apresentação banca tese doutorado hfs
DESCRIPTION
Tese de doutorado sobre aditivos para aumentar a capacidade de suporte ao tráfego de maquinário de descarga de resíduos em aterros exclusivos (monofills)TRANSCRIPT
-
Aditivos minerAis pArA
viAbilizAo de Aterros
exclusivos de lodos de estAes
de trAtAmento de esgotos (etes) Hilton Felcio dos Santos
Tese de Doutorado
DHS-FSP: Sade Ambiental
Orientador: Prof. Dr. Pedro Caetano Sanches Mancuso
12 de maio de 2003
-
Agradecimentos
Companhia de Saneamento Bsico do Estado de So Paulo Sabesp, por ter concedido o uso de
dados e fotos de seu acervo na elaborao da tese.
Ao orientador, Prof. Dr. Pedro Caetano Sanches Mancuso, pelas opinies
certas nos momentos exatos.
12 de maio de 2003
-
Resumo Reviso bibliogrfica
Objetivos Conceitos
Metodologia Resultados Concluses
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
-
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
Resumo Os lodos das ETES da RMSP que no forem aplicados em agricultura iro para aterros exclusivos.
Os aterros tero clulas superpostas de 6m de altura.
O lodo dever receber aditivos que aumentem sua resistncia para tornar possvel a construo dos aterros.
A tese estuda o efeito da cal e do Absorsol para este aumento de resistncia e verifica a adequao agrcola.
O Absorsol um slico - aluminato de clcio e magnsio, comercializado pela Alphageos, Bioservices e outras, no Brasil e no exterior.
-
Reviso: terra como aditivo Sieger e col (1994), investigaram solo de emprstimo para a cobertura de valas de lodo em Alexandria, no Egito.
Os lodos com 25% BS foram colocados em valas trapezoidais de 6m x 11m e 5 m de profundidade.
O lodo recebeu 2 a 4 vezes mais terra do que seu peso em base seca mas no resistiu ao trfego de veculos.
Foi ento usada a disposio em terreno dedicado (DLD) espalhando-se o lodo numa camada de 7 cm sobre o solo.
O lodo foi previamente desarenado. A areia foi colocada em aterro separado (vala) envolta numa proteo de PEAD.
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
-
Reviso: terra caso Sabesp Em 1998 a Sabesp estimou que seriam necessrios 3,5 milhes de m3 de duas reas de emprstimo para misturar com lodo no aterro exclusivo.
Este imenso volume motivou estudos sobre outros aditivos que fossem mais eficazes do que a terra.
Na poca foi concludo que ...tortas de lodo com 30 a 40% de MS no apresentam resistncia suficiente para a compactao no interior das clulas, mesmo com energia reduzida (Sabesp, 1998)
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
-
Reviso: cal como aditivo A cal um aditivo usual para estabilizar base de rodovias.
Partes da via pia em Roma foram estabilizadas com cal e resistem ao trfego de hoje
A cal reduz a plasticidade, muda as relaes umidade-densidade, a estrutura do solo e aumenta sua resistncia.
A cal reage com solos minerais e forma compostos parecidos com o cimento, silicatos e aluminatos de clcio (Clogrennane, 2002)
O plano diretor de lodos recomenda que as tortas desidratadas recebam cal virgem, ou lodo granulado ou cinzas de incinerao no aterro exclusivo (Sabesp, 1998).
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
-
Reviso: Absorsol como aditivo O Absorsol permitiu taxas de aplicao altas em leitos de secagem piloto (Saragiotto, 1998).
Foram obtidas tortas de 40 a 50% BS com taxas 3 vezes maiores que as recomendadas na NB 570. A montmorilonita o mineral ativo no Absorsol.
A diatomita junto da montmorilonita evita que ela fique pastosa quando molhada e garante sua permeabilidade.
A resistncia compresso do Absorsol mido igual a 92% da que se verifica a seco, donde sua permeabilidade.
A diatomita tem superfcie especfica de 400 m2/g e adsorve hidrocarbonetos, organoclorados e a maioria de compostos odorferos do lodo.
