Apresentação do PowerPoint - Abes-SP

Análise da economicidade do Emprego de Tanques
Sépticos como solução para a gestão dos esgotos
sanitários de comunidades
1. Contexto e Antecedentes:
• PROSAB 5 (2007/09): Tema 6 - Lodo de Fossa Séptica;
• Chamada Pública MCT/MCIDADES/FINEP/
Ação Transversal - Saneamento Ambiental e Habitação (07/2009;
em desenvolvimento);
Estudos de alternativas de tratamento, desaguamento,
aproveitamento, disposição final e gestão de lodos sépticos.
Coordenador geral da Rede: Prof. Dr. Eraldo Henrique de Carvalho
(UFG);
 Rede: UFG; UnB; FAE/Sanepar /UFPR, UFC, UFPA, UNICAMP,
UFRN e UFES.
Subprojeto
Título
1
Gestão da Rede Temática
2
Codisposição de Lodos Sépticos em Estações de Tratamento de Esgoto
3
Tratamento Isolado de Lodos Sépticos
4
Desaguamento e Secagem de Lodos Sépticos
5
Aproveitamento de Lodos Sépticos
6
Codisposição de Lodos Sépticos em Aterros Sanitários do Tipo Trincheiras
7
Gestão de Lodos Sépticos
Subprojeto 2 - Desenvolver e avaliar sistemas de tratamento de
lodo séptico em ETE:
a) Desenvolver um modelo de recepção de caminhões que
permitam uma forma eficiente de separação e condicionamento
de lodos séptico para possibilitar a sua descarga em pontos de
rede adequados ou em ETE;
b) Estudar a sedimentação do lodo séptico, com e sem auxiliares
de coagulo/floculação;
c) Estudar a codisposição de lodos sépticos no desempenho de
sistemas do tipo lagoas de estabilização;
d) Avaliar as interferências da codisposição de lodos sépticos no
desempenho de ETES, do tipo decantação primária
quimicamente assistida; reatores UASB em regime
permanente, transiente e por longos períodos.
Fluxograma da instalação da pesquisa de tratamento de lodo de
tanque séptico em reatores UASB , conduzido pela UFPR
2.
Custo operacional e de implantação do sistema
convencional de coleta, transporte e tratamento de
esgotos sanitários
Tabela - Resumo dos dados e índices da implantação da rede coletora em pequenas cidades
Agudos do Bocaiúva do
Quitandinha Mandirituba
Sul (12)
Sul
Dados/Cidade
População final da 1º etapa (hab) (1)
População saturação
(hab) (2)
1.731
3.270
1.479
5.480
6.342
18.218
2.276
14.013
Área da bacia/atendimento (ha) (3)
130,16
229,3
127,84
623,89
Densidade - pop total (hab/ha)
13
14
12
9
3,3(4)
Habitantes/residência urbana(hab/res urb)
3,6
3,67
3,25(4)
Extensão da rede em 1º etapa (m)
13.049
18.812,15
13.318,3
27.669,65
6.158,55
Extensão dos coletores
(5)
1.998,35
2.027,7
835,45
Topografia
Ondulada
-
-
-
Número de ligações (lig) (6)
535
1.240
624
1.661
Vazão média (L/s) (7)
2,88
6,37
-
Custo do canteiro de obras (R$) (9)
55.934,15
234.299,4
138.971,41
515.076,13
Custo da rede (R$)
(9)
1.460.200,28
1.680.690,6
1.413.848,36
2.496.113,00
Custo das ligações (R$)(8) (9)
132.490,75
134.377,81
73.875,52
187.950,95
(R$)(9)
295.952,52
562.516,83
163.488,75
1.014.967,7
Custo das travessias (R$)(9)
81.452,04
0,00
0,00
123.778,76
Custo de interceptores (R$)(9)
0,00
0,00
0,00
254.674,30
Custo dos coletores
Custo de estação elevatória
(R$)(9)
0,00
0,00
0,00
0,00
2.026.029,75
2.611.884,59
1.790.184,04
4.592.560,85
(11)
7,54
5,75
9,00
5,05
Custo rede/habitante (R$/hab)
843,56
513,97
955,95
455,50
Custo total (R$)(11)
Extensão da rede/habitante (m/hab)
Custo da ligação/habitante (R$/hab)
76,54
41,09
49,95
34,30
Custo total da rede/ habitante (R$/hab)
1.170,44
798,74
1.210,40
838,06
Custo rede por ligação (R$/lig)
2.729,35
1.355,40
2.542,89
1.502,78
Custo da ligação por ligação (R$/lig)
247,65
108,37
132,87
113,16
Custo total por ligação (R$/lig)
