turvas (Santa Rita e Santos Filho, 2002). A equação que rege o processo se encontra representada a seguir. 2 FeSO4. 7 H2O(aq.) + 2 Ca(OH)2(aq.) + ½ O2(g) → 2 Fe(OH)2(aq.) + 2 CaSO4(s) + 13 H2O(l) A faixa de pH ótima de coagulação está entre 8,5 e 11. As quantidades são iguais ou pouco superiores que as de sulfato de alumínio (Al2(SO4)3), mas a solução do sulfato de ferro II é mais agressiva e uma segunda desvantagem é ter sempre que utilizar óxido de cálcio para melhorar o processo de floculação (Macêdo, 2004). d) Cloreto de Ferro III (FeCl3): A utilização da solução de cloreto de ferro III (líquido de coloração marrom) diminui drasticamente a turbidez e a DBO, elimina fosfatos e uma boa parte de metais quando a coagulação é realizada em pH de valores elevados. Apresenta as mesmas características do sulfato de ferro II (Macêdo, 2004). A reação é descrita a seguir: FeCl3. 6 H2O(aq.) + 3 HCO3 - (aq.) → Fe(OH)3(aq.)↓ + 3 CO2(g) + 3 Cl- (aq.) + 6 H2O(l)
  26. 26. 12 Além dos citados outros coagulantes químicos podem ser utilizados no processo de tratamento de água, como por exemplo hidroxicloreto de alumínio e o aluminato de sódio (NaAlO2). Cada coagulante requer um pH adequado, para ser ajustado o parâmetro do componente químico escolhido. Utiliza-se quase sempre hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) ou carbonato de sódio (Na2CO3) para aumentar o pH da água e ácido sulfúrico (H2SO4) para diminuir (Macêdo, 2004). e) Polímeros Sintéticos: Os auxiliares de coagulação beneficiam a floculação, aumentando a decantabilidade e o enrijecimento dos flocos. As dificuldades com a coagulação, frequentemente, ocorrem devido aos precipitados de baixa decantabilidade, ou aos flocos frágeis que são facilmente fragmentados sob forças hidráulicas (Santa Rita e Santos Filho, 2002). Os polímeros sintéticos são substâncias químicas orgânicas de cadeia longa e alto peso molecular, disponíveis numa variedade de nomes comerciais. Os polímeros são classificados de acordo com a carga elétrica na cadeia do polímero. Os que possuem carga negativa são chamados aniônicos, os carregados positivamente são chamados de catiônicos, e os que não possuem cargas são chamados de não-iônicos. Os não-iônicos e aniônicos são frequentemente usados com coagulantes metálicos para promoverem a ligação entre os colóides, a fim de desenvolverem flocos maiores e mais resistentes (Santa Rita e Santos Filho, 2002). O lodo formado pelo uso de polímeros é relativamente mais denso e fácil para ser desidratado, ao contrário do lodo gelatinoso e volumoso oriundo do uso de sulfato de alumínio. Embora significativos progressos tenham sido feitos na aplicação de polieletrólitos, no tratamento de água, sua principal aplicação ainda é como auxiliar de coagulação. No quadro a seguir estão resumidos os principais agentes coagulantes e floculantes utilizados no processo de tratamento de água para remoção de impurezas.
  27. 27. 13 Coagulante ou Floculante Função Sulfato de Alumínio (Al2(SO4)3 Policloreto de Alumínio (Aln(OH)m.Cl3n-m) Cloreto Férrico (FeCl3) Sulfato Ferroso (FeSO4) Cátions polivalentes (Al3+ , Fe3+ , Fe2+ etc) neutralizam as cargas elétricas das partículas suspensas e os hidróxidos metálicos (ex. Al2(OH)3), ao adsorverem os particulados, geram uma floculação parcial. Hidróxido de Cálcio (Ca(OH)2) Usualmente utilizado como agente controlador do pH. Porém os íons cálcio atuam também como agentes de neutralização das cargas elétricas superficiais, funcionando como coagulante inorgânico. Polímeros Aniônicos e Não-Iônicos Geração de pontes entre as partículas já coaguladas e a cadeia do polímero, gerando flocos de maior diâmetro. Polímeros Catiônicos Neutralização das cargas elétricas superficiais que envolvem os sólidos suspensos e incrementos do tamanho dos flocos formados. Policátions São polieletrólitos catiônicos de baixo peso molecular, os quais possuem como função principal a neutralização das cargas elétricas superficiais e o aumento dos tamanhos dos flocos. Quadro 1: Agentes coagulantes e floculantes utilizados no processo de tratamento de água.
  28. 28. 14 A figura a seguir esquematiza o processo de coagulação. Figura 5: Esquematização do processo de coagulação e floculação. Fonte: KURITA, 2005 1.2.2. Floculação A floculação é definida como o processo de aglomeração e compactação de partículas de coagulantes e de matéria em suspensão na água, formando conjuntos maiores e mais densos (flocos). Este processo é mecânico produzindo agitação na água, isto cria um gradiente de velocidade que causa turbulência capaz de provocar choques ou colisões entre as partículas coagulantes (coagulantes químicos) e as existentes em suspensão e no estado coloidal na água (Lemes, 1984). Os contatos provocados permitem que os flocos aumentem em tamanho e densidade, tornando-os mais fáceis de serem sedimentados por gravidade. Os floculadores são os equipamentos agitadores utilizados para promover esta etapa de tratamento. Um exemplo de floculador é mostrado na figura 6 a seguir: Polímero Não-iônico ou Aniônico Partículas Suspensas Partículas Finas Substâncias Solúveis Hidróxido de Poli-Alumínio Floculação Neutralização de Cargas
  29. 29. 15 Figura 6: Câmara de mistura e floculação. Fonte: Santa Rita e Santos Filhos, 2002. 1.2.3. Decantação Na decantação se verifica a deposição de matéria em suspensão, pela ação da gravidade. Este processo consiste em tornar as águas, que carregam estes materiais em suspensão, mais lenta provocando a sedimentação, ou seja, um fenômeno físico em que as partículas suspensas apresentam movimento descendente em meio líquido de menor massa específica, devido à ação da gravidade (Richter e Azevedo Netto, 1991). O processo ocorre nos decantadores que é geralmente um tanque retangular, como mostrado na figura 7, com pontos de descarga, podendo ser também circulares ou quadrados. Os decantadores retangulares contêm chicanas para dirigir o fluxo vertical para calhas coletoras, que se estende transversalmente e ao longo da periferia do decantador.
  30. 30. 16 Figura 7: Decantador retangular com ponte raspadora mecânica Fonte: Santa Rita e Santos Filhos, 2002. Em uma ETA convencional os decantadores são horizontais, como mostrado na figura 8a, simples que tem boa profundidade e volume, onde se retém a água por longo tempo, o necessário para a deposição dos flocos. Em algumas cidades podem-se observar decantadores verticais, como o da figura 8b, que tem um menor tempo de retenção da água, porem são necessários equipamentos como módulos tubulares que dificultam a saída dos flocos. Figura 8a: Esquema de decantadores horizontal Figura 8b: Esquema de decantadores vertical. Fonte: O CAMINHO DAS ÁGUAS, 2006.
