PESQUISAS

ÁGUA

Plantas macrófitas aquáticas nos reservatórios da Sanepar
O projeto visa conhecer a dinâmica das plantas macrófitas aquáticas dos reservatórios da Sanepar na Região Metropolitana de Curitiba, testar e propor alternativas para seu controle, subsidiando um programa de manejo integrado dessas plantas. O objetivo do projeto é trazer informações sobre as espécies, sua dominância e biomassa, acúmulo de nitrogênio e fósforo, sua dinâmica, possibilidade de uso de técnicas de sensoriamento remoto para mapeamento das superpopulações, técnicas para retirada manual e mecânica e seus impactos, etc. Com o apoio de parceiros, revisão de literatura, visitas e coletas nos reservatórios e contato com empresas, os pesquisadores testam técnicas para a retirada de agrupamentos de plantas macrófitas aquáticas quando necessário para monitoramento de parâmetros da água.

Reúso de efluente de esgoto tratado

O estudo se volta para o aproveitamento de esgoto tratado para avaliar a eficiência do sistema de pós-tratamento do efluente do reator anaeróbio e das diferentes etapas de tratamento (oxidação, flocodencantação, filtração convencional, cloração e filtro de carvão ativado). Para realização do estudo, a Sanepar criou uma estação de tratamento de água piloto, a Unidade de Reúso de Água (URA). Na etapa primeira etapa do projeto, foram analisados dados operacionais do sistema de tratamento de esgoto e operação da estação para caracterizar a estabilidade da eficiência da URA. A segunda etapa, ainda em andamento, está avaliando a eficiência de remoção em cada etapa do sistema através de amostragens do efluente final, com avaliação dos parâmetros físicos, químicos e biológicos, bem como compostos químicos persistentes.

Captação de água subsuperficial

O sistema consiste na captação subsuperficial no leito do Rio Verde, ponto de captação da Estação de Tratamento de Água Cercadinho em Campo Largo, com posterior tratamento convencional da água bruta na estação. A concepção do filtro horizontal na etapa inicial do projeto remove da água bruta material orgânico, partículas suspensas, sólidos sedimentáveis e algumas algas, vírus e bactérias aderidas a estas partículas, resultando na queda dos níveis de turbidez na água a ser destinada à Estação. A redução da turbidez reduz a adição de agentes químicos como coagulantes de sais de ferro e alumínio durante a coagulação e diminui os passivos ambientais gerados, como o lodo de água. A eficiência do sistema, bem como sua manutenção, são fatores considerados para avaliação de sua viabilidade técnica para a Sanepar.

Esgoto

Infiltração em redes de coleta de esgoto

A presente pesquisa objetiva avaliar o impacto da infiltração de águas pluviais na rede de esgotamento sanitário, devido a problemas estruturais na rede e ligações domiciliares irregulares. Na teoria, a Sanepar deveria operar apenas o sistema de coleta de esgoto sanitário, mas, na prática, a rede coletora transporta, além de esgoto residencial, água de chuva, que adentra o sistema de forma parasitária, através de rachaduras nas redes ou de ligações pluviais indevidamente conectadas ao sistema de coleta de esgoto. O acréscimo da vazão transportada através da rede coletora até a estação de tratamento de esgoto provoca problemas operacionais no tratamento, além de problemas ambientais. Apesar de seu impacto, a infiltração em redes é pouco conhecida. Assim, esta pesquisa vem fornecer subsídios técnicos para melhor entendimento e operação das redes de esgotamento sanitário.

Pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios com utilização de biorreatores de membrana submersa
Trata-se de um estudo sobre o tratamento do efluente de reator anaeróbio de manto de lodo, tipo UASB/Ralf, com biorreatores de membrana (MBR). Em escala piloto, este projeto está implantado em uma estação de tratamento de esgoto da Sanepar e visa avaliar a operação de diferentes tipos de módulos de membranas quanto a entupimento, custo de investimento para implantação, custo operacional relacionado à limpeza e ao consumo energético e avaliar a eficiência de tratamento de cada tipo de membrana em relação ao padrão de lançamento de efluente, conforme estabelecido na Resolução Conama 430/2011.