3.786,97
2.106,36
3.219,76
2.764,94
Custo da rede por extensão (R$/m)
111,90
89,34
106,16
90,21
Custo dos coletores/extensão (R$/m)
148,10
277,42
195,69
164,81
Notas:
(1)(2)
(3) Dados referentes aos memoriais descritivos;
(4) Dados referentes ao Censo IBGE – 2010;
(5) Coletores: Agudos do Sul – extensão 807,90 metros – DN200 e 1190,4 metros - DN150;
Bocaiúva do sul – extensão: 1077 metros – DN150, 219 metros - DN200 e 628 metros - DN250;
Quitandinha – extensão: 835,45 metros – DN300; Mandirituba – extensão: 3910,70 metros – DN
200 e 2247,85 metros – DN150 ;
(6) Numero de ligações: Agudos do Sul e Bocaiúva do Sul: Obtido pelo orçamento executivo;
Quitandinha e Mandirituba: Obtido pela contagem dos projetos executivos;
(7) Vazão Média obtida pelos memoriais descritivos;
(8) Custo da rede de DN 150 mm em todas as cidades;
(9) Obtido pelo orçamento executivo fornecido pela SANEPAR;
(10) Considera a relação entre a população de projeto (DN150 mm) e a extensão para primeira
etapa;
(11) Inclui todos os elementos: canteiro de obra, rede, ligação, coletores, travessias e interceptores
quando couber;
(12) valores do SES Agudos do Sul atualizados para o ano presente, com reajuste de 9% a,a em
relação ao mês de julho de 2008.
Fonte: Lucca e Misturini (2011) consultando a Sanepar
Custos de implantação das redes de coleta de esgoto
Município
População Final de 1ª Etapa
(hab)
Custos de Implantação
(R$)(1)
Custos de
Implantação
(R$/hab)
Agudos do Sul
1.731
2.026.029,75
1.170,44
Mandirituba
5.480
4.592.560,85
838,06
Quitandinha
1.479
1.790.184,04
1.210,40
Bocaiúva do Sul
3.270
2.611.884,59
798,74
Fonte: Trafca e Moll (2012) citando Lucca e Misturini
Custos de implantação das ETE’s
Custos de Implantação (R$)
Município
População
Vazão
Final de
Média
1ªEtapa (hab)
(L/s)
RALF + FAn(2)
Lagoa(3)
Custos per capita de
Implantação (R$/hab)
RALF +
FAn(2)
Lagoa (3)
Agudos do Sul
1.731
2,88
629.094
1.308.719
363,43
756,05
Mandirituba
5.480
10,78
1.406.285
2.193.054
256,62
400,19
Quitandinha
1.479
2,48
541.046
1.208.533
365,82
817,13
Bocaiúva do Sul
3.270
6,37
1.096.508
1.840.571
335,32
562,87
Nota:
(2) y = 588.825 * ln(x) + 6.240,2 ;
(3) y = 670.000 * ln(x) + 600.000 , sendo (x) a vazão em L/s
(Sistema de Lagoas de Estabilização)
Fonte: Pacheco (2011) e Trafca e Moll (2012)
• Custo
operacional das redes estimado em R$ 0,39 / m³ de esgoto
coletado. Esse valor representa o custo médio de operação e
manutenção de redes da Região Metropolitana de Curitiba, não
englobando os custos administrativos (SANEPAR).
•O custo operacional das ETE’s utilizou como modelo a ETE Padilha
Sul, localizada no bairro Ganchinho, zona sul de Curitiba que possui um
fluxograma UASB seguido de lagoa facultativa. Essa estação, utiliza um
sistema de custo operacional mais baixo (dentre as ETES existentes) e
mais compatível com cidades pequenas e com grandes áreas livres
disponíveis.
A ETE tratou, entre os meses de janeiro e agosto de 2012 uma média
de 709 473 m³ de esgoto por mês, a um custo também mensal médio
de R$ 191.288,00. Uma relação de R$ 0,27 / m³ de esgoto tratado,
valor que foi utilizado para o cálculo do custo de operação do sistema
centralizado (SANEPAR).
3 . Custo operacional e de implantação do sistema de
tanques sépticos e de gestão dos lodos sépticos
Fluxograma conceitual do sistema de tanques sépticos
Nota:
# : Bacia dotada de Fossas Septicas e Sumidouros ; CDT – Centrais de desaguamento e tratamento;
CRLTS – Centrais de recebimento de lodo de tanque séptico; e ETE –Estação de Tratamento de
Esgotos.