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPagina 10:O Absorsol foi experimentado porque era tido como capaz de: eliminar odores; diminuir a atratividade do lodo para vetores; reduzir o desprendimento de amnia; encapsular metais pesados impedindo sua lixiviao e solubilizao; encapsular compostos perigosos, como hidrocarbonetos, organoclorados, hidrocarbonetos policclicos aromticos, benzo--pireno; acelerar a secagem aps lanamento do lodo ou torta no aterro ou em leitos de secagem.
Uma das objees usuais durabilidade do encapsulamento que condies ambientais ou climticas adversas poderiam romp-lo, liberando o produto perigoso na natureza. Entretanto, nenhum fenmeno natural se compara agressividade do ensaio de lixiviao (NBR 10.005), e lodos tratados com Absorsol, no liberam os contaminantes aps a lixiviao de laboratrio (Saragiotto, 1998). Como se trata de um silicato sua eficcia no diminui com a passagem dos anos. Saragiotto, LFR. Comunicao pessoal. 1998.
-
Objetivos
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoQuanto ao Absorsol, seu mecanismo de encapsulamento consiste em encerrar os contaminantes em clulas microscpicas de silcio (cpsulas pusolmicas) que se encontram presas por argila, com capacidade de troca inica. Os contaminantes (cromo, chumbo, nquel, mercrio, hidrocarbonetos e cidos) substituem os ctions de intercmbio, clcio, magnsio, sdio e potssio. Os elementos com maior carga eltrica so aprisionados prioritariamente, podendo mesmo substituir outros que ficaram presos antes mas que esto em posio inferior na srie eletroltica. Devido a elevada porosidade e capilaridade a quantidade de resduos retidos muito grande, o que produz uma alterao de colorao do centro para a periferia da massa, desde o branco at o amarelo-marrom, quando a saturao total. (Bio-Services, 2002). Segundo a Bio-services, 2002, trata-se de produto totalmente natural, ativado termicamente sem ataque cido; no txico e nem irritante para a pele; transforma lodos instveis e/ou contaminados em solo inerte; restitui a permeabilidade do solo e recupera sua oxigenao; favorece o desenvolvimento de bactrias aerbias e anaerbias in-situ; neutraliza odores pela reteno de elementos volteis como amonaco, mercaptanas, tricloros entre outros; diminui o chorume do aterro; rompe cadeias de hidrocarbonetos impedindo a combusto do resduo com nveis de absoro 250% maiores do que os da cal, 330% vezes maiores do que os do cimento e 400% maiores do que a de cavacos de madeira (woodchips); pode ser aplicado manual ou mecanicamente e, finalmente, tem validade ilimitada de armazenamento sem deteriorao. Adicionalmente, devido sua grande superfcie exposta e fora capilar, reduz os intervalos de tempo para a mistura (diretamente proporcionais viscosidade do produto) e acelera o microencapsulamento.
-
Estudar o efeito da cal e do Absorsol nas tortas filtradas da ETE Barueri para aumentar sua resistncia ao trfego do maquinrio de terraplenagem.
Verificar o funcionamento do misturador aditivos minerais x lodo em escala industrial.
Verificar as propores de mistura estabelecidas em escala de bancada.
1
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
2 Examinar se a qualidade das tortas preparadas para o aterro permitiria tambm o uso do lodo como condicionador de solos para a agricultura.
-
Conceitos
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
-
Aterros exclusivos (monofills) Recebem apenas um tipo de resduo (no caso, lodo).
So deposies controladas em depresses, contidas por diques ou pelo prprio terreno. (Banks e Heaven, 2001)
Distinguem-se das pilhas (waste piles) de lodo desidratado, simplesmente colocadas na superfcie, sem cobrimento.
