Resumo
No processo de tratamento de esgoto sanitário são gerados resíduos, como o lodo, que precisam ser tratados e destinados de forma ambientalmente adequada. Os sistemas de tratamento de lodo consistem basicamente na remoção de água através do desaguamento e secagem. Uma das alternativas de tratamento para o lodo de esgoto é a biossecagem. Esta consiste em um processo que reduz a umidade do lodo através do aquecimento produzido pela atividade microbiana. Dentre os fatores que influenciam no processo de biossecagem estão o teor de umidade inicial, a vazão de ar na entrada do reator, a proporção da mistura entre o lodo e o material estruturante, o tipo de material estruturante e o revolvimento da massa. Assim, o presente trabalho objetivou avaliar o processo de biossecagem de lodo anaeróbio gerado em Estação de Tratamento de Esgoto, variando a vazão de entrada de ar nos reatores e as porcentagens de material estruturante (cavaco de madeira) na composição da mistura com o lodo. Para compor o sistema de biossecagem foram construídos dois reatores em chapas de inox com isolamento das paredes, fundo e tampa em material refratário, sendo este totalmente vedado, evitando a perda de temperatura e vapor. Assim, foram realizados três experimentos que avaliaram a influência da porcentagem de mistura e da variação da entrada de ar no sistema de biossecagem. A partir desses ensaios foi possível observar que a mistura com lodo anaeróbio não conseguiu atingir temperaturas mais elevadas, superiores a 40°C. E também notou-se que a umidade inicial da mistura tem um papel importante na elevação da temperatura dentro do reator. Por fim, embora o estudo do processo de biossecagem seja relativamente recente, necessitando assim do desenvolvimento de maiores pesquisas acerca do tema, pôde-se observar o grande potencial dessa tecnologia na redução do volume e na reutilização do lodo.
Introdução
As estações de tratamento de esgoto (ETE) geram resíduos sólidos que devem ser destinados de forma
ambientalmente adequada. Dentre estes o principal é o lodo de esgoto (LETE), decorrente de processos
predominantemente biológicos.
Dependendo da tecnologia de tratamento de esgoto adotada (sistema anaeróbio e/ou aeróbio), formas de
remoção do lodo, tempo de acúmulo do lodo nas unidades (idade do lodo), o LETE pode apresentar cerca de
95% de umidade ou mais, que corresponde respectivamente a teores de sólidos totais abaixo de 5%.
Devido ao alto teor de umidade é necessário que o lodo seja destinado a um sistema de desaguamento para que
seja viável e factível o reuso ou reciclagem. O desaguamento ou remoção de parcela de água do lodo tem
como objetivo a redução do volume, gerando massa com maior concentração de sólidos, possibilitando o reuso
de água e dos sólidos resultantes.
De acordo com Davis e Hall (1997) o sistema de tratamento de lodo representa cerca de metade do custo total
de uma estação de tratamento de águas residuais. Segundo Dentel (2013) os custos do tratamento do lodo de
ETE se equiparam ao custo do tratamento de esgoto em si, seja na implantação como na operação.
O desaguamento do lodo pode ser realizado através de sistemas naturais ou mecânicos. A grande maioria das
ETEs deságua o lodo em sistemas mecânicos, incluindo centrífugas ou filtros prensa, obtendo-se teores de
sólidos totais de aproximadamente 20% a 25%. Os sistemas naturais de desaguamento abertos englobam fases
de drenagem e adicionalmente secagem natural por evaporação, promovendo maior redução de volume do
lodo, obtendo-se teores de sólidos totais acima de 30% dependendo do tempo de ciclo de secagem.
Após passar por um processo de desaguamento, os sólidos resultantes (torta de lodo) podem ser encaminhados
para um sistema de secagem térmica, podendo-se obter teores de sólidos da ordem de até 95%, ou seja, 5% de
umidade. A secagem térmica do lodo é um processo de evaporação de água para a atmosfera com aplicação de
energia térmica (natural ou com aporte energético), com isso o volume final de lodo é reduzido
significativamente, assim como pode promover a higienização deste.
Dentre os processos de secagem térmica, uma das alternativas utilizadas para os resíduos orgânicos é a
compostagem biológica. Um dos objetivos deste processo é estabilizar a matéria orgânica, sendo que, os
micro-organismos oxidam parte da matéria existente no meio produzindo calor e levando à redução da
umidade, devido à conversão bioquímica e evaporação da água.
A biossecagem ou biodrying é outro tipo de processo térmico que recentemente tem sido investigado com o
intuito de reduzir a umidade do LETE. Este processo é similar a compostagem, porém com objetivos finais
distintos. Enquanto a compostagem visa à produção de um composto orgânico (biossólido) para aplicação na
agricultura, a biossecagem tem por objetivo produzir um combustível derivado de resíduo (CDR), preservando
parcialmente o poder calorífico do material final e, portanto, favorecendo sua combustão e aproveitamento
energético.
A biossecagem consiste em um processo de compostagem parcial do lodo, através de controle de aeração,
incorporação de materiais auxiliares (material estruturante) e revolvimento. Dentre os fatores que podem
influenciar o processo de biossecagem estão o tipo e características do lodo, teor de umidade inicial, a vazão
de ar de entrada, a proporção de mistura de material estruturante, o tipo e características do material
estruturante, e o revolvimento. A mistura do lodo com um material estruturante é necessária, pois a injeção e
circulação de ar fornecerão oxigênio aos microrganismos aeróbios, que irão decompor a matéria orgânica e, a
partir do seu metabolismo, gerar calor e proporcionar a evaporação da água do lodo.
Portanto, o presente trabalho visa investigar o processo de biossecagem de lodo gerado em estações de
tratamento de esgoto.
Autores: Tayná Barros Mazer Lucatti; Cali Laguna Achon; Renan Felicio dos Reis; Joao Sergio Cordeiro e Jorge Akutsu.
