Influência de múltiplos fatores no desaguamento de lodo de ETA em leitos de drenagem
Ano de defesa: | 2020 |
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Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana - PPGEU
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Resumo: | The sludge generated in Water Treatment Plants (WTP) has a high moisture content, normally greater than 95%, and is considered to be solid waste according to Law 12,305/2010, which foresees non-generation and reduction of solid waste as priorities, closely followed by reuse and recycling. The volume reduction of WTP sludge can be carried out through dewatering, a process consisting of the removal of free water, which is supernatant and can be found in the interstices of solids, using natural or mechanical systems. Among the natural dewatering systems, Draining Beds (DB) have shown promise, however, the process needs to be further researched. Thus, the main objective of this research was to study the influence of multiple factors, such as sludge solids content, sludge layer height, solids application rate (SAR) and different types of geotextiles, during the free water drainage stage of the dewatering process using DB. For this purpose, a Draining Bed system was built at bench scale, with a total of 335 drainage simulations being carried out, using 6 different types of geotextiles; 6 raw sludge total solids (TS) contents and 5 sludge layer heights. The analysis of the results allowed us to conclude that the stabilization of a pre-filter formed by the sedimentation of solids present in the sludge has an overriding role in the drainage process compared to the role of the different types of geotextiles. It was also concluded that the TS content of the raw sludge has an indirect relationship with the final percentage of drained liquid; the beds with higher SAR had higher percentages of good quality drained liquid and registered longer times until the end of free water flow; the drainage in beds with small sludge layer height and low levels of TS is not very efficient in promoting good quality drained liquids; the filter opening in the geotextile fabric is related to the promotion of drained liquids with high apparent color rates; and the characterization of the different types of sludges, mainly regarding particle size distribution and composition, can influence the drainage process. |
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The volume reduction of WTP sludge can be carried out through dewatering, a process consisting of the removal of free water, which is supernatant and can be found in the interstices of solids, using natural or mechanical systems. Among the natural dewatering systems, Draining Beds (DB) have shown promise, however, the process needs to be further researched. Thus, the main objective of this research was to study the influence of multiple factors, such as sludge solids content, sludge layer height, solids application rate (SAR) and different types of geotextiles, during the free water drainage stage of the dewatering process using DB. For this purpose, a Draining Bed system was built at bench scale, with a total of 335 drainage simulations being carried out, using 6 different types of geotextiles; 6 raw sludge total solids (TS) contents and 5 sludge layer heights. The analysis of the results allowed us to conclude that the stabilization of a pre-filter formed by the sedimentation of solids present in the sludge has an overriding role in the drainage process compared to the role of the different types of geotextiles. It was also concluded that the TS content of the raw sludge has an indirect relationship with the final percentage of drained liquid; the beds with higher SAR had higher percentages of good quality drained liquid and registered longer times until the end of free water flow; the drainage in beds with small sludge layer height and low levels of TS is not very efficient in promoting good quality drained liquids; the filter opening in the geotextile fabric is related to the promotion of drained liquids with high apparent color rates; and the characterization of the different types of sludges, mainly regarding particle size distribution and composition, can influence the drainage process.O lodo gerado em Estações de Tratamento de Água (ETA) possui alto teor de umidade, normalmente acima de 95%, e é considerado como resíduo sólido de acordo com a Lei 12.305/2010, que prevê, como ordem de prioridade a não geração, redução, seguido do reuso e reciclagem. A redução do volume do lodo de ETA pode ser realizada através do desaguamento, que consiste na remoção da água livre, sobrenadante e encontrada nos interstícios dos sólidos, usando sistemas naturais ou mecânicos. Dentre os sistemas