Nos EUA, 17% dos lodos vo para aterros (1,2 milhes de t/ano) e mais 0,2 milhes de t/ano so tratados e usados como cobertura. Em agricultura emprega-se 41%, ou 2,8 milhes de toneladas/ano. (USEPA, 1999)
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
-
Destino do lodo no EUA
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoEm 2005 espera-se a gerao de 7,6 milhes de t/ano (BS) com 66% em agricultura e usos teisComo conseqncia diminuir a proporo do que vai para os aterros mas aumentar a proporo usada para cobertura dos aterros sanitrios
-
Seo transversal do aterro
Dique
NA
1,5%
GeomembranaPEAD esp =2 mm
Dreno de controle de vazamentos
Camada coletora do lixiviado
Selo de argila compactada
Selo de Solo
Galeria visitvel
Gramado Camada drenante Lodo compactado
Clula
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP Fonte: Sabesp-Set 1995
ApresentadorNotas de apresentaoNa base existe uma galeria visitvel para coleta de guas do lenol transversal ao macio do aterroSobre ela uma camada de argila compactada protegida por manta de PEADEmbaixo da manta existem os dreno testemunha de verificao de vazamentoPor cima da manta existem o dreno de coleta do lixiviadoEsta estrutura se repete na base de cada clula
-
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
Argila compactada com K < 10 cm/s-7
Drenagem e barreira contra animais Camada filtrante de brita e areiaSolo para plantio
Gramado
1,00a
1,50
1,50
0,300,100,0020,25
0,20
4,60
0,30
0,90
0,002
0,20
0,250,300,600,20
Tubulao de exausto dos gases e descida do lixiviado
Terra vegetal
Dreno do lixiviado da clula (areia e tubos)
Terreno natural
Camada de exausto dos gases (areia)
Clulas sobrepostas
Camada protetora de areia
Camada protetora de areia
Camada protetora de areia
Manta de PEAD de 2 mm de espessura
2,50
NA
Uma clula
Camada de fechamento
Base
1,566,00
LODO COMPACTADO
Camada de solo compactado
Fonte: Sabesp-Set 1995
ApresentadorNotas de apresentaoNa base existe uma galeria visitvel para coleta de guas do lenol transversal ao macio do aterroSobre ela uma camada de argila compactada protegida por manta de PEADEmbaixo da manta existem os dreno testemunha de verificao de vazamentoPor cima da manta existem o dreno de coleta do lixiviadoEsta estrutura se repete na base de cada clula
-
Como feito o ensaio CBR
Compactao do corpo de prova com 5 teores de umidade da amostra e grfico de compactao x umidade.
Expanso da amostra sob carga, aps imerso, verificando -se o porcentual de aumento da altura final sobre a inicial.
Medida da resistncia penetrao de um pisto de velocidade de avano conhecida. Curva de carga x penetrao e comparao da presso lida com as presses padro para penetraes de 2,54 e 5,08 mm na brita.
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoO CBR foi concebido pelo DER da Califrnia para avaliar a resistncia dos solos.Resistncia a penetrao, mtodo Proctor.Pisto com S = 3 pol2 penetra a 0,05 pol/min em amostra saturada compactada.Penetrao computada em %, com 100% = penetrao amostra de brita graduada. padronizado no Brasil pela ABNT 9895 e normalizado pelo DNER ME 254/89 e DER/SP M 192 (ensaio mini CBR).O ensaio compreende 3 partes:
http://meusite.mackenzie.com.br/rmfortes/estradas2/4_CAPACIDADE_DE_SUPORTE_CBR.pdf [4.05.2003]
-
Metodologia
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
-
Prcondicionamento com cal
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 37Trs filtros prensa, 150 placas 2 x 2 m cada, 20 minutos cada descarga de 18 a 20 t, 3 a 4 ciclos dirios.
-
Filtros prensa da ETE Barueri
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 37Trs filtros prensa, 150 placas 2 x 2 m cada, 20 minutos cada descarga de 18 a 20 t, 3 a 4 ciclos dirios.
-
Descarga da torta no ptio
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 37Trs filtros prensa, 150 placas 2 x 2 m cada, 20 minutos cada descarga de 18 a 20 t, 3 a 4 ciclos dirios.
-
Carga usual para o aterro Bandeirantes
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 37Trs filtros prensa, 150 placas 2 x 2 m cada, 20 minutos cada descarga de 18 a 20 t, 3 a 4 ciclos dirios.