  31. 31. 17 As impurezas retidas nos decantadores, normalmente permanecem durante meses (geralmente dois meses) ou são removidas diariamente utilizando raspadores de lodo. Grande parcela dos resíduos sedimentado no decantador é lançado em corpos d’água, sendo o primeiro caso mais grave, pois as impurezas permanecem longo tempo em contato com a água podendo neste período ocorrer a liberação de metais, o lodo fica mais concentrado, dificultando sua assimilação pelo corpo receptor. 1.2.4. Filtração A filtração é um processo de separação sólido-líquido, envolvendo fenômenos físicos, químicos e, às vezes, biológicos. Visa à remoção das impurezas da água por sua passagem através de um meio poroso. Quando a velocidade com que a água atravessa o leito é baixa, o filtro é denominado filtro lento, já quando é elevada denomina-se filtro rápido, predominando a ação da profundidade (Richter e Azevedo Neto, 1991). Os filtros usados no processo de filtração são constituídos de meios filtrantes formando camadas. Nos filtros rápidos consiste de uma camada de areia, ou, em alguns casos, de uma camada de um meio poroso mais grosso e menos denso colocados sobre a camada de areia, o que vai permitir a filtração a taxas ainda mais elevadas. O leito filtrante é colocado numa caixa de concreto com profundidade específica. Durante a filtração a água passa de cima para baixo, através do filtro, devido a uma combinação da pressão da água somada a sucção do fundo. Ao atravessar a camada, ficam retidos os flocos e impurezas que não foram eliminados no decantador. Figura 9: Meios filtrantes. Fonte: PUROSYSTEMS, 2005. Água Antracito Areia Seixo
  32. 32. 18 A lavagem dos filtros pode ser feita somente com água no sentido ascendente, por inversão de fluxo, com uma vazão capaz de assegurar uma expansão adequada para o meio filtrante. A figura 10 apresenta um esquema desta lavagem. Na Europa, é corrente proceder simultaneamente uma injeção de ar durante a lavagem, o que ajuda a fluidizar e agitar o leito de areia e, uma vez que se formam bolhas de ar, pode também ocorrer um processo de separação por flutuação (ou flotação) o que ajuda a arrastar o material que se pretende separar. O uso do ar como auxilio na lavagem, economizando água é também mais um fator a exigir um sistema capaz de distribuir uniformemente o ar e a água simultaneamente. A recuperação da água de lavagem dos filtros pode trazer muitas vantagens para o sistema, mas ainda são poucas as estações que tem feito o aproveitamento da água de lavagem. Figura 10: Diagrama de lavagem de filtros Fonte: Santa Rita e Santos Filhos, 2002. As calhas de lavagem dos filtros, suspensa sobre o leito coletam as águas de lavagem e as afastam das caixas do filtro. A filtração permite que a água se torne límpida, com sabor e odor mais agradáveis. Porém, não é suficiente para garantir a potabilidade da água, pois parte dos microorganismos é capaz de ultrapassar as camadas de areia dos filtros (Santa Rita e Santos Filhos, 2002). Remoção mecânica dos sólidos decantados Água floculada Canal do efluente Decantação do floco Direção da água
  33. 33. 19 1.2.5. Desinfecção A desinfecção tem por objetivo eliminar os microrganismos patogênicos, bactérias, protozoários, vírus e vermes, presentes na água, sendo um processo seletivo, ou seja, não destrói todos os microrganismos na água e nem elimina completamente os microrganismos patogênicos. Deve-se notar a diferença entre desinfecção e esterilização, que significa a destruição de todos os organismos causadores de doenças. Entre os agentes de desinfecção mais utilizados temos: o cloro, ozônio, permanganato de potássio, radiação ultravioleta entre outros (Di Bernado apud in Parsekian, 1998). Dentre os desinfectantes o mais largamente empregado pelas estações de tratamento de água é o cloro, principalmente pela facilidade de aplicação, custo e porque é capaz de destruir a maioria dos microrganismos patogênicos. O uso de derivados clorados, como gás cloro, hipoclorito de sódio, hipoclorito de cálcio, cloraminas orgânicas e dióxido de cloro, têm contribuído para o controle das doenças hídricas e das chamadas toxinfecção alimentar de origem bacteriana (Morris apud in Macedo, 2004).
  34. 34. 20 CAPÍTULO 2. RESÍDUO SÓLIDO, LODO, DE ETA Nos últimos anos, um grande número de estações de tratamento de água (ETA) tem-se defrontado com o problema do tratamento e disposição dos resíduos sólidos, lodos, gerados durante o processo de tratamento. Embora não seja um problema recente, o efeito da disposição inadequada dos resíduos sólidos gerados em ETA tem-se mostrado ser extremamente danoso ao meio ambiente, especialmente nos grandes centros urbanos, seja pelo aumento da quantidade de sólidos e da turbidez em corpos d’água, como também no provável aumento da sua toxicidade que, por sua vez, pode comprometer a estabilidade da vida aquática (Junk e Guizzi apud in Sakumoto e colaboradores, 2005). A produção destes lodos vem crescendo, principalmente nos últimos anos, e tem se tornado um grande problema para as companhias de saneamento básico e de forma mais abrangente para a sociedade. Atualmente os sistemas de abastecimento de água têm se restringido somente ao produto final (água), não havendo uma preocupação com estes resíduos sólidos que são gerados no processo. A questão quanto à disposição ambiental deste resíduo deve ser avaliado de forma abrangente, analisando todos os setores que estabelecem a produção, tratamento e disposição deste lodo. Uma visão holística possibilita visualizar que todos estes setores devem ser avaliados conjuntamente, conforme ilustra a figura 11. Figura 11: Visão holística do gerenciamento de lodo de ETA. Fonte: adaptada de Parsekian, 1998. NORMAS LEGISLAÇÃO SAÚDE MEIO AMBIENTE SEGURANÇA SOCIAL LODO DE ETA
  35. 35. 21 Os principais resíduos gerados em ETA a partir dos processos tradicionais de tratamento são as águas de lavagem dos filtros, os lodos dos decantadores e os rejeitos de limpeza dos tanques de produtos químicos. Cada uma dessas linhas geradoras de resíduos sólidos apresenta características distintas em termos de vazão e concentração de sólidos, razão pela quais diferentes concepções de tratamento devem ser consideradas (PNCDA, 1999). Tanto em termos mássicos quanto volumétrico a maior quantidade de resíduos são produzidos nos decantadores das estações de tratamento convencionais. Como visto anteriormente, os lodos formados nos decantadores são resultados dos processos e operação de coagulação/floculação e sedimentação das partículas presentes na água bruta. Essas partículas sofrem ação de reações químicas e operação física de formação de flocos que se tornam propícios para a sedimentação. A água decantada, com parte dos flocos que não se sedimentou, passa pelos filtros ficando retidos e na lavagem dos filtros obtêm-se as águas de lavagem. O material removido da água bruta é retido em tanques por certo tempo e disposto, quase sempre, em cursos d’água (Cordeiro, 1999). A figura 12 mostra os principais pontos de geração destes resíduos. Figura 12: Pontos de geração de resíduos em uma ETA convencional. Fonte: adaptada de Cordeiro, 1999. Água Tratada Limpeza dos tanques Resíduos sólidos gerais Lodo dos Decantadores Água de Lavagem dos Filtros DecantadoresFloculadores Casa de Química Água Bruta Caminho das águas Resíduos C O A G U L A Ç Ã O Filtros
  36. 36. 22 2.1. CARACTERIZAÇÃO DOS LODOS DE ETA Os lodos gerados podem ter características variadas, que vai depender das condições da água bruta (sólidos orgânicos e inorgânico), dosagens de produtos químicos (Al2(SO4)3 e em alguns casos polímeros condicionantes) e a forma de limpeza do decantadores como mostrado na figura 13, que podem ficar retidos durante vários dias dependendo da ETA e devem ser removidos de forma a não comprometer a sua operação (Cordeiro, 1999). Figura 13: Lodo de ETA Fonte: Pisoler e Pereira (SANEAGO), 2005. Estas características podem variar em função da tecnologia usada no tratamento de água. Além dos parâmetros tradicionais do saneamento para o lodo, devem ser considerados também concentrações e o tipo e tamanho das partículas (Cordeiro, 1999). O quadro 2 apresenta dados referentes a diferentes ETA. A diferença entre esses resíduos mostra a necessidade de estudar melhor o problema, devido à diversidade apresentada.
