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Guia Básico Ilustrado da Avaliação da Eficiência de Sistema Separador Areia, Água e Óleo (SAAO) O que você vai encontrar nesse guia? Tendo em vista a escassez de material nessa área, elaboramos esse guia com objetivo de reunir informações úteis para o dimensionamento e execução de dispositivos de tratamento de efluentes oleosos que podem ser utilizados para atender postos de combustível, oficinas, lava jatos e diversos empreendimentos que geram efluentes oleosos. Esperamos que esse eBook realmente seja um guia para sua jornada! 1 Sobre os autores Eng. Osmair Simões Engenheiro Sanitarista e Ambiental Acredita no ensino a partir de exemplos práticos, de forma clara e objetiva. Idealizador da Academia da Engenharia. @a.academiadaengenharia 2 Dr. Eng. Guilherme H. Cavazzana Doutor em Saneamento Ambiental e Recurso Hídricos e Engenheiro Ambiental. Atualmente professor na Universidade Católica Dom Bosco e sócio-proprietário da Cavazzana Engenharia e Arquitetura. Sobre os autores 3 Mariane Martins Zem Acadêmica de Engenharia Sanitária e Ambiental na Universidade Católica Dom Bosco. Parceira da Academia da Engenharia. @a.academiadaengenharia Sobre os autores 4 A gente ainda vai bem longe, depois de estar cansado. (JORDÃO e PESSOA, 2014) 5 Prefácio Fiz esse guia com o intuito de mostrar de maneira prática e objetiva a realidade do dimensionamento dos dispositivos que compõem um sistema de tratamento de efluentes oleosos. Aqui você vai entrar em contato com um conteúdo em um nível de detalhe que você provavelmente não teve na sua formação acadêmica. Conhecimento realmente prático. O objetivo aqui é que você saia confiante! Eng. Osmair Simões 6 Sumário Conceitos Básicos.................................................................9 Caixa SAAO............................................................................10 Avaliação da Eficiência.......................................................25 7 Tratamento de Efluentes Oleosos 8 CONCEITOS BÁSICOS São diversas as atividades antrópicas que geram efluentes contaminados com óleos e graxas tais como postos de combustível, lava jatos, concessionárias automobilísticas e qualquer atividade dotada de setor de abastecimento. A atenção ao efluente oleoso se deve a toxicidade ao homem e ao meio ambiente além de possuir um tratamento complexo para sua biodegradação. Portanto, essa substância nunca deve ser destinada para corpos hídricos ou mesmo para galerias de esgoto sem prévio tratamento. Dessa forma, se faz necessária a implantação de dispositivos capazes de promover a separação da água e óleo, comumente chamados de caixa separadora de areia, água e óleo ou Caixa SAAO (ou SAO, dependendo do autor, então não estranhem pois ambas as siglas são validas). Esse sistema tem como principal função a retenção dos resíduos oleosos e dos sólidos (flutuantes e sedimentáveis) contaminados, enquanto a água é destinada para a rede ou reutilizada no sistema, como água de reuso. 9 Caixa SAAO 10 FUNCIONAMENTO No mercado existem diversos modelos, com diferentes geometrias, além dos dispositivos construídos em alvenaria, mas para facilitar o entendimento podemos afirmar que o funcionamento de um sistema SAAO se dá por meio físico e caracterizá-lo da seguinte maneira: Compartimento para retenção de sólidos: ao entrar no sistema SAAO o efluente sofre a primeira separação que é a dos sólidos grosseiros, como areia e terra; Compartimento para retenção de óleo: a segunda etapa é a retenção da camada oleosa, considerando que o óleo, por ser menos denso que a água, tende a formar uma camada sobrenadante, permitindo a sua separação - esta etapa pode acontecer em uma ou mais caixas; Compartimento de Coleta de Óleo: câmara que recebe o óleo separado água; Compartimento de inspeção: câmara que permite visibilidade e coleta do efluente já tratado, permitindo o monitoramento da eficiência do tratamento. 11 FUNCIONAMENTO Placa Coalescente para SAAO: enchimento de plástico com função de aumentar o tempo do efluente no interior do equipamento, favorecendo a captura e aglutinação de gotas menores, formando gotas maiores, com maior velocidade de ascensão, acelerando assim a separação dos elementos água e óleo e por consequência a descontaminação. 