-
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
Laboratrio: tortas preparadas com cal
Anlises fsico qumicas e microbiolgicas antes de aditivos: A, B, C, D R
E F
Anlise fsico qumicas, microbiolgicas e de solos aps os aditivos ps-filtragem com o lodo das pistas: 7% de Absorsol, amostra 5 d aps, Abs 1
17,5% de cal, Cal 1 Cal 2
8% de cal, 4% Absorsol Cal 3
10 d aps, 5 d aps,
15 d aps, Abs Cal 1 + Abs Cal 2 +
5 d aps, 10 d aps,
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 53, Metodologia e 71Em abril de 1998 o condicionamento ainda era feito com cal e cloreto frrico (Tabela 4 fornece datas das amostras).Em maio foram feitas as anlises antes dos aditivos: tabela 5,6-8,9-11,12, respectivamente para, R, E e F.Amostras de cada descarga/Pilhas de 100 t cada A a D (adequadas para a agricultura?) e E-F (adequadas para o suportar trfego no aterro?)30 kg A+30 kg B+30 kg C + 30 kg D = 120 kg = amostra Representativa das 400 t = Amostra R = 10.004 e 503 + 200 g de cada para massa seca no laboratrio____________________Pgina 71, aps os aditivos, ainda condicionamento com cal (Tabela 13 fornece as datas das amostras)Em junho foram retiradas as amostras, tabelas 14 a 25, para Cal 1,2 e 3 conforme retiradas a 5, 10 e 15 dias aps a construo da pista; ABS para 5 dias e ABS + Cal ____________________Pg 101:Em fins de 1998 passou a receber apenas polmeros. Depois de dezembro de 2001, cloreto frrico alm dos polmeros para diminuir resduos tela do filtroColhidas 9 amostras de 30 kg cada de uma descarga do filtro/ mistura com cal virgem em 5 propores/20 corpos de prova a 5, 14 e 21 dias + 20 para i ISC
-
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
Laboratrio: tortas preparadas com polmero
Ensaios de resistncia compresso simples aps mistura de cal na torta com 0, 5, 10, 15 e 20% :
a 0 dias a 5 dias a 14 dias a 21 dias Nmero de amostras para resistncia compresso:
Ensaios de ndice Suporte Califrnia aps
Nmero de amostras para ISC:
5 5 + + 5 + 5 = 20
Subtotal 40 + duplicata, total 80 amostras para ensaios de solos.
mistura de cal na torta com 0, 5, 10, 15 e 20% : a 0 dias a 5 dias a 14 dias a 21 dias
5 5 + + 5 + 5 = 20
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 53, Metodologia e 71Em abril de 1998 o condicionamento ainda era feito com cal e cloreto frrico (Tabela 4 fornece datas das amostras).Em maio foram feitas as anlises antes dos aditivos: tabela 5,6-8,9-11,12, respectivamente para, R, E e F.Amostras de cada descarga/Pilhas de 100 t cada A a D (adequadas para a agricultura?) e E-F (adequadas para o suportar trfego no aterro?)30 kg A+30 kg B+30 kg C + 30 kg D = 120 kg = amostra Representativa das 400 t = Amostra R = 10.004 e 503 + 200 g de cada para massa seca no laboratrio____________________Pgina 71, aps os aditivos, ainda condicionamento com cal (Tabela 13 fornece as datas das amostras)Em junho foram retiradas as amostras, tabelas 14 a 25, para Cal 1,2 e 3 conforme retiradas a 5, 10 e 15 dias aps a construo da pista; ABS para 5 dias e ABS + Cal ____________________Pg 101:Em fins de 1998 passou a receber apenas polmeros. Depois de dezembro de 2001, cloreto frrico alm dos polmeros para diminuir resduos tela do filtroColhidas 9 amostras de 30 kg cada de uma descarga do filtro/ mistura com cal virgem em 5 propores/20 corpos de prova a 5, 14 e 21 dias + 20 para i ISC
-
Separao das amostras A,B,C e D
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 57Recipientes de 30 kg para anlises laboratoriais. Uma parcela de cad amostra foi para o laboratrio e o resto da parcela foi misturada com a outra parcela de cada amostra para formar a amostra R, representativa das 400 t.