  37. 37. 23 Autor/ Ano DBO (mg/L de O2) DQO (mg/L de O2) pH ST (mg/L) SV (%) SS (%ST) Neubauer (1968) 30 a 50 500 a 15000 6,0 a 7,6 1100 a 16000 20% a 30% _ Sutherland (1969) 100 a 232 669 a 1100 7,0 4300 a 14000 25% 80% Bugg (1970) 380 1162 a 15800 6,5 a 6,7 4380 a 28580 20% _ Albrecht (1972) 30 a 100 500 a 10000 5,0 a 7,0 3000 a 15000 20% 75% Culp (1974) 40 a 150 340 a 5000 7,0 _ _ _ Nilsen (1974) 100 2300 _ 10000 30% _ Singer (1974) 30 a 300 30 a 5000 _ _ _ _ Cordeiro (1981) 320 5150 6,5 81575 20,7% _ Vidal (1990) 449 3487 6,0 a 7,4 21972 15% _ Cordeiro (1993) _ 5600 6,4 30275 26,3% _ Patrize (1998) _ _ 5,5 6112 19% _ Quadro 2: Características dos lodos gerados em ETA. Fonte: adaptada de Cordeiro, 1999. Como apresentado no capítulo 1, os coagulantes utilizados no processo de tratamento de água são sais de ferro e alumínio por desestabilizarem, através de suas cargas, as partículas presentes em água bruta. O lodo proveniente de sulfato de alumínio apresenta coloração marrom e uma pequena proporção de biodegradabilidade, o quadro 3 mostra as principais características deste lodo (Richter, 2001). Sólidos Totais (%) Al2(SO4)3. 5H2O (%) Inorgânicos (%) Matéria Orgânica (%) pH DBO (mg/L O2) DQO (mg/L O2) 0,1 – 4 15 – 40 35 – 70 15 – 25 6 - 8 30 - 300 30 – 5.000 Quadro 3: Características do lodo com sulfato de alumínio. Fonte: Richter, 2001.
  38. 38. 24 Estes lodos sedimentam com relativa facilidade, porém sua baixa compactibilidade resulta em grande volume e baixo de teor de sólidos. A aparência e características de lodo de sulfato de alumínio (Al2(SO4)3) variam com a concentração de sólidos, como indicado no quadro 4. Concentração de Sólidos (%) Aparência do Lodo 0 - 5 Líquido 8 - 12 Esponjoso, semi-sólido 18 - 25 Argila ou barro suave Quadro 4: Aparência do lodo com sulfato de alumínio Fonte: Richter, 2001. 2.1.1. Características Físico–químicas A caracterização físico-química do lodo de diferentes ETA encontra-se na tabela 1. Os experimentos foram realizados com resíduos resultantes de três estações convencionais ou tradicionais de tratamento de água. Essas estações, situadas na região central do estado de São Paulo têm vazões de produção ligeiramente próximas, em torno de 500 L/s. Os sistemas estudados foram os das cidades de São Carlos, Araraquara e Rio Claro. Desse modo, os resultados obtidos permitiram avaliar com maior abrangência as possibilidades de aplicação dos resíduos em estações de tratamento de água que utilizem formas de processamento e operação similares. As três estações estudadas diferenciam-se por meio do sistema operacional e tipo de coagulante químico utilizado. Na ETA de Araraquara, o lodo é removido até três vezes ao dia, não sofrendo acúmulo nos tanques. Já as ETA de São Carlos e de Rio Claro efetuam a limpeza dos decantadores em um período mais longo acarretando assim um aumento na concentração de sólidos.
  39. 39. 25 Parâmetros ETA - São Carlos ETA - Araraquara ETA – Rio Claro Conc. de Sólidos (%) 4,68 0,14 5,49 pH 7,2 8,93 7,35 Cor (uC) 4.300.000 10.650 250.000 Turbidez (uT) 800.000 924 36.000 DQO (mg/L) 4.800 140 5.450 Sólidos Totais (mg/L) 58.630 1.620 57.400 Sólidos Suspensos (mg/L) 23.520 775 15.530 Sólidos Dissolvidos (mg/L) 32.110 845 42.070 Alumínio (mg/L) 11.100 2,16 30 Zinco (mg/L) 4,25 0,10 48,53 Chumbo (mg/L) 1,60 0,00 1,06 Cádmio (mg/L) 0,02 0,00 0,27 Níquel (mg/L) 1,80 0,00 1,16 Ferro (mg/L) 5.000 214 4.200 Manganês (mg/L) 60 3,33 30 Cobre (mg/L) 2,06 1,70 0,091 Cromo (mg/L) 1,58 0,19 0,86 Tabela 1: Análises físico-químicas de lodo de ETA. Fonte: Cordeiro, 1999. Os valores de cor e turbidez para lodo de ETA concentrado não têm sentido, demonstrado pelos altos valores, por se tratar de um resíduo sólido. O pH varia de 7 a 9. A concentração de sólidos está em torno de 0,1% a 5,5%, destacando os sólidos suspensos que representam de 27% a 47% e os sólidos dissolvidos de 52% a 72%. A alta DQO demonstra que, apesar de pouco biodegradáveis, estes lodos podem ser prontamente oxidáveis.
  40. 40. 26 0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 mg/L ETA - São Carlos ETA - Araraquara ETA - Rio Claro Alumínio Ferro Manganês Figura 14: Concentração de metais em lodo de ETA. Fonte: Cordeiro, 1999. Dentre os metais presentes no lodo observa uma grande concentração de alumínio e ferro, decorrente principalmente da adição dos coagulantes empregados para o tratamento da água. Em menores quantidades verifica-se a concentrações de manganês. As distribuições dos demais metais estão apresentados na figura 15. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 mg/L ETA - São Carlos ETA - Araraquara ETA - Rio Claro Zinco Chumbo Cádmio Níquel Cobre Cromo Figura 15: Concentração de metais em lodo de ETA. Fonte: Cordeiro, 1999.
  41. 41. 27 As concentrações de metais são elevadas nos sistemas que efetuam limpezas em grandes intervalos de tempo, como a de São de Carlos e Rio Claro, evidenciado o prejuízo que o acúmulo de lodo nos tanques de decantação pode acarretar quando descartados. A maioria dos valores está acima dos padrões permitido pela resolução CONAMA 357 (2005), para o lançamento de efluentes (quadro 6). 2.1.2. Características Químicas As análises da ETA de Brasília (CAESB) foram realizadas no mês de setembro de 2005 e os dados foram obtidos junto à estação de tratamento de água. Estas análises são referentes ao sistema de desidratação de lodo da ETA do Rio Descoberto. Já os dados da ETA São Leopoldo - RS, foram obtidos por meios de pesquisa em artigos científicos. A caracterização química do resíduo foi realizada no Laboratório Lakelfield-GEOSOL, Belo Horizonte - MG, por fluorescência de raios - X para os óxidos SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, K2O e TiO2, em amostras fundidas por Li2B4O7 (tetraborato de lítio) e por espectrometria de absorção atômica para o Na2O. Esses dados estão apresentados na tabela 2.