Gerenciamento de escuma

A gordura presente no esgoto doméstico pode gerar uma série de problemas operacionais e hidráulicos, iniciando-se com o entupimento de alguns pontos na rede coletora de esgoto (RCE). Chegando na estação de tratamento de esgoto, a gordura flota na superfície dos reatores, arrastando com ela matéria orgânica e demais impurezas, formando a escuma. Neste âmbito, a Sanepar está desenvolvendo diversos projetos relacionados ao gerenciamento e caracterização de escuma. Destaca-se o uso de produtos bioaumentadores para a degradação da escuma e da gordura acumulada na RCE, desidratação de escuma em leitos de secagem, estudo do potencial calorífico da escuma para ser utilizada como biomassa na secagem térmica do lodo de esgoto e a avaliação dos pontos de geração e acúmulo da escuma nos reatores durante o tratamento de esgotos.

Controle de odores em estações de tratamento de esgoto

Grande parte dos sistemas de tratamento de esgoto da Sanepar opera por processos anaeróbicos que emitem compostos odoríferos. Os principais gases gerados nesse processo são: metano, gás carbônico, amônia, gás sulfídrico, hidrogênio e nitrogênio. Para o controle das emissões são realizados dois tipos de pesquisa: controle de odor em meio líquido e em meio atmosférico.

Implantação e desenvolvimento de cortinas verdes em estações de tratamento de esgoto

O projeto consiste em dar apoio à continuidade na implantação de cortinas verdes em estações de tratamento de esgoto (ETEs) da Sanepar, principalmente na Região Metropolitana de Curitiba, bem como trazer informações para subsidiar novos projetos. As cortinas verdes têm o objetivo principal reduzir a percepção dos odores gerados nas ETEs por meio de barreiras vegetais. Estão sendo testadas espécies nativas, cujo conhecimento sobre seus tratos silviculturais ainda é escasso. Vários fatores são agravantes para dificultar a implantação destes sistemas: solos de aterros compactados, inicialmente não projetados para plantio, sem fertilidade e estrutura adequada, acúmulo de água, tratos culturais inadequados, incêndios, pisoteio por gado que invade a área da estação, etc. O constante acompanhamento dos sistemas que já iniciaram sua implantação orientará e atualizará os novos documentos normativos da Sanepar relacionados a esta atividade.

Ainda, ocorre o plantio experimental nos municípios de Araucária e Piraquara, onde são testadas espécies potenciais, principalmente nativas, em solos extremamente degradados com diferentes níveis de adubação. O conhecimento das potencialidades das espécies auxiliará os próximos projetos da empresa, tanto para implantação de cortinas verdes, quanto na restauração de áreas ciliares aos mananciais de abastecimento de água e reservas legais.

Energia

Quantibio - Medições de biogás em estações de tratamento de esgoto

A pesquisa visa mensurar o biogás produzido em estações de tratamento anaeróbio de esgoto sanitário da Sanepar. Intitulada “Quantibio”, o estudo tem possibilitado o monitoramento da composição e das condições de guiamento do biogás em dutos de exaustão de reatores anaeróbios de lodo fluidizado. Para tanto, têm-se empregado, de maneira inovadora, equipamentos que permitem a avaliação em tempo real do biogás. Essas medições são fundamentais para subsidiar projetos de aproveitamento energético de biogás, inventários de gases do efeito estufa e ações de otimização operacional.

Instrumentação, controle e supervisão da Estação de Tratamento de Esgoto Ouro Verde

Este projeto visa instrumentar, controlar e supervisionar uma planta de geração distribuída de energia elétrica a partir de biogás, instalada em Foz do Iguaçu, na Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) Ouro Verde. Apesar de a ETE Ouro Verde produzir energia elétrica distribuída desde 2009, as informações técnicas sobre o processo e as rotinas de automação ainda são incipientes. Logo, a implementação do projeto em pauta viabiliza a obtenção das características de produção, captação, guiamento, armazenamento e queima do biogás, além de possibilitar a otimização da produção de energia elétrica e a definição de parâmetros para futuros projetos de aproveitamento energético de biogás. Os resultados obtidos com o projeto serão úteis tanto para a Sanepar quanto para outras instituições dos setores de saneamento e de energia, uma vez que a literatura reporta poucas informações acerca do tema.