-
Anlises microbiolgicas antes dos aditivos
Amostra
Coliforme total NMP
Coliforme fecal NMP
Salmonela em
Colfagos Pesquisa de ovos
de helmintos /100g /100g 25g UFC/100g
R 1.100 43 0 Ausente Ausente
E 4.300
-
Anlises antes dos aditivos
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
-
Pilhas de 100t A,B,C e D
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 59
-
Experincias anteriores Teor de MS dos lodos
Material de mistura
Melhor proporo em
peso
Coeso final Densidade
Rendimento no aterro
% kg/cm2 t/m3 ts lodo/m3 40 solos locais 1:2,00 0,5 1,72 0,23
40 cal virgem 1:0,175 0,72 1,27 0,434
40 lodo a 90% 1:0,7 0,4 1,23 0,752
40 cal e lodo a 90% 1:0,125:0,79 (*) 0,7 1,23 0,717
32 solos locais 1:2,50 (*) 0,5 1,77 0,662
32 cal virgem 1:0,25(*) 0,7 1,35 0,346 (*) valores inferidos
Fonte: Sabesp, 1996 Quadro 4.2
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 39Origem dos 17,5% de cal adicional nas tortas foram experincia de bancada na poca do plano diretorCom o lodo a 90% o aproveitamento do m3 do macio de aterro o mais alto de todos
-
Caminhes com cal virgem para as pistas
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
-
Misturador - dosador de aditivos na torta
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
-
Detalhe do alimentador de rosca
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
-
Aspecto da torta com o adicional de 17,5% de cal
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 87
-
Aspecto da torta com o aditivo Absorsol misturado
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 87
-
Amnia na torta com 17,5% de cal aps 15 min da descarga
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 91
O gs de amnia pode ser sufocante e de extrema irritao aos olhos, garganta e trato respiratrio, podendo ocorrer desde suaves irritaes a severas leses devido a sua ao custica alcalina. Exposies a altas concentraes a partir de 2500 ppm por um perodo de 30 min. podem ser fatais
-
Inicio da formao da pista
Primeira descarga de lodo para as pistas
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
-
Amnia na pista com cal aps passagem do trator D-4
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 91O gs de amnia pode ser sufocante e de extrema irritao aos olhos, garganta e trato respiratrio, podendo ocorrer desde suaves irritaes a severas leses devido a sua ao custica alcalina. Exposies a altas concentraes a partir de 2500 ppm por um perodo de 30 min. podem ser fatais
-
Amnia na pista com cal
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 91O gs de amnia pode ser sufocante e de extrema irritao aos olhos, garganta e trato respiratrio, podendo ocorrer desde suaves irritaes a severas leses devido a sua ao custica alcalina. Exposies a altas concentraes a partir de 2500 ppm por um perodo de 30 min. podem ser fatais
-
Anlises microbiolgicas aps mistura dos aditivos
Amostra
Coliforme total NMP
Coliforme fecal NMP
Salmonela em
/100g /100g 25g
Cal-01
-
Anlises aps aditivos
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
-
Anlises com vistas ao uso agrcola, sem e com aditivos
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
P A R M E T R O S
Mximo pela
40 CFR Part 503
Amostras antes de aditivos adicionais
Amostras das pistas, aps aditivos adicionais (seria a qualidade no aterro exclusivo)
R E F Cal 01 Cal 02 Cal 03 Abs 01
Abs + Cal
01
Abs + Cal
02
mg/kg em base
seca
Mg do elemento/kg de lodo em base seca, recalculado do resultado para a massa bruta (NBR 1004) considerando a umidade da amostra (*)
As Cd Cu Pb Hg Mo Ni Se Zn
75 85
4300 840 57 75
420 100 7500
-
Anlises com vistas ao uso agrcola, sem e com aditivos
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
Classe Parmetros de controle e limites da 40
CFR Part 503
Amostras antes de aditivos
adicionais
Amostras das pistas, aps aditivos adicionais (seria a qualidade no aterro exclusivo)
R E F Cal 01
Cal 02
Cal 03
Abs 01
Abs + Cal 01
Abs + Cal 02
A Coliformes fecais < 1000 NMP/g
Salmonellas < 3 /4g
1 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
B Coliformes fecais
< 2.000.000 NMP/g
1 0 0 0 0 0 0 0 0
-
Amostra para compresso
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoRetirada da amostra antes do espalhamento do lodo na pista
-
Amostra para compresso
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoRetirada da amostra antes do espalhamento do lodo na pista
-
Amostra para o ISC
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoColeta para ensaio ISC fig 28 pag 95 aps espalhamento pelo D-4
-
Pisto penetrando na amostra para o ISC
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoEnsaio ISC pg 114
-
Compactao da torta na pista
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 99Compactao com sapo manual
-
Pista com Absorsol a 7%: baixa resistncia na pista
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 99Compactao com sapo manual
-
Pista com 17,5% de CaO
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 99Pista com 17,5% de cal virgem aps espalhamento e compactao..