  42. 42. 28 Parâmetros Analisados ETA - Brasília ETA – São Leopoldo SiO2 (Óxido de Silício) 30,8% 34,80% TiO2 (Óxido de Titânio) 1,18% 0,94% Al2O3 (Óxido de Alumínio) 34,9% 22,30% Fe2O3 (Óxido de Ferro) 11% 6,60% MgO (Óxido de Magnésio) 1,02% 0,69% CaO (Óxido de Cálcio) 1,21% 0,40% Na2O (Óxido de Sódio) 0,066% 0,23% K2O (Óxido de Potássio) 0,540% 0,57% Zn (Zinco) 34,6 ppm - Sr (Estrôncio) 5,34 ppm - Cu (Cobre) 23,9 ppm - P (Fósforo) 1226,2 ppm - Ce (Cério) 21,13 ppm - Y (Ítrio) 2,11 ppm - Be (Berílio) 0,96 ppm - Ba (Bário) 24,1 ppm - Mn (Mânganes) 200 ppm - V (Vanádio) 187 ppm - Cr (Cromo) 85,8 ppm - La (Lantânio) 1,65 ppm - Nd (Neodímio) 2,05 ppm - *CAESB, Setembro de 2005. Tabela 2: Análises químicas de lodo de ETA. Fonte: CAESB (2005) e Santos e Colaboradores (2003). Os resultados das análises evidenciam como espécies químicas principais do lodo os óxidos de silício, alumínio e ferro que correspondem à cerca de 77% na ETA de Brasília e
  43. 43. 29 64% na ETA de São Leopoldo - RS (figuras 16 e 17). Os teores de óxidos alcalinos (K2O e Na2O) e alcalinos terrosos (MgO e CaO) são baixos. Os demais metais presentes no lodo representam cerca de 25%, sendo os de maiores concentrações os elementos fósforo, manganês e vanádio. Figura 16: Distribuição química de elementos no lodo da ETA de Brasília. Fonte: CAESB, 2005. Esses valores são semelhantes aos das argilas normalmente usadas como matéria prima de produtos cerâmicos. Figura 17: Distribuição química de elementos no lodo da ETA de São Leopoldo. Fonte: Santos e colaboradores, 2003. 30,80% 1,18% 34,90% 11% 1,21% 0,07% 0,54% 1,02% SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO Na2O K2O 34,80% 0,94% 22,30% 33,47% 0,69% 0,40% 6,60% 0,23% 0,57% SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO Na2O K2O Outros
  44. 44. 30 Para a caracterização de risco ambiental, foram avaliados ensaios visando o estudo da periculosidade do resíduo. O lodo estudado foi o da ETA de São Leopoldo - RS. Os referidos ensaios foram desenvolvidos no Laboratório de Análises Químicas Ltda em Porto Alegre - RS, segundo as NBR 10.004/1987, 10.005/1987 e 10.006/1987. Nas tabelas 3 e 4 são apresentados o resultados dos estudos realizados pelos pesquisadores para a periculosidade do resíduo, o qual reúne os estudos da origem e composição do resíduo, da inflamabilidade, da corrosividade, da reatividade, da toxicidade e patogenicidade (Santos e colaboradores, 2003). Parâmetro Lodo de ETA Umidade (% H2O) 68,7 pH (solução a 5%) 6,4 Óleos e Graxas (%) 0,05 Cianetos (% CN) N.D* Sulfetos (ppm H2S) 120,0 Alumínio (% Al) 6,0 Ferro Total (% Fe) 4,8 N.M.P. de Coliformes Totais (N.M.P./100 mL) 480000 N.M.P de Coliformes Fecais (N.M.P/100 mL) 320000 Cinzas (%) 83,2 *N.D: não detectado. Tabela 3: Análise de resíduo sólido de lodo. Fonte: Santos e Colaboradores, 2003. Analisando os valores constantes nas tabelas 3, nota-se que esta amostra do resíduo não é constituída de restos de embalagens e nem resíduo de derramamento ou produto fora das especificações. Não é corrosiva, pois não se apresenta na forma líquida (resíduo sólido). Não é reativo, porque este não contém ânion cianeto e os sulfetos apresentam-se em concentração baixa. Não é tóxico, já que no ensaio de lixiviação o resíduo não exibe características que o torne perigoso (tabela 4). E não é patogênico, por tratar-se de um resíduo de estação de tratamento de água (Santos e colaboradores, 2003).
  45. 45. 31 Parâmetro (mg/L) Lodo de ETA NBR 10.004 (VMP) Fluoretos N.D 150,0 Arsênio N.D 5,0 Bário 0,3 100,0 Chumbo N.D 5,0 Cromo Total 0,04 5,0 Cádmio N.D 0,5 Mercúrio N.D 0,1 Prata N.D 5,0 Selênio N.D 1,0 *N.D: Não detectado. VMP: Valor máximo permitido. Tabela 4: Análise do extrato de lixiviação do lodo. Fonte: Santos e Colaboradores, 2003. Analisando os valores da tabela 5, verifica que este resíduo não pode ser classificado como inerte, porque a concentração de vários parâmetros (fenóis, alumínio, cromo, ferro total e manganês) está acima dos valores especificados, segundo a NBR 10.004. Portanto este lodo de estação de tratamento de água é classificado como RESÍDUO CLASSE II A – Não Inerte.
  46. 46. 32 Parâmetros (mg/L) Lodo de ETA NBR 10.004 (VMP) Fenóis 0,06 0,001 Surfactantes 0,13 0,2 Cianetos N.D 0,1 Cloretos 50,0 250,0 Fluoretos N.D 1,5 Sulfatos 135,3 400 Nitratos 2,7 10 Dureza 250,0 500 Alumínio 0,34 0,2 Arsênio N.D 0,05 Bário 0,33 1,0 Chumbo N.D 0,05 Cobre 0,02 1,0 Cromo 0,16 0,05 Cádmio N.D 0,005 Ferro Total 2,56 0,3 Manganês 1,0 0,1 Mercúrio N.D 0,001 Prata N.D 0,05 Selênio N.D 0,01 Sódio 3,66 200,0 Zinco 0,02 5,0 *N.D: Não detectado. VMP: Valor máximo permitido. Tabela 5: Análise do extrato de solubilização do lodo. Fonte: Santos e Colaboradores, 2003.
  47. 47. 33 2.2. PROPRIEDADES FÍSICAS DOS LODOS 2.2.1. Massa e Volume A quantidade de lodo produzida em determinada ETA dependerá de fatores como: partículas presentes na água bruta, que conferem turbidez e cor à mesma; concentração de produtos químicos aplicados ao tratamento; tempo de permanência do lodo nos tanques; forma de limpeza dos mesmos; eficiência da sedimentação; entre outros (Cordeiro, 2001). A porcentagem de lodo produzida geralmente se encontra entre 0,2% e 5,0% do volume de água tratado pela estação. Várias equações foram propostas para previsão da massa e/ou volume de lodo que pode ser gerado em uma ETA, porém as mais práticas são citadas a seguir: S = (0,2 C + k1T + k2D) 1.000 Onde: S = massa de sólidos secos precipitados (kg/m3 de H2O); C = cor da água bruta (°H); T = turbidez da água bruta (UNT); D = dosagem de coagulantes (mg/L); k1 = relação entre sólidos totais suspensos e turbidez (varia entre 0,5 e 2,0); k2 = relação estequiométrica na formação do precipitado de hidróxido e depende do coagulante utilizado (Al2(SO4)3 = 0,26; FeCl3= 0,40; Fe2(SO4)3= 0,54). Para quantificar a produção global de resíduo sólido, Cordeiro (1999) adaptou a equação de Cornwell (1987) ao sistema internacional de medidas, sendo apresentada a seguir: W = 0,0864.Q .(0,44.D + 1,5.T + A) Onde: W = Quantidade de lodo (Kg/d) Q = Vazão de entrada da água (L/s) D = Dosagem de sulfato de alumínio (mg/L) T = Turbidez da água bruta (uT) A = Dosagem de auxiliares ou outros produtos adicionados (mg/L)
  48. 48. 34 Desse modo, pode-se observar que a quantidade de lodo produzida é dependente da turbidez da água. A massa específica do lodo varia com o conteúdo de água. Pode variar de 1.002 kg/m3 para lodos com apenas 1% de sólidos secos a 1.200 – 1.500 kg/m3 após a desidratação. Um lodo desidratado suficiente para ser manuseado como sólido dificilmente terá uma densidade superior a 1.200 kg/m3 (Richter, 2001). Segundo dados da Associação Brasileira de Saneamento (ABES) existem no Brasil cerca de 7.500 estações de tratamento de água do tipo convencional. Uma estação de tratamento de água convencional com capacidade de tratar 2.400 L/s produz cerca de 1,8 t de lodo por dia (Hoppen apud in Sales e colaboradores, 2004). 2.2.2. Resistência Específica A resistência específica é uma medida da maior ou menor facilidade de desidratação de um lodo (resistência do lodo a passagem de água) e varia largamente dependendo das características da água bruta, do coagulante e auxiliares de coagulação utilizados, dos processos de tratamento de água e do acondicionamento químico do lodo para desidratação. Quanto menor a resistência específica mais fácil à desidratação. De um modo geral lodos com resistência específica menor que 10x1011 m/kg1 desidratam com maior facilidade, enquanto que aqueles com resistência específica maior que 100x1011 m/kg são de difícil desidratação (Richter, 2001). 2.2.3. Compressibilidade Os lodos provenientes da coagulação com sais de alumínio e ferro são geralmente altamente compressíveis. Os lodos oriundos de águas com baixo teor de sólidos, coagulados com sulfato de alumínio, têm coeficientes de compressibilidade muito elevados e, portanto, desidratam lentamente quando a pressão aplicada é elevada (Richter, 2001). 1 Unidade do Sistema Internacional (SI). Alguns autores utilizam o sistema CGS, resultando com unidade de resistência específica o s2 /g . Entre as unidades existe a seguinte relação: L S2 /g = 9.800 m/Kg.