Custo de implantação de tanques sépticos
Custo de implantação de filtros anaeróbios
Custo de implantação de sumidouros
Custo de implantação das estruturas do sistema descentralizado
Estrutura
Custo Implantação
Tanque Séptico tipo Anel de Concreto
Armado
1.809,72
Sumidouro em Alvenaria
1.128,18
Filtro Anaeróbio tipo Anel de Concreto
Armado
1.509,25
Nota:
(1) Estruturas dimensionadas para o atendimento a 5 habitantes e periodicidade
de limpeza anual; (2) Taxa de infiltração do solo: 70 L/m²/dia.
Fonte: Lucca e Misturini (2011)
CENTRAL DE RECEBIMENTO DE LODO DE TANQUE SÉPTICO
Fonte: SERENCO (2007)
CENTRAL DE RECEBIMENTO DE LODO DE TANQUE SÉPTICO
Fonte: DALCON (2006)
CENTRAL DE RECEBIMENTO DE LODO DE TANQUE SÉPTICO
Fonte: DALCON (2006)
Custo de implantação de Centrais de recebimento do lodo de
tanque séptico
Modelo
Volume
(m³)
SERENCO
ECOSOL
60
30
DALCON
20
Custo de
investimento
(R$)
Forma em
planta
Transferência
do Lodo
Quadrada
Troncocônica
Tronco
cônica
Gravidade
Recalque
111.106(1)(4)
150.000(2)(5)
Recalque
90.457(3)(4)
Notas:
(1) Valor referente a Abril de 2009; (2) Valor referente a Junho de 2012; (3) Valor referente a
Julho de 2012;(4) Valor obtido do orçamento do projeto;(5) Valor obtido do contato pessoal
(Sanepar).
Fonte: Trafca e Moll (2012)
Aparato experimental instalado na lagoa anaeróbia da ETE –
Anápolis para Recebimento do lodo de tanque séptico
CUSTO MÉDIO DA COLETA E TRANSPORTE DE LODO DE
TANQUE SÉPTICO
CAPACIDADE
DO CAMINHÃO
(m³)
VALOR MÉDIO
COBRADO (R$)
10
8
7
270,00
260,00
255,00
VALOR
PROPOSTO
COM
ECONOMIA DE
ESCALA (2)
200,00
195,00
190,00
5
240,00
180,00
4
180,00
135,00
(1)
Nota: (1) Custos coletados na cidade de Curitiba; (2) Desconto de 25%.
Fonte: Trafca e Moll (2012)
A distância de transporte e o volume de lodo transportado não se revelaram
variáveis determinantes no custo, sendo considerado apenas o número de
viagens.
Baseados nesses dados, para a elaboração dos cenários foi adotado o
valor médio para caminhões de 10 m³.
O custo operacional da Central foi estimado através do cálculo da
potência consumida da bomba para transferência do lodo à ETE e
da tarifa de energia elétrica vigente para o saneamento (Trafca e
Moll, 2012);
•
Também foi considerada a necessidade de um funcionário para a
operação da Central, admitindo para ele um custo de R$ 2.000,00
ao mês (R$ 26.000,00 ao ano, considerando 13 salários mais
custas sociais e previdenciárias).
• Como o lodo do Tanque Séptico após ser disposto na CRLTS é
lançado na ETE, o custo de operação da Estação também compõe
os custos do sistema descentralizado.
Para a elaboração dos cenários comparativos foi adotado R$ 0,54 /
m³ (Trafca e Moll, 2012).
4. Levantamento e aplicação das funções de custo
Custo e Operação e Manutenção(R$/habitante)
Custos de Operação e Manutenção dos Sistemas Centralizado e
Descentralizado
120,00
Custos de Operação
e Manutenção do
Sistema
Descentralizado
100,00
80,00
y = -9,601ln(x) + 165,57
R² = 0,514
Custos de Operação
e Manutenção do
Sistema
Centralizado
60,00
y = -9,646ln(x) + 145,6
40,00
y = 5,401ln(x) - 4,7198
R² = 0,8882
20,00
0,00
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Custos de Operação
e Manutenção do
Sistema
Descentralizado
com transporte em
economia de escala
População (habitantes)
Custos de Operação e Manutenção dos Sistemas Centralizado e
Descentralizado (R$/hab/ano)
Custos Total de Investimento dos Sistemas Centralizado e
Descentralizado
Custos de
Empreendimento
do Sistema
Descentralizado
Custo e Operação e Manutenção(R$/habitante)
300,00
y = -9,286ln(x) + 292,75
R² = 0,1477
250,00
200,00
Custos de
Empreendimento
do Sistema
Centralizado
y = -9,33ln(x) + 272,78
150,00
y = -35,09ln(x) + 447,17
R² = 0,9166
100,00
50,00
0,00
0
1000
2000
3000
4000
População (habitantes)
5000
6000
Custos de
Empreendimento
do Sistema
Descentralizado
com transporte
em economia de
escala
