Avaliação da eficiência e dos problemas operacionais de uma estação de tratamento de esgotos ao longo de 13 anos de monitoramento

Abstract

O presente trabalho apresenta a avaliação de uma série histórica de 13 anos de monitoramento realizado na estação de tratamento de esgotos da Mangueira, situada na Região Metropolitana do Recife. A ETE Mangueira foi projetada para atender uma população de baixa renda de 18000 habitantes utilizando reator UASB seguido de lagoa de polimento. O monitoramento realizado totalizou 430 coletas e 4521 dias de acompanhamento. A pesquisa foi dividida em seis fases, em função da operação do sistema. O reator UASB obteve boa eficiência média de remoção de matéria orgânica (81% em DQO total/filtrada e 56% em DQO total/total) e baixa remoção de SST (43%). As baixas eficiências na remoção de SST são atribuidas à perda de sólidos no efluente do reator UASB devido a inexistência de uma rotina de descarga do lodo de excesso e também às deficiências observadas na operação e manutenção da unidade de tratamento. A lagoa de polimento promoveu uma importante remoção adicional de matéria orgânica, porém não apresentou resultados satisfatórios na remoção de nutrientes (N e P), devido ao baixo valor de pH que impediu o processo de volatilização da amônia e a precipitação dos sais insolúveis de fosfato. A remoção de coliformes termotolerantes também foi insatisfatória, já que apenas 10% dos resultados das 430 coletas apresentaram ordem de 103 NMP/100 mL no efluente. Por outro lado, a lagoa de polimento da ETE Mangueira apresenta um grande potencial para reúso hidro‐agrícola do efluente devido às concentrações efluentes ricas em nutrientes, especialmente nitrogênio e fósforo. Porém, precauções devem ser tomadas, pois o efluente da lagoa de polimento da ETE Mangueira não atende o padrão de lançamento de coliformes termotolerantes para irrigação irrestrita. A análise de confiabilidade complementou os dados sobre a avaliação das unidades de tratamento e gerou informações que podem ser utilizadas por projetistas em futuros projetos, tomando como base dados locais e também por operadores de ETEs, no desempenho das unidades de tratamento e na flexibilidade operacional. Nas fases em que a ETE Mangueira foi bem operada, altos níveis de confiabilidade foram observados para a remoção de matéria orgânica, com valores acima de 90%. Para os parâmetros de SST, nitrogênio amoniacal, fósforo e coliformes termotolerantes, as concentrações médias obtidas foram bem superiores as concentrações de projeto/operação para os níveis de confiabilidade calculados, gerando níveis de confiabilidade baixos. Problemas construtivos e operacionais influenciaram significativamente o desempenho da ETE Mangueira. Dentre eles podemos destacar: (i) no reator UASB: alta velocidade de escoamento da caixa de areia, ocasionando o arraste de areia para o interior do reator UASB; distribuição irregular da vazão afluente; obstruções frequentes nas tubulações afluente e efluente e ausência de rotina de descarga do lodo de excesso; (ii) na lagoa de polimento: elevada carga orgânica aplicada, área superficial e TDH reduzidos, e profundidade excessiva