  49. 49. 35 2.3. ASPECTOS AMBIENTAIS DO DESCARTE INADEQUADO DE LODOS Os lodos provenientes de ETAs contêm concentrações elevadas de metais, sobretudo de alumínio e ferro, que ao serem lançados in natura em cursos d'água podem induzir toxicidade aos organismos aquáticos e aumentar a degradação destes ambientes, considerando que este resíduo, além de conterem metais, apresentam também elevadas concentrações de sólidos, alta turbidez e demanda química de oxigênio (DQO), fatores que podem causar condições indesejáveis, tais como, a criação de bancos de lodo, o assoreamento do curso d'água, alterações na cor e na composição química, e ainda alterações biológicas. Em relação à toxicidade dos lodos de ETA existem poucos trabalhos que abordam esta questão, embora já existam resultados que apontam para efeitos deletérios diretos ou indiretos do alumínio à vida aquática (Barbosa e colaboradores, 2003). A avaliação da toxicidade aguda e crônica de lodo de duas ETA que utilizavam cloreto férrico e sulfato de alumínio como coagulante, aos organismo - teste Daphnia similis, mostraram que os lodos das duas ETA não causaram toxicidade aguda aos organismos-teste, verificando-se apenas indícios de toxicidade. O lodo da ETA que utiliza cloreto férrico causou toxicidade crônica, evidenciada através de baixa produção de neonatas (recém-nascidos) e alta taxa de mortalidade, enquanto que o lodo da ETA que utiliza sulfato de alumínio causou toxicidade crônica evidenciada apenas em relação à produção de neonatas. Concluiu-se então que a disposição in natura dos efluentes das ETA estudadas prejudica a biota aquática, comprometendo a qualidade da água e do sedimento dos corpos receptores, o que é preocupante tendo em vista o número de estações de tratamento e o fato da disposição dos efluentes ser, via de regra, por lançamento nos corpos d'água adjacentes (Barbosa e colaboradores, 2003 ).
  50. 50. 36 2.4. TRATAMENTO DE LODO DE ETA O tratamento dos lodos de uma ETA visa obter condições adequadas para sua disposição ambiental, como obter um estado sólido ou semi-sólido, envolvendo a remoção de água para concentrar os sólidos e diminuir o seu volume. A fração de água no lodo pode ser classificada em três categorias: água livre, que não está intimamente ligada aos sólidos do lodo; água capilar e da camada aderida por forças de superfícies; e ligação química (hidratação) (Andreoli e colaboradores, 2001). Os sistemas de tratamento de lodo podem comportar diversas combinações de operações e processos unitários. 2.4.1. Adensamento Depois de removidos de um decantador, os lodos normalmente necessitam ser adensados antes de serem tratados. O adensamento é um processo físico de concentração de sólidos que busca a redução de umidade e consequentemente a redução de volume. A viabilidade do adensamento consiste na produção de um lodo concentrado. 2.4.2. Condicionamento O condicionamento é um processo preparatório, no qual produtos químicos (coagulantes, polieletrólitos etc.) são adicionados ao lodo, visando aumentar a captura de sólidos no processo de tratamento (Santos, 2003). 2.4.3. Desidratação A redução de volume dos lodos tanto de ETA como de ETE, através da remoção do teor de água, é uma operação fundamental para reduzir custos de transportes e disposição, melhorias nas condições de manejo e conseqüentemente beneficiar o descarte deste resíduo (Santos, 2003). Na figura 18 estão representados esquematicamente às formas de redução de volume (desidratação) e os meios usuais pelos quais podem-se atingir esse objetivo.
  51. 51. 37 Figura 18: Formas de redução de volume de lodo. Fonte: Cordeiro, 2001. 2.4.3.1. Processos Mecânicos de Desidratação A operação realizada pelas centrífugas (figura 19) consiste na separação das fases sólido -líquido cujo princípio básico é semelhante à sedimentação de partículas submetidas à ação da gravidade. No entanto a intensidade das forças atuantes nos equipamentos de centrifugação geralmente superam a força da gravidade em centenas até milhares de vezes (Fontana, 2004). Figura 19: Centrífuga Fonte: PPE ARGENTINA S/A, 2006. MEIOS NATURAIS MECÂNICOS LEITOS DE SECAGEM LAGOAS DE LODOS CENTRÍFUGAS PRENSA DESAGUADORA FILTRO PRENSA
  52. 52. 38 A prensa desaguadora ou filtro prensa de correia (Belt Filter Press), mostrada na figura 20, é apropriada para a secagem de lodos provenientes da coagulação da água e é capaz de produzir uma torta com uma consistência adequada. Realizando uma desidratação contínua, este tipo de dispositivo faz passar o lodo por entre duas correias porosas móveis e tensionadas, espremendo a água à medida que lodo/correia passa acima e abaixo de uma série de rolos de diâmetros diferentes (Richter, 2001). Figura 20: Prensa desaguadora Fonte: BRASMETANO, 2006. O filtro prensa (figura 21) trabalha com lodo espessado introduzindo entre duas esteiras em que uma delas é o meio filtrante. A compressão de uma esteira sobre a outra, por meio de roletes, provoca a drenagem do líquido (Fontana, 2004). Figura 21: Filtro prensa Fonte: PPE ARGENTINA S/A, 2006.
  53. 53. 39 2.4.3.2. Processos Não Mecânicos de Desidratação Os sistemas naturais de remoção de água livre do lodo de ETAs compreendem as lagoas de lodo e leito de secagem. Esses sistemas têm como fator principal a condição climática, porém, a disponibilidade de área pode ser fator decisivo na definição do método. Nas lagoas de lodo o clima é o principal responsável pelo desaguamento do lodo, em climas quentes e áridos a secagem é realizada pela radiação solar e em climas frios o congelamento é o responsável pelo processo. O processo de desaguamento e secagem em lagoas de lodo é baseado em dois princípios: drenagem da água livre e evaporação (Fontana, 2004). O mecanismo de desidratação dos leitos de secagem consiste essencialmente em decantação, percolação (drenagem) e evaporação para obter a concentração desejada. Os leitos tradicionais são constituídos de tanques rasos apresentando como meio filtrante uma camada de brita recoberta com duas ou três camadas de areia (Richter, 2001). As principais etapas seqüenciais do tratamento de lodo de ETA e seus respectivos objetivos estão descritos no quadro 5. A adoção de cada uma das etapas de processamento de lodo depende das características dos lodos gerados, isto é, do tratamento aplicado à fase líquida, como também da etapa subseqüente de tratamento de lodo e da disposição final (Von Sperling apud in Santos, 2003). Etapas Objetivos Principais Processos Adensamento Remoção de umidade (redução de volume) Adensamento por gravidade Adensamento por flotação Condicionamento Preparação para desidratação Condicionamento químico Condicionamento térmico Desidratação Redução de umidade Lagoas de lodo Leitos de secagem Filtro prensa Centrífuga Prensa desaguadora Quadro 5: Etapas seqüenciais do tratamento de lodo de ETA. Fonte: Santos, 2003.
