Reabilitação de Reatores UASB: viabilidade econômica

1. Reabilitação de Reatores UASB: viabilidade econômica Aproveitamento do Biogás em Estação de Tratamento de Esgoto 44ª Assembleia Nacional da ASSEMAE Uberlândia MG 04 a 09 de maio 2014

2. Reabilitação de Reatores UASB • Construção do UASB em concreto: normas aplicáveis • NBR 12209:2011: Elaboração de projetos hidráulico-sanitários de estações de tratamento de esgotos sanitários • A construção do UASB em concreto deve atender às recomendações das normas NBR 6118 e NBR 9575 e garantir a estanqueidade e resistência a ambientes agressivos. • As câmaras de gás do reator devem ser impermeáveis ao gás, protegidas e resistentes contra corrosão. • As áreas sobre os compartimentos de decantação podem ou não ser cobertas. No caso de serem cobertas devem ter toda a estrutura acima do nível de água protegida contra corrosão. • O sistema de transporte dos efluentes dos reatores anaeróbios deve ser resistente a corrosão. • NBR 6118: 2013 – Projeto de Estruturas de Concreto – Procedimento • NBR 9575: 2010 – Impermeabilização – Seleção e Projeto • NBR 14931: 2004 – Execução de Estruturas de Concreto – Procedimento • NBR 9574: 2008 – Execução de Impermeabilização • NBR 13532: 1995 – Elaboração de Projetos de Edificações – Arquitetura • NBR 15575: 2013 – Edificações Habitacionais – Desempenho • CEN CE 1504 – Reparos e Proteção de Estruturas de Concreto

3. Reabilitação de Reatores UASB Estudos de Caso: ETEs com Reatores UASB

4. ETE PIÇARRÃO Vedação das campânulas de fibra de vidro, e laminação das tampas de inspeção, para eliminação de vazamentos de biogás

5. ETE PIÇARRÃO Canaletas do UASB deterioradas após 3 anos em operação, devido à alta agressividade do meio

6. ETE PIÇARRÃO Especificações dos serviços de revestimento nas canaletas • Área total das canaletas do UASB = 1.440 m2 • Limpeza com água pressurizada; • Demolição de partes danificadas e remoção do entulho; • Hidrojateamento de alta pressão das áreas demolidas; • Descontaminação com tratamento adequado; • Reconstrução com argamassa especial polimérica das superfícies demolidas; • Hidrojateamento para remoção de partículas soltas e cimentita; • Aplicação de primerpoliuretânico a base de isocianatosprepoliméricos (biocida); • Aplicação do revestimento anticorrosivo com espessura de 2mm.

7. ETE PIÇARRÃO Propriedades requeridas para o revestimento anticorrosivo/antiácido • Alta flexibilidade; • Alongamento comprovado e testado (maior que 150%); • Memória elástica (resiliência); • Excelente resistência a abrasão; • Aderência excepcional; • Compatibilidade química com H2S; • Resistência a temperatura de até 80ºC; • Sem aditivos de cargas sólidas e resinas fenólicas; • Aplicação através de bomba dosadora e pistola bicomponente Spray Airlessde alta pressão; • Cura de poucos segundos ao toque e em 24 horas para cura total; • Garantia de 5 anos.

8. ETE PIÇARRÃO Revestimento nas canaletas do UASB Produto: Poliuréia CR FLEX 1500 R$ 220 a 280,00/m2 aplicado Custo = 1.440m2 x R$ 280,00/m2 = R$ 403.200,00 Data da aplicação: junho/2011 Inspeção: março/2013

9. ETE ANHUMAS Detecção e reparo de vazamentos de biogás no UASB Trincas e fissuras na laje de cobertura em concreto; juntas de ligação dos pré-moldados; tampas de inspeção

10. ETE ANHUMAS Detecção e reparo de vazamentos de biogás no UASB Juntas de dilatação; trincas e fissuras em paredes, lajes e canaletas; válvulas de alívio e vácuo; válvulas corta-chama

11. ETE ANHUMAS Acúmulo de escuma, aumentando a solubilidade do biogás no efluente tratado e no lodo descartado

12. ETE ANHUMAS Aumento da captação e queima de biogás, com a vedação de trincas e juntas nas lajes de cobertura do UASB

13. ETE BARÃO GERALDO Revestimentos aplicados na construção do UASB em 2009 estão atualmente deteriorados Laje externa de cobertura Recubriplast – impermeabilizante acrílico elástico + Bostik – adesivo selante de poliuretano nas trincas Áreas internas acima do NA e canaletasBorrastick – elastômero sintético Áreas internas abaixo do NA Xypex – composto de cimento, areia silicosa e aditivos químicos