naturais de desaguamento o Leito de Drenagem (LD) têm se mostrado promissor, no entanto, seu adequado dimensionamento necessita de pesquisas mais aprofundadas. Assim, o objetivo principal desta pesquisa foi estudar a influência de múltiplos fatores na etapa de drenagem de água livre no desaguamento de lodo de ETA em LD, tais como: teor de sólidos do lodo, altura da camada de lodo, taxa de aplicação de sólidos (TAS) e diferentes tipos de geotêxteis. Para tanto, foi construído um sistema de Leitos de Drenagem em escala de bancada, sendo realizado ao todo 335 drenagens, usando 6 tipos diferentes de geotêxtil; 6 teores de sólidos totais (ST) do lodo bruto e 5 alturas de camada de lodo. A análise dos resultados permitiu concluir que a estabilização do pré-filtro formado pela sedimentação dos sólidos presentes no lodo sobre o leito tem ação preponderante no processo de drenagem em relação ao tipo de geotêxtil. Concluiu-se, também, que o teor de ST do lodo bruto tem relação indireta com a porcentagem de líquido drenado final; os leitos com maiores TAS apresentaram porcentagens superiores de líquido drenado com boa qualidade e tempo maior para o fim do fluxo de água livre; as drenagens em leitos com pequena altura de camada de lodo e com baixos teores de ST são pouco eficientes em promover líquidos drenados com boa qualidade; a abertura de filtração do geotêxtil tecido está relacionada à promoção de drenados com valores elevados de cor aparente; e a caracterização dos lodos, principalmente em relação à distribuição granulométrica e sua composição, podem influenciar no processo de drenagem.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)CNPq: 424639/2016-5porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Urbana - PPGEUUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessResíduos sólidoslodo de ETADesaguamentoLeito de drenagemSistemas naturaisSolid wasteWTP sludgeDewateringDraining BedsNatural systemsENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ENGENHARIA HIDRAULICAENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO BASICO::RESIDUOS SOLIDOS, DOMESTICOS E INDUSTRIAISInfluência de múltiplos fatores no desaguamento de lodo de ETA em leitos de drenagemThe influence of multiple factors in WTP sludge dewatering using draining bedsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis600600584356c6-0aca-4ce5-9aca-a5671b25928freponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALInfluência de múltiplos fatores no desaguamento de lodo.pdfInfluência de múltiplos fatores no desaguamento de lodo.pdfapplication/pdf36309748https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15382/1/Influ%c3%aancia%20de%20m%c3%baltiplos%20fatores%20no%20desaguamento%20de%20lodo.pdff43aea46a24e3af281f6ffc2029a93b2MD51Carta comprovante da versao final dissertacao.pdfCarta comprovante da versao final dissertacao.pdfCarta comprovante versão finalapplication/pdf311553https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15382/3/Carta%20comprovante%20da%20versao%20final%20dissertacao.pdf9639fff19bf935d8ed3e0c15cd59fc2fMD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15382/4/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD54TEXTInfluência de múltiplos fatores no desaguamento de lodo.pdf.txtInfluência de múltiplos fatores no desaguamento de lodo.pdf.txtExtracted texttext/plain332678https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15382/5/Influ%c3%aancia%20de%20m%c3%baltiplos%20fatores%20no%20desaguamento%20de%20lodo.pdf.txta7077c341db12be2c051cfa903f640f0MD55Carta comprovante da versao final dissertacao.pdf.txtCarta comprovante da versao final dissertacao.pdf.txtExtracted texttext/plain1243https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15382/7/Carta%20comprovante%20da%20versao%20final%20dissertacao.pdf.txt79a4d9e6a61da861d921f8d7c053cb67MD57THUMBNAILInfluência de múltiplos fatores no desaguamento de lodo.pdf.jpgInfluência de múltiplos fatores no desaguamento de lodo.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6215https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15382/6/Influ%c3%aancia%20de%20m%c3%baltiplos%20fatores%20no%20desaguamento%20de%20lodo.pdf.jpg69f838a2695dc56fc9028667b4644693MD56Carta comprovante da versao final dissertacao.pdf.jpgCarta comprovante da versao final dissertacao.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7754https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15382/8/Carta%20comprovante%20da%20versao%20final%20dissertacao.pdf.jpg4ed855b032362136e094781b66f729afMD58ufscar/153822023-09-18 18:32:29.112oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/15382Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:29Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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