  54. 54. 40 CAPÍTULO 3. LEGISLAÇÕES E ASPECTOS LEGAIS PERTINENTES A RESÍDUOS SÓLIDOS A contaminação do meio ambiente tem sido um dos maiores problemas da sociedade moderna. Como resultado de uma crescente conscientização desta contaminação, bem como dos riscos à saúde humana, novas normas e legislações cada vez mais restritivas têm levado a medidas de prevenção a fim de minimizar o risco de poluição das águas. O controle da descarga de efluentes e os métodos de disposição adequados dos resíduos são estratégias de preservação ambiental. A questão dos lodos de ETA, diante dos aspectos legais vigentes, deve ser analisada criteriosamente, uma vez que as características desses rejeitos ainda são pouco conhecidas e difundidas. Diante desta necessidade de proteção do meio ambiente, os regulamentos e legislações contribuem para a restrição e o controle de poluição estabelecendo padrões para lançamentos e conduta dos agentes responsáveis pelos sistemas de produção. No Brasil a regulamentação sobre a proteção do meio ambiente é de responsabilidade do Sistema Nacional do Meio Ambiente - SISNAMA, que deve estabelecer o compromisso de garantir o equilíbrio entre os impactos gerados pela industrialização e a capacidade de suporte da natureza. Leis também têm sido elaboradas com o propósito de restringir ações antrópicas que possam degradar o meio ambiente (Fontana, 2004). 3.1. CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO NBR 10.004/2004 A Norma NBR 10.004/2004 classifica os resíduos sólidos de acordo com sua periculosidade. Para melhor compreensão desta Norma, define-se como: ● Resíduos Sólidos: resíduos nos estados sólidos e semi-sólido, que resultam de atividades da comunidade de origem: industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de varrição. Ficam incluídos nesta definição os lodos provenientes de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle de poluição, bem como determinados líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou corpos de água, ou exijam para isso soluções técnicas e economicamente inviáveis em face da tecnologia disponível. ● Periculosidade de um resíduo: característica apresentada por um resíduo, que, em função de suas propriedades físicas, químicas ou infecto-contagiosas, pode apresentar riscos à saúde
  55. 55. 41 pública, provocando ou acentuando, de forma significativa, um aumento de mortalidade ou incidência de doenças. Envolve ainda aqueles que oferecem riscos ao meio ambiente, quando o resíduo é manuseado ou destinado de forma inadequada. Os resíduos sólidos são classificados da seguinte maneira: Classe I – Perigosos: são aqueles que apresentam substancial periculosidade real ou potencial a saúde humana ou aos organismos vivos e que se caracterizam pela: ● Inflamabilidade ● Corrosividade ● Reatividade ● Toxicidade ● Patogenicidade Classe II – Não perigosos: são aqueles que não se enquadram nas classificações de resíduos Classe I - perigosos, descritos segundo anexo H da ABNT 1004/2004. São estes: resíduos de restaurante (restos de comida), sucatas de metais ferrosos, sucata de metais não ferrosos (latão, etc.), resíduo de papel e papelão, resíduos de plásticos polimerizados, resíduos de borracha, resíduos de madeira, resíduos de materiais têxteis, resíduos de minerais não- metálicos, areia de fundição, bagaço de cana e outros resíduos não perigosos. Classificam em duas classes inertes e não inertes. Classe II A – Não inertes: são aqueles que não se enquadram nas classificações de resíduos classe I - Perigosos ou de resíduos classe II B – Inertes. Os resíduos desta classe podem apresentar propriedades de: • Combustibilidade • Biodegradabilidade • Solubilidade em água Classe II B – Inertes: são quaisquer resíduos que, quando amostrados de forma representativa, e submetidos a um contato estático ou dinâmico com água destilada ou deionizada, à temperatura ambiente, não tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentrações superiores aos padrões de potabilidade de água, excetuando-se os padrões de aspecto, cor, turbidez e sabor. Como exemplo destes materiais, podem-se citar rochas, tijolos, vidros e certos plásticos e borrachas que não são decompostos prontamente. Os lodos de ETA são classificados como resíduos sólidos CLASSE II-A Não Inertes, e devem estar sujeitos a todas as regulamentações especificadas por essa norma.
  56. 56. 42 3.2. CLASSIFICAÇÃO DOS CORPOS D`ÁGUA, PADRÕES DE POTABILIDADE E DESPEJO DE RESÍDUOS (CONAMA 357/2005) A resolução N° 357 do CONAMA, classifica os corpos d’água estabelecendo padrões de potabilidade e determina as condições que devem ser cumpridas para o lançamento de efluentes de qualquer fonte poluidora, direta ou indiretamente. No artigo 24 desta resolução cita-se: Art.24. Os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados, direta ou indiretamente, nos corpos d’águas, após o devido tratamento e desde que obedeçam às condições, padrões e exigências dispostos nesta. Resolução e em outras normas aplicáveis. Os padrões de qualidade dos corpos d’água e os padrões de lançamento de efluentes se relacionam no sentido de que um efluente, além de satisfazer os padrões de lançamento, deve proporcionar condições ao corpo receptor, de forma que a qualidade do mesmo se enquadre dentro dos padrões que classificam os corpos d’água (Von Sperling, 2005). Verifica-se através das características dos lodos de ETA, apresentada anteriormente, que todos os parâmetros estão acima dos valores permitidos para o lançamento de efluentes. Portanto os lodos gerados em decantadores de ETA não devem ser lançados em corpos d’água, o que representa a maioria da disposição, sem receber um tratamento específico que enquadre com os padrões estabelecidos (quadro 6) para emissão do resíduo, devido a grande concentração de sólidos sedimentáveis, alumínio e outros metais presentes neste resíduo. Essa prática de despejo inadequada provoca degradação da qualidade ambiental, afetando condições estéticas e lançando materiais em desacordo com os padrões ambientais. O artigo 36 desta resolução estabelece que fica sob a competência dos órgãos de controle ambiental a fiscalização, bem como a aplicação de penalidades previstas para o cumprimento da legislação.
  57. 57. 43 Parâmetros Gerais Valores pH Entre 5 e 9 Temperatura Inferior a 40°C Materiais Sedimentáveis Até 1 mL/L Óleos Minerais Até 20 mg/L Óleos vegetais e gorduras animais Até 50 mg/L Parâmetros Inorgânicos Valores Máximos Arsênio total 0,5 mg/L Bário total 5,0 mg/L Boro total 5,0mg/L Cádmio total 0,2 mg/L Chumbo total 0,5 mg/L Cianeto total 0,2 mg/L Cobre dissolvido 0,1 mg/L Cromo total 0,5 mg/L Estanho total 4,0 mg/L Ferro dissolvido 15,0 mg/L Fluoreto total 10,0 mg/L Manganês dissolvido 1,0 mg/L Mercúrio total 0,01 mg/L Níquel total 2,0mg/l Nitrogênio amoniacal total 20,0 mg/L Prata total 0,1 mg/l Selênio total 0,30 mg/L Sulfeto 1,0 mg/L Zinco total 5,0 mg/L Quadro 6: Condições de lançamentos de efluentes Fonte: CONAMA, 2005.
  58. 58. 44 CAPÍTULO 4. DISPOSIÇÃO FINAL DO RESÍDUO SÓLIDO DE ETA NO MEIO AMBIENTE: ESTUDO DE CASOS A concepção de desenvolvimento sustentável pode ser compreendida entre a coexistência de três processos: o desenvolvimento tecnológico, a manutenção das condições ambientais adequadas para a existência das diferentes formas de vida no planeta, e a garantia da continuidade em tempos futuros tanto deste desenvolvimento tecnológico, como das condições ambientais necessárias à continuidade da vida. Infelizmente o terceiro componente desta proposta trata de um tempo futuro, e por vezes o espírito imediatista do homem tende a protelar atitudes de preparo do futuro em detrimento de outras que tragam resultados num curto prazo (Santos, 2003). O crescimento econômico e populacional ocorridos nos últimos anos determinou um aumento na geração dos mais variados resíduos sólidos. Vive-se hoje uma progressiva degradação ambiental, advinda principalmente das formas inadequadas de descartes destes resíduos. Um manejo adequado dos resíduos sólidos em toda sua cadeia (produção, transformação e reutilização) pode contribuir de forma significativa para a preservação do meio ambiente e consequentemente para a melhoria da qualidade de vida de toda sociedade (Donha, 2002). As disposições adequadas de resíduos sólidos têm sido uma das maneiras de evitar contaminações no meio ambiente, principalmente pela toxicidade e quantidade de rejeitos que vem sendo produzidos nos últimos anos. São conhecidas diferentes práticas de disposição, agrupadas basicamente em duas categorias: • descarte, quando as práticas utilizam o solo para decomposição do resíduo sem tirar proveito de suas propriedades benéficas, e; • uso benéfico, quando objetiva-se beneficiar das propriedades do resíduo. O principal objetivo do descarte benéfico é o aproveitamento de matéria-prima e energia, causando uma economia destes recursos do ambiente (Santos, 2003). A quantidade de resíduos sólidos (lodo) produzidos pelas estações de tratamento de água associado às formas de disposições inadequadas têm se mostrado extremamente danoso ao meio ambiente. Atualmente a busca por alternativas econômicas e tecnicamente viáveis, além de ambientalmente vantajosas para a destinação final do lodo de ETA, é um grande desafio.