12 FUNCIONAMENTO Abaixo um exemplo que ilustra o funcionamento de um sistema separador pré-fabricado da marca TecnoPuro. Importante destacar que diferentes marcas possuem diferentes funcionamento, por isso sempre consulte o manual do fabricante*. *Desconfie se o fabricante não tiver manual de instalação, operação e limpeza.Fonte: TecnoPuro Entrada Retenção de sólidos grosseiros Elementos coalscentes Separação da fração oleosa Compartimento de retenção do óleo Saída 13 EXECUÇÃO Possuir tampa de acesso resistente ao tráfego de automóveis e caminhões; Ser dotado de tampa cega que evite a entrada de águas pluviais; Ser estruturado ou ser instalado dentro de estrutura especificada pelo fabricante para suportar os esforços provenientes do tráfego de veículos e movimentações do solo do entorno, no caso de sistema pré-fabricado. O sistema de separação de água e óleo, pode ser construído em alvenaria ou pré-fabricado (PEAD, PRFV) devendo ser dimensionado por profissional habilitado. No caso da opção pelo sistema de alvenaria, deve-se ter atenção redobrada ao processo de impermeabilização das paredes, além das seguintes recomendações adequadas para ambos os sistemas: Para uma melhor eficiência do tratamento podem ser adicionadas placas coalescentes no compartimento de retenção do óleo que são comercializadas em tamanho padrão mas que podem ser cortadas para atender o sistema construído em alvenaria. 14 SAAO PRÉ-FABRICADO Tubulação de coleta da camada oleosa Fonte: Catálogo Bakof Elementos colescentes 15 SAAO DE ALVENARIA 16 A tubulação de entrada deve ser posicionada de maneira a favorecer a distribuição do efluente por toda a caixa, uma alternativa é a instalação de uma tubulação em TÊ na posição horizontal, como na foto ao lado do modelo da Bakof. Ainda recomendo a instalação de prolongadores de ambos os lados do TÊ, visando garantir ainda melhor distribuição do efluente. POSIÇÃO DA TUBULAÇÃO DE ENTRADA Outra alternativa para impedir que o efluente vá rapidamente para o próximo compartimento é a adição de um joelho voltado para baixo seguido por um tubo prolongador, como na imagem ao lado adaptada do catálogo da TecnoPuro. Obs.: Essas dicas podem ser adotadas tanto em sistemas pré fabricados como em sistemas de alvenaria. 17 Na tubulação deve-se instalar uma tubulação em Tê também, mas essa deve ser mantida sempre na vertical, de maneira a "barrar" qualquer resquício de óleo que passe para o último compartimento. Skimmer ou tubulação de coleta de óleo é o dispositivo destinado a recolher a camada de óleo que se forma por cima da água. A seguir uma imagem que ilustra seu funcionamento. POSIÇÃO DA TUBULAÇÃO DE SAÍDA E SKIMMERS Os skimmers nunca devem trabalhar afogados (submersos), se não irão coletar grande quantidade de água, enchendo o compartimento de coleta antes da hora, acarretando em transbordamentos, além de antecipar os gastos com a coleta do óleo. Skimmer Nível de água Camada de óleo sobrenadante 18 Como a vazão afluente a caixa separadora pode variar durante o dia, fazendo com que o nível de água (e por consequência do óleo ) varie, uma sacada para não precisar rotacionar os skimmers a todo instante é a instalação de um registro na tubulação de saída. Assim é possível drenar a camada sobrenadante de óleo apenas quando ela estiver na altura correta. O exemplo abaixo foi retirado do catálogo da HidrusBrasil. DICA DA AAE 19 Com a dicas que eu te dei até aqui você já consegue observar uma série de medidas que podem ser tomadas para melhorar o funcionamento de um sistema SAAO. Olhe na foto acima: i) Skimmer mal posicionado que não drenada nada; ii) formação de grandes placas de óleo (inclusive no último compartimento) indicandofalta de acompanhamento; iii) saída com tubo a flor d'água, conduzindo placas de óleo para a destinação final. PARA FICAR DE OLHO Saída Placas de óleo Posição do Skimmer 20 Para os problemas identificados na imagem acima eu indico as seguintes soluções: i) coreto posicionamento do skimmer para coleta da camada sobrenadante de óleo contaminado; ii) intensificação da inspeção do sistema por funcionários da empresa para remoção manual das placas de óleo que por ventura não tenham sido coletadas pelo skimmer; iii) instalação de peça em "TÊ" com prolongador, com objetivo de barrar a saída de material oleoso. DICA DA AAE Saída Placas de óleo Posição do Skimmer 21 LIMPEZA Com objetivo de manter a eficiência do sistema deve-se adotar a rotina de inspeção semanal e após eventos críticos (entradas de grande vazão e