Custo Total de Investimento (Implantação + Operação) dos Sistemas
Centralizado e Descentralizado (R$/hab/ano)
Custo e Operação e Manutenção(R$x1000)
Custos de Operação e Manutenção dos Sistemas
600,00
Custo de Operação
e Manutenção do
Sistema
Descentralizado
y = 303911ln(x) - 2E+06
R² = 0,9893
500,00
400,00
300,00
y = 225436ln(x) - 2E+06
Custo de Operação
e Manutenção do
Sistema
Centralizado
200,00
100,00
y = 131588ln(x) - 917713
R² = 0,9798
0,00
0
1000
2000
3000
4000
População (habitantes)
5000
Custo de Operação
e Manutenção do
Sistema
Descentralizado
6000 com transporte em
economia de escala
Custos de Operação e Manutenção dos Sistemas Centralizado e
Descentralizado (R$/ano)
Custos Total dos Sistemas
1.400,00
y = 656828ln(x) - 5E+06
R² = 0,9857
1.200,00
Custo Total (R$x1000)
Custo de
Empreendimento do
Sistema
Descentralizado
1.000,00
y = 578354ln(x) - 4E+06
800,00
Custo de
Empreendimento do
Sistema Centralizado
600,00
y = 398316ln(x) - 3E+06
R² = 0,9574
400,00
200,00
0,00
0
1000
2000
3000
4000
População (habitantes)
5000
Custo de
Empreendimento do
Sistema
Descentralizado com
6000 transporte em
economia de escala
Custo Total de Investimento (Implantação + Operação) dos Sistemas
Centralizado e Descentralizado (R$/ano)
5. SES INDIVIDUALIZADOS (Sanepar)
• Alternativas de solução
Analisando as várias alternativas disponíveis para solução dos sistemas de esgoto
individualizados interagindo com os sistemas convencionais podemos destacar três níveis
de soluções possíveis :
1 - Núcleos residenciais com solução individual através de fossas sépticas e sumidouros;
2 – Núcleos residenciais com solução através de fossas e sumidouros coletivos;
3 – Núcleos residenciais com solução através fossas sépticas coletivas seguido de filtros
anaeróbios, lagoas de polimento, valas de filtração, valas de infiltração, solução
independente que poderá ser integrado futuramente ao sistema de esgoto da cidade;
• Valores a serem cobrados dos diversos serviços
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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tratamento de esgotos a pequenas comunidades. Trabalho de Conclusão de Curso. UFPR. 2011.
ABNT, NBR 7.229 - Projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos. ABNT, setembro.
1993.
ABNT, NBR 13.969 – Tanques sépticos – Unidades de tratamento complementar e disposição final
dos efluentes líquidos – Projeto, construção e operação. ABNT, setembro 1997.
CAMPOS, J. R.; POVINELLI S. C, S.; AISSE, M. M.; SOUZA, M. A. A.; SAMWAYS, G.; ALEM SOBRINHO,
P. Tratamento combinado de lodo de tanque séptico e de fossas com esgoto sanitário. In: Lodo de
Fossa Séptica. Cleverson V. A. (coordenador). Rio de Janeiro, ABES. 2009. 181-282.
DALCON. Contenda. Sistema de Esgotos Sanitários. Implantação dos Tanques de Equalização
Curitiba, Sanepar. 2006.
ECOSOL. Implantação dos Tanques de Equalização. Estação de Tratamento de Esgoto Cambuí.
Curitiba, Sanepar. 2006.
LUCCA, P. V.; SAMWAYS, G.; AISSE, M. M.. Estudo dos Custos de Implantação e Operação de
Sistemas de Coleta e Tratamento de Esgotos Sanitários para Pequenas Comunidades. In: 26º
Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, 2011, Porto Alegre - RS. Anais. Rio de
Janeiro : ABES, 2011. p. 1-8.
PACHECO, R. Custos para implantação de Sistemas de Esgotamento Sanitário. Dissertação (Mestrado
em Engenharia Hidráulica e Ambiental) – Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2011.
SERENCO. Projeto de Engenharia da ETE Esperança. Reservatório de Equalização. Curitiba, Sanepar.
2007.
TRAFCA, A. C.; MOLL, A. C. B. Estudo comparativo entre sistemas centralizados e descentralizados de
esgoto sanitário para pequenas comunidades. Trabalho de Conclusão de Curso. UFPR. 2012.
Agradecimentos
Chamada Pública MCT/MCIDADES/FINEP/
Ação Transversal - Saneamento Ambiental e Habitação
– 07/2009.
Obrigado
Miguel Mansur Aisse –
[email protected]
Andre Carlos Trafca