  59. 59. 45 A proposta de uso benéfico mantém a concepção de aproveitamento, envolvendo a incorporação em matriz de concreto e a utilização na fabricação de tijolos cerâmicos. Como métodos de descarte têm o uso na recuperação de solos degradados e descarte em aterro sanitário. Nos aterros sanitários as substâncias poluentes são enterradas, na busca por soluções do problema da disposição do lodo de ETA. Escolhe-se a área, executa-se um revestimento com material impermeável, que a princípio permita um tempo de armazenagem, deposita-se o problema nesta espécie de embalagem e cobre-se com terra. A principal desvantagem são os investimentos em combustível fóssil para os veículos que transportam estas substâncias até o local escolhido, e o custo das áreas utilizadas tendo nada como retorno. Outro ponto negativo é a desvalorização das áreas adjacentes devido ao mau cheiro e aspecto visual e também pode contaminar o lençol freático. Porém as áreas podem tornar um parque recreativo, mas nunca num solo produtivo (Santos, 2003). O uso do resíduo sólido (lodo) em áreas degradadas pela mineração pode ser viável por promover a recuperação destas áreas degradadas, além de resolver o problema da gestão deste resíduo. Quando o resíduo é aplicado ao solo, simultaneamente é tratado e disposto. É tratado na medida em que sofre atenuação de seus constituintes perigosos e é disposto à medida que o solo torna-se o seu receptor final. No entanto, deve-se levar em consideração algumas condições essenciais para o adequado tratamento/disposição de um resíduo no solo: 1) que o resíduo seja total ou parcialmente biodegradável; 2) que os microrganismos do solo sobrevivam a taxas razoáveis e práticas de aplicação do resíduo; 3) que o efeito tóxico a longo prazo possa ser prevenido ou amenizado; 4) que a aplicação não ocasione poluição na cadeia alimentar; 5) que o custo do tratamento/disposição no solo não seja elevado; 6) que a aplicação do resíduo no solo leve às mesmas ou maiores condições de produtividade que as originais (Teixeira, 2005). Para os grandes centros urbanos as quantidades e as características dos lodos de estação de tratamento de água inviabilizam seu aproveitamento no solo (aterro sanitário e recuperação de áreas degradas) como solução constante de disposição final. Neste caso a reciclagem, através da incorporação em processos industriais é uma solução coerente com a proposta de desenvolvimento sustentável (Santos, 2003). A incorporação em matriz de concreto minimiza de maneira significativa os impactos ambientais causados pela extração de agregados naturais, além de reduzir custos, pois o resíduo sólido substitui agregados naturais por convencionais de menor valor. A desvantagem está na variação das propriedades que o concreto confeccionado com o resíduo poluente pode sofrer dependendo das concentrações
  60. 60. 46 utilizadas, portanto devem ser realizados ensaios que comprovem o quanto o resíduo está estabilizado (Sales, 2004). A possibilidade do uso do lodo de ETA na fabricação de tijolos cerâmicos apresenta como vantagens a redução dos recursos naturais não renováveis e a diminuição dos impactos ambientais causados pela destruição da vegetação através das atividades extrativas da argila, redução da poluição dos corpos d’águas, economia de água na produção dos tijolos e a produção de tijolos mais leves, reduzindo os custos de transportes. A principal desvantagem do uso do resíduo sólido oriundo de estação de tratamento de água na fabricação dos tijolos cerâmicos está no alto valor do limite de plasticidade sendo recomendado o uso somente como constituinte de formulações argilosas adicionados em quantidades adequadas, pois à medida que aumenta a concentração de dosagem há uma diminuição na concentração de argila e consequentemente menor capacidade de hidratação, o que pode comprometer o tijolo fabricado em termos de resistência (Figueiredo e Nuvolari, 2002).
  61. 61. 47 ESTUDO DE CASO 1. ESTUDO DA INCORPORAÇÃO DO LODO CENTRIFUGADO DA ETA DE PASSAÚNA EM MATRIZ DE CONCRETO COM DOSAGEM DE 3%. A incorporação de lodos de ETA em matriz de concreto têm sido uma alternativa para minimizar os impactos ambientais gerados pela disposição inadequada deste resíduo no meio ambiente, além de ser uma alternativa econômica e tecnicamente viável e vantajosa, porque substitui agregados convencionais (naturais) por artificiais (resíduos poluentes) de menor custo. Dentre as aplicações do concreto contendo lodo de ETA, temos a produção de contra piso, argamassas para assentamento de componentes e confecção de blocos de concreto não-estrutural, além de outras aplicações que não exijam resistências elevadas (Sales e colaboradores, 2004). Para que se aplique o reciclado (neste caso o lodo de ETA) em concretos, é necessário que o material atenda a algumas especificações básicas. Qualquer agregado para ser incorporado deve ser suficientemente resistente para o uso no tipo de concreto em que for usado; deve ser dimensionalmente estável conforme as modificações de umidade; não deve reagir com o cimento; não deve conter impurezas reativas; e deve ter forma de partículas e granulometria adequada à produção de concreto, com boa trabalhabilidade (Hansen apud in Sales e colaboradores, 2004). Concretos com reciclados, apresentam, em geral, resistência à compressão menor ou igual à dos concretos convencionais para consumo de cimentos médios e altos (Lima apud in Sales e Colaboradores, 2004). Metodologia Na incorporação do lodo centrifugado da estação de tratamento de água Passaúna em matriz de concreto com dosagem de 3%, foi estudado e analisado a caracterização do lodo em relação ao peso seco da areia, comparada com um concreto referência, sem a adição. Para a caracterização do lodo da ETA Passaúna foram coletadas amostras diárias em um período de dois meses de julho e agosto de 2002, amostra 1 e amostra 2, com a finalidade de avaliar a variabilidade físico-química deste lodo. Foi também realizada a caracterização dos aglomerantes (cimento) e agregados (areia e pedra brita) com o objetivo de controlar o estudo de dosagem e análises posteriores pertinentes ao concreto produzido com estes. Para o concreto fabricado com e sem a adição do lodo foram avaliadas as propriedades do concreto fresco como resistência a compressão aos 7 e 28 dias (Hoppen e colaboradores, 2003).
  62. 62. 48 Com o estudo de dosagem foi possível obter as proporções adequadas para a adição do lodo no concreto, de maneira a se obter um material com características compatíveis com alguma aplicação na construção civil. Para este estudo, foi confeccionado um concreto referência sem a adição do lodo de ETA. Estes mesmos parâmetros do concreto referência foram adotados para a confecção do concreto com a adição do lodo de ETA, para que se possa obter uma correlação entre as propriedades dos traços dosados. Para este concreto incorporando o lodo de ETA, foi utilizado o teor de 3% do peso de agregado miúdo (areia), em substituição a este, sendo a quantidade total de água de amassamento foi corrigida em função do peso e do teor de umidade do lodo acrescentado (Hoppen e colaboradores, 2003). Resultados Obtidos Caracterização do lodo, aglomerantes e agregados: Para a dosagem do concreto, foi adotado um teor de umidade de 83% no lodo de ETA, no entanto, na caracterização esta umidade foi de 87,5% e 86,4%, para as amostras 1 e 2 (lodo), respectivamente, esta diferença utilizada teve a finalidade de compensar a perda de umidade do lodo durante seu manuseio. Estas amostras também obtiveram um pH de 7,02 e 6,42. Os principais elementos detectados pela análise química, tanto na amostra 1 e 2, foram Al2O3, SiO2 e Fe2O3. Na amostra 1, as quantidades encontradas foram: 23,62%, 14,10% e 8,39%, respectivamente. Já para a amostra 2, estes valores foram um pouco menores, 20,80% para Al2O3, 12,75% para SiO2 e 7,58% para Fe2O3, conforme observados na tabela 6. Na perda ao fogo, as duas amostras ficaram em torno de 50%: a amostra 1 obteve 49,01% e a amostra 2, percentagem de 51,12%.