chuvas fortes), realizando a limpeza sempre que se observar grande acúmulo de resíduos oleosos (camada sobrenadante e/ou sólidos). As partículas de óleo mais finas que por ventura não forem coletadas pelos skimmers e formarem uma película oleosa no último compartimento poderão ser coletadas manualmente com a utilização de pás ou peneiras finas, desde que sejam acondicionadas corretamente e posteriormente coletados por empresa devidamente habilitadas para tal finalidade. Caso seja necessário o esgotamento da caixa deverá ser realizado por empresa habilitada ou caso seja feito por funcionários do empreendimento, deve ser armazenado em recipiente adequado (tambores ou bombonas por exemplo) para receber destinação correta. Lembre-se de interromper a geração de efluente e começar o esvaziamento do sistema a partir do compartimento de entrada, seguido pelos demais. 22 LIMPEZA A lavagem das placas coalescentes deve ser feita sobre o equipamento ou em local dotado de piso impermeável, cercado de canaletas, a fim de coletar o efluente da lavagem. Deve-se evitar a aplicação de jato de pressão muito próximos, visando preservar a integridade das placas. Deve-se evitar a utilização de detergentes na lavagem das placas, paredes, fundo, e tubos, pois estes dificultam a posterior adesão de partículas oleosas às partes integrantes do sistema, dificultando o processo de separação. Após a limpeza, o sistema precisa estar cheio de água para que possa começar a receber efluentes novamente. DICA DA AAE Em empreendimentos localizados na zona rural ou empresas que trabalham com lavagem de veículos de grande porte (caminhões e ônibus) recomenda- se uma caixa desarenadora como pré tratamento visando reter a grande quantidade de sólidos provenientes da atividade. 23 Anotações 24 Avaliação da Eficiência 25 COMO AVALIAR A avaliação da eficiência do sistema deve ser feita de forma visual pelo operador, através de vistoria periódica, visando observar o funcionamento e a retenção de resíduos oleosos. Além disso, deve-se fazer a coleta de amostras do efluente tratado para análise laboratorial. Recomenda-se a periodicidade semestral de coleta, com análise dos seguintes parâmetros: pH, BTEX, PAH, Óleos e Graxas e Sólidos Sedimentáveis. Além disso deve-se considerar a destinação final (sistema público de coleta de esgoto, sumidouro ou corpo hídrico) para escolha da legislação pertinente para comparação dos resultados obtidos. 26 Considerando que o objetivo é a coleta de amostra do efluente tratado, são mostrados alguns exemplos de coleta a seguir em diferentes pontos (por ordem de recomendação): PONTOS DE COLETA 1. Exemplo de coleta de efluente na caixa de inspeção (CI) imediatamente após passagem pela caixa SAAO seguida por filtro de carvão ativado. 2. Exemplo de coleta de efluente na caixa de inspeção (CI) imediatamente após passagem pela caixa SAAO sem filtro de carvão ativado. SAAO Filtro CI CI SAAO 27 Considerando que o objetivo é a coleta de amostra do efluente tratado deve-se considerar a tentativa de coleta nos seguintes pontos (por ordem de recomendação): PONTOS DE COLETA 3. Caso após a saída do sistema ocorra mistura de efluentes na CI mais próxima, é possível a instalação de um registro para coleta após saída da caixa separadora. Registro 4. Em último caso é possível a coleta diretamente no último compartimento do dispositivo, entretanto essa prática não é recomendada, devido a possibilidade de presença de elementos oleosos mais finos que por ventura tenham chegado até o último compartimento, mas que não são encaminhados à destinação final, por serem "barrados" pela presença do prolongador . 28 Anotações 29 Somos aquilo que fazemos repetidamente. Por isso, o mérito não está na ação eventual e sim no hábito consistente. @A.ACADEMIADAENGENHARIA30 .NBR 14.605/2 - Armazenamento de líquidos inflamáveis e combustíveis - Sistema de drenagem oelosa. Parte 2: projeto, metodologia de dimensionamento de vazão, instalação operação e manutenção para posto revendedor veicular. Rio de Janeiro, 2010. CAMPO GRANDE. Plano Diretor de Drenagem Urbana de Campo Grande - MS. Campo Grande: Planurb, 2015. MINAS GERAIS. Companhia Energética de Minas Gerais - CEMIG. Caixa Separadora de água/óleo - Dimensionamento Hidráulico. Memorial de Cálculo. Belo Horizonte, 2004. PORTO, R. M. Hidráulica Básica. 4.ed. São Carlos, SP: EESC USP, 2006. Referências Bibliográficas 31