Preparador de polímero em pó para condicionamento de lodo em ETE

Embora tenha um custo inicial maior, o preparador de polímero em pó para condicionamento de lodo, em relação ao polímero em emulsão, apresenta vantagens técnicas e econômicas ao longo do tempo, como comprovam as análises feitas na ETE Várzea Paulista, em São Paulo.


Marcelo Kenji Miki, Gerente do Departamento de Execução de Projetos de Pesquisa, Desenvolvimento Tecnológico e Inovação da Sabesp

Data: 27/07/2017

Edição: Hydro Junho 2017 - Ano - XI No 128

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Na operação de desaguamento em ETEs são usados produtos químicos para realizar o condicionamento e permitir a separação das fases líquida-sólida do lodo, como os polímeros, vendidos em emulsão ou em pó.

Essa escolha deve ser feita com base em estudos econômicos. Normalmente, os equipamentos de preparação de polímero em emulsão são mais baratos; no entanto, o preço por kg de material ativo é maior.

Para o uso dos polímeros no condicionamento deve ser preparada uma solução de aplicação homogênea no prazo de 24 horas, em concentração compatível e quantidade suficiente para evitar interrupções na operação.

Polímero em emulsão

As características dos polímeros em emulsão são apresentadas na tabela I. O período mínimo entre o preparo e a aplicação do polímero é de 15 minutos, de forma a possibilitar a completa abertura da cadeia de polímero.

Apesar dessa especificação, na prática, é comum o uso de diluidor em linha e sua imediata dosagem para condicionamento de lodo, em especial em instalações temporárias, como na remoção e desaguamento de lagoas de estabilização. Mesmo em instalações de porte médio, pode-se encontrar esse tipo de situação.

Polímero em pó

As características dos polímeros em pó são apresentadas na tabela II. O armazenamento deve ter os seguintes cuidados:

Os sistemas de preparo de solução de polímero em pó podem ser em batelada ou semicontínuo. O tempo de detenção total deve ser pelo menos de 1 hora. Essa exigência é comum nos sistemas em batelada, que possuem preços bem superiores aos semicontínuos. Estes últimos contam com dosadores precisos, que garantem uma dosagem proporcional de água e polímero.

Estudo de caso: ETE Várzea Paulista

Na ETE de Várzea Paulista, na região metropolitana de São Paulo, foi instalado um sistema de preparação e diluição de polímero em emulsão com um decanter centrífugo, bomba de alimentação de lodo de 30 m3/h e bomba de polímero de 3,6 m3/h, com capacidade total de 873 kg sólidos secos/hora. A tabela III traz os detalhes dos polímeros.

Demanda

Considerando que as centrífugas trabalhem cinco dias por semana, a produção média de lodo corrigida será de 5,6 t/dia (base seca) e 25 t/dia (base úmida).

A carga diária de trabalho é de oito horas, sendo 1,5 h descontada para preparo e desativação de centrífuga. Assim, com 6,5 horas úteis por dia, a produção da centrífuga será de 5,6745 t/dia ou 28,37 t/semana.

Consumo de polímero em emulsão

Polímero em pó

A diferença anual dos custos é de R$ 175.967 (R$ 304.330 R$ 128.363).

Conforme consulta a fornecedores de equipamentos de preparo de sistema de polímero em pó, o preço de um sistema de 4000 L/h é de R$ 180 mil. Ou seja, é altamente rentável a troca de um equipamento de preparo de polímero em emulsão para polímero em pó para o caso da ETE de Várzea Paulista.

Conclusões

Para condicionamento de lodo de ETE deve-se fazer uma avaliação econômica de Capex e Opex antes de escolher entre um preparador de polímero em pó ou em emulsão.

A recomendação técnica mínima para os preparadores de polímero é o tempo de detenção de 15 minutos para preparador em emulsão e 1 hora para preparador em pó, o que implica o volume útil dos tanques conforme a capacidade.

Na escolha de um sistema de preparo de polímero em pó, os equipamentos semicontínuos são interessantes porque são mais compactos que os equipamentos em batelada. Mas, por outro lado, os equipamentos semicontínuos devem fazer a adequada dosagem de polímero num fluxo de água devidamente medido. O polímero não deve se engrumar nos diferentes compartimentos do preparador e deve ser dotado de dispositivos de aquecimento de forma a não acumular umidade e prejudicar o polímero.

A acurácia de um preparador semicontínuo de polímero em pó é um requisito relevante na especificação técnica do equipamento, devendo ser checada na etapa de inspeção para recebimento. Na prática, é comum deixar de checar esse desempenho, prejudicando assim o controle da dosagem. Recomenda-se, portanto, sempre verificar a precisão do equipamento na operação, através da utilização da balança analítica de secagem e determinação do teor de sólidos da torta. Esse aparelho é normalmente encontrado na fase sólida e com cuidados de se manter sempre calibrado.

O polímero em emulsão pode representar um custo muito alto em relação ao polímero em pó, por isso a sua adoção deve ser avaliada de forma criteriosa ainda na etapa de concepção. Em serviços como de limpeza de lagoas os polímeros de emulsão muitas vezes são aplicados de forma incorreta, através de diluidores de linha, que não proporcionam tempo de abertura mínimo de 15 minutos, levando necessariamente ao desperdício de material. A utilização desses de material. A utilização desses diluidores em linha de polímero em emulsão, apesar da fácil operação e instalação, traz custos excessivos que poderiam ser evitados.

Mesmo em sistemas já existentes com polímero em emulsão já instalados, recomenda-se checar a troca para preparadores semicontínuos de polímero em pó, de forma a reduzir os custos operacionais. Entende-se que muitas vezes a área operacional não dispõe de recursos financeiros ou mesmo de mão de obra devidamente especializada para esse tipo de aquisição. No Brasil é difícil obter qualquer investimento adicional após a entrega da obra, como os custos de manutenção de uma ETE.