Eficiência energética na Sanepar

O estudo procura identificar cenários e oportunidades de implementação de projetos de conservação e uso racional da energia em seus processos. Esses projetos são desenvolvidos por uma equipe multidisciplinar da Sanepar com o intuito de maximizar o rendimento de instalações hidráulicas e elétricas, de majorar o aproveitamento dos recursos aplicados e de minimizar custos e impactos ambientais. Esses assuntos têm sido tratados a qual tem procurado consolidar suas ações por meio de cooperações técnicas com instituições de pesquisa, universidades e empresas aptas a fornecer equipamentos e/ou prestar serviços na área de eficiência energética.

LODO

Gerenciamento e caracterização do lodo de estação de tratamento de água

O tratamento da água para torná-la potável produz um resíduo denominado lodo de estação de tratamento de água (ETA). A Sanepar está desenvolvendo uma série de projetos de pesquisa relacionados com a minimização de geração e caracterização do lodo de ETA de acordo com o tipo de solo, para que, conhecendo as características físico-químicas, microbiológicas e o potencial agronômico do lodo de ETA, seja mais fácil a escolha do destino final a ser dado para este tipo de resíduo. Está sendo estudada também a viabilidade de realizar o tratamento do lodo de ETA em estações de tratamento de esgotos. Tem-se ainda o estudo dos processos de secagem natural (através de leitos de secagem em estações de pequeno porte) e de secagem mecânica (com uso de prensas desaguadoras e centrífugas em estações de grande porte).

STHIL - Sistema térmico de higienização de lodo de esgoto para estações de tratamento de esgoto de médio e pequeno porte

O STHIL é um projeto que visa desenvolver e avaliar o desempenho de sistemas térmicos de baixo custo capazes de higienizar e desaguar em batelada o lodo oriundo de estações de tratamento de esgoto sanitário (ETEs) de médio ou pequeno porte. Nesse sentido, a Sanepar tem projetado, construído e testado alguns sistemas piloto dedicados e movidos a biogás. Os sistemas concebidos são alternativas para ETEs que utilizam a estabilização alcalina como método para higienização de lodo. Além disso, esses sistemas são soluções customizadas e inovadoras se comparadas àquelas disponíveis no mercado.

Secagem térmica e combustão de lodo de esgoto para ETEs de grande porte

Este projeto visa estudar os processos de secagem térmica e de combustão do lodo em estações de tratamento de esgoto sanitário (ETEs) de grande porte. Nesse sentido, o projeto prevê a determinação da autossustentabilidade de ETEs quanto à operação de secadores térmicos de lodo e a investigação das propriedades termogravimétricas e calorimétricas do lodo oriundo de diferentes ETEs. O escopo do projeto também contempla a avaliação da eficiência quanto à higienização, à redução de volume de lodo e à emissão de poluentes atmosféricos de sistemas térmicos disponíveis no mercado por meio de pilotos movidos a biogás e a lodo seco. O projeto tem sido conduzido com o intuito de conceber alternativas aos métodos convencionais de tratamento e disposição final do lodo de esgoto, tipicamente trabalhosos e dispendiosos.

Estocagem prolongada de lodo para substituição da cal

Na Sanepar muito se utiliza a estocagem prolongada de lodo em leiras, facilitando assim o monitoramento da quantidade de ovos de helmintos. Para que o lodo possa ser utilizado na agricultura, é necessário que atenda os padrões definidos pela Resolução 375/06 do Conama, que impõe que para cada 4 gramas de lodo haja apenas um ovo de helminto. Sendo assim, este projeto tem como objetivo geral verificar a eficiência na higienização do lodo de fossa séptica e lodo de esgoto através do processo de desinfecção natural visando sua utilização na agricultura.

Foram utilizados lotes de lodo de fossas sépticas de origem doméstica, provenientes de caminhões limpa-fossa e lodo proveniente de Reatores Anaeróbios de Leito Fluidizado (RALF), desaguado em centrífuga e desaguado em leito de secagem. Os experimentos, implantados na cidade de Fazenda Rio Grande e na cidade de Apucarana, verificam as diferentes condições climáticas e operacionais, sendo que os tratamentos avaliados englobam a secagem do lodo em pátio coberto e descoberto, e avaliam as leiras com e sem revolvimento, somando arranjos diversos, de forma que possam ser comparadas entre si.