  63. 63. 49 Substância (%) Lodo 1 Lodo 2 SiO2* 14,10 12,75 Al2O3* 23,62 20,80 TiO2 0,35 0,68 Fe2O3* 8,39 7,58 MgO 0,15 0,42 CaO 0,33 0,36 Na2O <0,02 0,10 K2O 0,11 0,27 P2O5 0,34 0,69 Outros elementos não detectados 3,60 5,23 *Elementos analisados por espectrofotometria de absorção atômica. Lodo 1: amostra coletada no mês de julho; Lodo 2: amostra coletada no mês de agosto. Tabela 6: Elementos analisados no lodo de ETA de Passaúna. Fonte: Hoppen e Colaboradores, 2003. Para a análise química do agregado miúdo (areia) foram encontrados SiO2 com 90,24% e Al2O3 com 4,34%, como os materiais em maior quantidade, pois os demais elementos ficaram abaixo de 1,50%. Para o agregado graúdo (brita) os mesmos elementos foram encontrados nas maiores quantidades, com 71,54% de SiO2 e 14,91% de Al2O3, no entanto, também foi encontrado Na2O com 5,27%. Os ensaios físicos - químicos e mecânicos realizados no aglomerante cimento estão demonstrados na tabela 7.
  64. 64. 50 Análises Resultados/Cimento Ensaios químicos (%) Óxido de alumínio (Al2O3) 4,1 Dióxido de silício (SiO2) 18,4 Óxido férrico (Fe2O3) 2,55 Óxido de cálcio (CaO) 60,2 Óxido de magnésio (MgO) 4,89 Trióxido de enxofre (SO3) 2,64 Perda ao fogo 5,56 Resisitência à compressão (MPa) 3 dias 21,1 7 dias 23,6 28 dias 29,5 Tabela 7: Ensaios físico-químico e mecânicos do cimento. Fonte: Hoppen e Colaboradores, 2003. Caracterização do Concreto: A elevação da temperatura observada no concreto após a adição do lodo, foi de cerca de 1 ºC (18,3 °C para 19 °C), considerada baixa na influência do aumento de fissuras do concreto. Para o consumo de cimento, aumentando-se de 0% para 3% a dosagem do lodo, ocorreu uma diminuição de cerca de 2% pela substituição de parte dos materiais. A consistência do concreto apresentou uma variação expressiva comparada ao concreto referência, sendo de 17 mm para a mistura com o lodo, na tabela 8 são demonstradas as demais propriedades obtidas do concreto fresco, com teor de 0% para o concreto de referência e 3% com dosagem de lodo de ETA.
  65. 65. 51 Teor de Lodo de ETA (% em peso seco) 0% 3% Temperatura do Concreto (°C) 18,3 19 Consumo (Kg/m3 ) Cimento 364 356 Areia média 736 698 Brita 1 1085 1061 Água 183 178 Lodo de ETA - 22 Tabela 8: Propriedades do concreto fresco. Fonte: Hoppen e Colaboradores, 2003. Comparando-se as tensões de ruptura do traço contendo lodo com a do concreto referência, como mostrado no quadro 7, observa-se que aos 7 dias ambas estão próximas, já atingindo valores superiores a 26 MPa. Pode-se observar que aos 28 dias ocorreu uma redução de aproximadamente 12% na resistência, no entanto esta ficou acima de 30 MPa. Teor de Lodo de ETA (%peso de areia) Resistência aos 7 dias (MPa) Resistências as 28 dias (MPa) 0% 27,3 38,7 3% 26,1 34,0 Quadro 7: Resistência à compressão. Fonte: Hoppen e Colaboradores, 2003.
  66. 66. 52 Figura 22: Resistência à compressão Fonte: Hoppen e Colaboradores, 2003. O concreto pode ser divido em três categorias: concreto de baixa resistência, para concreto com resistência à compressão menor que 20 MPa; concreto de resistência moderada, para concreto com resistência à compressão entre 20 e 40 MPa; e concreto de alta resistência, para concreto com resistência à compressão acima de 40 MPa Para a resistência garantir a viabilidade do concreto, este deve ser superior a 20 MPa (Mehta e Monteiro apud Sales, 2004). Os valores obtidos para absorção, massa específica e índice de vazios mostraram que ocorreu um aumento no teor de absorção de água no concreto com 3% de lodo, o que não é bom no caso de durabilidade frente a ambientes agressivos, pois poderá propiciar o ingresso de elementos prejudiciais ao concreto. Para concreto armado, a norma NBR 8452/98 limita a absorção do concreto a 6%, o valor determinado para o concreto com o lodo de ETA foi aproximadamente 8%, superior ao valor mínimo exigido pela norma. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Resistência aos 7 dias (MPa) Resistências as 28 dias (MPa) Concreto referência Concreto com dosagem de lodo de 3%
  67. 67. 53 Conclusões 1. Os componentes do concreto (agregados e aglomerantes) apresentaram qualidade satisfatória, e os parâmetros que não atenderam as normas não comprometeram as propriedades do concreto confeccionado. 2. A adição do lodo de ETA no concreto apresentou uma pequena redução no consumo de aglomerante reduzindo também o custo do concreto. 3. Houve uma redução de 2% no consumo de cimento pela substituição de parte de materiais pelo lodo com dosagem de 3%. 4. Constatou-se que a adição do lodo em matriz de concreto foi viável tecnicamente por reduzir a quantidade deste material no meio ambiente. No entanto devê-se realizar dosagem com concentrações maiores para analisar qual melhor mistura a ser utilizado. A análise conjunta destes dados permite concluir que a mistura de 3% de lodo no concreto pode ser utilizada em fabricação de artefatos, estruturas pré-moldadas e construção de pavimentos em concreto, no entanto, estas devem ser acompanhadas por ensaios específicos. A aplicação dos conhecimentos produzidos em pesquisas dessa natureza possibilitará, em um futuro próximo, realizar-se a seleção de materiais para a construção civil com base não só em critérios econômicos e estéticos, mas também condicionada ao contexto do impacto ambiental de sua deposição e das possibilidades de reciclagem com outros resíduos (Sales e colaboradores, 2004).
  68. 68. 54 ESTUDO DE CASO 2: USO DO LODO DE ETA NA FABRICAÇÃO DE TIJOLOS CERÂMICOS MACIÇOS A possibilidade de utilização do lodo de ETA para a fabricação de tijolos cerâmicos maciços é uma das opções que reduz o uso de recursos naturais não renováveis, diminuição dos impactos ambientais causados pela extração de argila, redução da poluição de corpos d’águas e solução para o descarte deste resíduo (Figueiredo e Nuvolari, 2002). A indústria cerâmica é altamente promissora para absorver resíduos poluentes, pelo fato das massas argilosas serem materiais com ampla variação mineralógica, física e química. De forma que estas massas são tolerantes e aceitam a presença de materiais residuais de diversos tipos e origens (Oliveira e colaboradores, 2004). As pesquisas com lodo de ETA na fabricação de tijolos cerâmicos maciços têm por objetivos avaliar as condicionantes tecnológicas e ambientais e iniciar estudos de compatibilidade ambiental (Figueiredo e Nuvolari, 2002). Metodologia As amostras do lodo (lodo desaguado) coletado foram da estação de tratamento de água convencional da Associação Residencial Ecológica Patrimônio do Carmo do município de São Roque/SP. Antes de serem misturados com o solo, para a preparação das massas cerâmicas, o lodo foi previamente destorroado e seco sob a temperatura de 105°C por um período de 24 horas e passado em peneira de 2mm. O solo argiloso foi coletado num sítio em Nazaré Paulista/SP, seco ao ar e passado em peneiras. O solo foi misturado com o lodo seco nas seguintes proporções: 10, 20, 30 e 40%. As massas cerâmicas (MCs) foram preparadas adicionando água a mistura solo-lodo, numa percentagem de água de 2% a 3% superior ao valor limite de plasticidade obtido para o solo. Os materiais secos foram previamente misturados numa masseira apropriada, durante cerca de 10 minutos e, só depois de bem homogeneizada, foi adicionada a água. A moldagem dos corpos de prova foi feita manualmente, utilizando forma de madeira, obtendo tijolos maciços de pequenas dimensões. Foram avaliados os principais parâmetros da tecnologia cerâmica como: massa específica, resistência à compressão, absorção d`água e retração. Para a determinação dos condicionantes ambientais analisou-se a presença de elementos potencialmente tóxicos (EPT) e concentração de radioatividade no lodo seco e destorroado. Fez-se a comparação dos resultados com valores padrões

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