-
Pista com 8% CaO+ 4% Absorsol
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 100Foto 30 dias aps a comapctao
-
Tortas com polmeros Em fins de 1998 o prcondicionamento para produzir tortas passou a ser feito apenas com polmeros.
Em dezembro de 2001 o FeCl3 voltou a ser usado, alm dos polmeros.
Hoje o consumo de CaO como aditivo para as pistas ser maior para a dosagem de 17,5% em peso, porque as tortas esto com a mdia de 36% de slidos ao invs dos 41% anteriores ao polmero (ver pg 35 da tese).
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 100Foto 30 dias aps a comapctao
-
Na mdia de 18 meses em 1993/94, Barueri tratava 4,1 m3/s produzia 5.898 t/ms de tortas a 41% 2% BS
O condicionamento nesta poca era feito com CaO e FeCl3.
Em fins de 1998 passou a ser feito apenas com polmeros e a partir de dezembro de 2001, com FeCl3 e polmeros.
Na mdia de 18 meses em 1999/00, Barueri tratava 5,4 m3/s
produzia 5.963 t/ms de tortas a 36% 3%BS.
Para um acrscimo de 32% na vazo tratada houve um aumento de apenas 1,1% na massa mdia de tortas produzidas mensalmente. Em base seca, menos 32,6%, passando de 19,66 ts/d por m3/s para 13,25.
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
Porque polmeros ?
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 100Foto 30 dias aps a comapctao
-
CaO adicional nas tortas com polmeros
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
-
Corpos de prova rompidos a 5, 10 e 20% de CaO
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPag 105
-
Rompimento de corpo de prova a 20% de CaO
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPag 108
-
Resultados
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
-
Resistncia compresso
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoRetirada da amostra antes do espalhamento do lodo na pista. Na recompactao seguida de amostragem geotcnica, melhor resultado para Cao 17,5 (5 dias = 0,4 kg/cm2) depois Cao a 5%, 12 dias atinge o minimo requerido desse indicador. Resultados com Absorsol no favorveis para este indicador.
-
Variao do ISC de 0 a 40 dias
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoCao 17,5 melhor resultado, j depois de 7 dias apenas. A um custo menor, 5% de Cao, 15 dias para resultados bons = 8% de Cao e 4% de Absorsol. Uso s do Absorsol invivel.
-
Variao da umidade da torta na pista
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoPgina 97A pista s com Absorsol secou mais rapidamente (aumentou 5 pontos em 5 dias). As outras levaram 15 dias para aumentar 5 pontos.
-
Lodo com polmero: resistncias decrescentes aps 5 dias
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
ApresentadorNotas de apresentaoResistncias acima de 0,4 kg/cm2 para as dosagens maiores de 15% e 20% cal. Mesmos estas so decrescentes e ficaro abaixo de 0,4 aps 21 dias.
-
Lodo com polmero: ISC decrescentes desde o incio
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
-
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
Os aterros so viveis para as tortas pr-condicionadas com cal e inviveis para as pr-condicionadas com polmeros.
Com 17,5% de cal ps-misturado a resistncia mnima ao trfego alcanada em 5 dias.
Com 8% de cal e 4% de Absorsol a resistncia mnima alcanada aos 15 dias.
Neste ltimo caso h fotos de veculos trafegando aps um ms.
O uso de polmeros diminuiu a quantidade de lodo em base seca por m3/s, de 19,66 para 13,25 t/d (33%).
As partculas de Absorsol tm caracterstica de pouca compressibilidade.
ApresentadorNotas de apresentaoResistncias acima de 0,4 kg/cm2 para as dosagens maiores de 15% e 20% cal. Mesmos estas so decrescentes e ficaro abaixo de 0,4 aps 21 dias.
-
Os microporos do Absorsol no fecham, conservando a permeabilidade e a capacidade de adsoro.
Caminhos preferenciais de percolao so evitados.
Sua pequena participao de 4 % na mistura impede que a pouca compressibilidade seja notada no lodo.
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
As amostras de Cal-01 e 03 e ABS + Cal 01 apresentaram 16,2; 15,86 e 15,43 mg/kg de fenis (limite classe II = 10), tendo sido classificadas como resduo perigoso.
O ps-condicionamento com cal liberou amnia tanto na mistura quanto no lanamento na pista. Houve mal cheiro e atrao de insetos. Com Absorsol no houve produo de amnia.