14. ETE SOUSAS Revestimentos aplicados na construção do UASB em 2013 Laje externa de cobertura Manta Flexton Áreas internas acima do NA e canaletasEpóxi Áreas internas abaixo do NA Xypex– composto de cimento, areia silicosa e aditivos químicos

15. REVESTIMENTO ANTICORROSIVO • Compostos Poliméricos • Especificações em cada parte estrutural do UASB: • Laje externa: ARC CS2 + QRV (quartzo); • Paredes e teto, na fase gasosa: ARC CS4 com 1,0mm de esp./ 02 demãos; • Paredes e piso, na fase líquida: ARC CS4 com 0,5mm de esp./ 01 demão. • Custo total dos serviços: material + mão de obra = R$ 752,61/m2 • Características principais do ARC CS4: • Composto polimérico mineral modificado, 100% de sólidos, vermelho; • Composto de baixa viscosidade e alto desempenho; • Espessura de aplicação: 1,0mm; • Tempo de cura: 100 horas a 25ºC; • Alta aderência, sem encolhimento; • Resistente a rachaduras e despredimentos (movimentação térmica); • Aplicação com pincel, rolo ou borrifador; • Garantia de 5 anos.

16. REVESTIMENTO ANTICORROSIVO • Poliuretano Elastomérico Flexível, 100% de sólidos (isento de solventes), e bi-componente (resina e catalisador) – Ref.: ZEBRON • Custo do produto aplicado: material + mão de obra = R$ 460,70/m2 • Custo do produto: somente material = R$ 120,00/m2 • Custo da bomba dosadora automática de alta pressão = R$ 63.380,00 • (“Airless Spray Plural ComponentAutomatic”) • Método de aplicação: pulverização em demão única com Airless • Espessura para fixação da manta geotêxtil: 0,80 a 0,90mm • Espessura da manta geotêxtil de polipropileno: 1,00 a 1,50mm • Espessura do poliuretano elastomérico sobre a manta: 2,10 a 2,20mm • Espessura final incluindo a manta geotêxtil: 4,00 a 4,60mm • Características principais • a manta geotextilpermite a aplicação sobre um substrato bastante irregular; • boa flexibilidade do produto, aumentada pela manta geotextil; • resistência a corrosão e abrasão; • pode ser liberado para uso em poucas horas após a aplicação; • facilidade de aplicação em obras de recuperação.

17. REVESTIMENTO ANTICORROSIVO Impermeabilização do UASB com poliuretano elastomérico flexível ETE Santo Antônio do Monte – COPASA – MG (abril 2013)

18. ETE ANHUMAS: Reabilitação do UASB Custos (R$) - Opção 1: aplicação de revestimento no teto, paredes, vigas, canaletas, e lajes de cobertura do UASB (A = 2.009,88 m2 por UASB) Custos (R$) - Opção 2: aplicação de revestimento no teto, paredes (parte seca até 20cm abaixo do NA,) vigas, canaletas, e lajes de cobertura (A = 1.540,32 m2 por UASB)

19. ETE BARÃO GERALDO: Reabilitação do UASB Custos (R$) - Opção 1: aplicação de revestimento no teto, paredes, vigas, canaletas, e lajes de cobertura do UASB (A = 1.279,00m2 por UASB) Custos (R$) - Opção 2: aplicação de revestimento no teto, paredes (parte seca até 20cm abaixo do NA,) vigas, canaletas, e lajes de cobertura (A = 982,40m2 por UASB)

20. Reabilitação de Reatores UASB • Conclusões e Recomendações • Os custos com a recuperação estrutural e impermeabilização com revestimento anticorrossivo ou anti-ácido, para reabilitação de reatores UASB fechados com laje de concreto, se situa na faixa de 15 a 20% do custo de implantação da ETE; • O porte e a complexidade da recuperação podem requerer a elaboração de um projeto ao custo de 0,5 a 1,0% do custo dos serviços, contemplando: • levantamento das anomalias; • diagnóstico das estruturas; • especificações para tratamento das patologias e proteção das estruturas do UASB; • montagem do pacote técnico de obras e contratação de empresa para a sua execução.

21. Reabilitação de Reatores UASB • Conclusões e Recomendações • Uma boa preparação da superfície é essencial; • As dificuldades dos serviços em ETEs com UASB fechado, após o início de operação, são as seguintes: • inspeções laterais pequenas para acesso ao interior do reator; • interferências de tubulações de distribuição e separadores trifásicos que podem exigir desmontagens parciais ou totais; • recuperação de concretos mais agredidos e nivelamento do substrato; • limpeza e descontaminação de superfícies; • trabalho em espaço confinado.

22. Sérgio Raimundo Grandin Coordenador de Tratamento de Esgoto (19) 3256-3039 – eteanhumas@sanasa.com.br