ApresentadorNotas de apresentaoAbsorsol, ano 2000: R$ 590,00 tonelada em So Paulo
-
Concluses
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
-
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
Para as tortas da ETE Barueri, a supresso da cal no pr-condicionamento minimiza o risco de fenis nas anlises.
Como 3 das 5 ETES da RMSP usam cal, o aditivo Absorsol junto da cal no ps-condicionamento:
evitaria a produo de fenis, manteria a classe II,
inibiria a liberao de amnia produziria um chorume menos poluente.
Confirmando-se a impossibilidade de colocar as tortas da ETE Barueri no aterro, recomenda-se investigar:
sua secagem trmica e uso agrcola ou, sua incinerao e aterro das cinzas.
Ambas alternativas facilitariam o transporte na rea urbana devido a diminuio do volume mido.
-
Hilton F Santos 12.05.03 Doutorado FSP/USP
O aterro exclusivo ser um aterro para resduos classe I, portanto, lodos com fenis poderiam ser dispostos.
Como a presena de fenis no impeditiva para a aplicao agrcola, nem pela P 503 nem pela Cetesb 4.230 de 1999, fica a responsabilidade de dispor o resduo de forma ambientalmente adequada, independentemente das normas vigentes.
A reviso, adaptao e atualizao das normas NBR 10.004 (em andamento) e P 4.230 da Cetesb, respectivamente para classificao de resduos slidos e uso agrcola de lodos biolgicos torna-se cada vez mais importante e imperativa, como demonstrado.
Recomenda-se verificar o comportamento dos aditivos com novas pistas experimentais, tendo em vista que as tortas atuais recebem FeCl3 alm de polmeros no seu preparo.
Aditivos minerais para viabilizao de aterros exclusivos de lodos de Estaes de Tratamento de Esgotos (ETES)Agradecimentos Companhia de Saneamento Bsico do Estado de So Paulo Sabesp, por ter concedido o uso de dados e fotos de seu acervo na elaborao da tese.Ao orientador, Prof. Dr. Pedro Caetano Sanches Mancuso, pelas opinies certas nos momentos exatos.12 de maio de 2003ResumoReviso bibliogrficaObjetivosConceitosMetodologiaResultadosConclusesResumoReviso: terra como aditivoReviso: terra caso SabespReviso: cal como aditivoReviso: Absorsol como aditivoObjetivosNmero do slide 10ConceitosAterros exclusivos (monofills)Destino do lodo no EUASeo transversal do aterroNmero do slide 15Como feito o ensaio CBRMetodologiaPrcondicionamento com calFiltros prensa da ETE BarueriDescarga da torta no ptioCarga usual para o aterro BandeirantesLaboratrio: tortas preparadas com calLaboratrio: tortas preparadas com polmeroSeparao das amostras A,B,C e DAnlises microbiolgicas antes dos aditivosAnlises antes dos aditivosPilhas de 100t A,B,C e DExperincias anterioresCaminhes com cal virgem para as pistasMisturador - dosador de aditivos na tortaDetalhe do alimentador de roscaAspecto da torta com o adicional de 17,5% de calAspecto da torta com o aditivo Absorsol misturadoAmnia na torta com 17,5% de cal aps 15 min da descargaInicio da formao da pistaAmnia na pista com cal aps passagem do trator D-4Amnia na pista com calAnlises microbiolgicas aps mistura dos aditivosAnlises aps aditivosAnlises com vistas ao uso agrcola, sem e com aditivosAnlises com vistas ao uso agrcola, sem e com aditivosAmostra para compressoAmostra para compressoAmostra para o ISCPisto penetrando na amostra para o ISCCompactao da torta na pistaPista com Absorsol a 7%: baixa resistncia na pistaPista com 17,5% de CaOPista com 8% CaO+ 4% AbsorsolTortas com polmerosPorque polmeros ?CaO adicional nas tortas com polmerosCorpos de prova rompidos a 5, 10 e 20% de CaORompimento de corpo de prova a 20% de CaOResultadosResistncia compressoVariao do ISC de 0 a 40 diasVariao da umidade da torta na pistaLodo com polmero: resistncias decrescentes aps 5 diasLodo com polmero: ISC decrescentes desde o incioNmero do slide 61Nmero do slide 62ConclusesNmero do slide 64Nmero do slide 65