Rita Moura Fortes - Mackenzie - Sabesp

Universidade Presbiteriana Mackenzie
Estudo da estabilização do
lodo oriundo da ETA de
Taiaçupeba para utilização
em reaterro de valas
Prof. Dr. Rita Moura Fortes
Escola de Engenharia da

EQUIPE ENVOLVIDA
SABESP:
Dante Ragazzi Pauli - ML
Marco Antonio L. Barros –MLE
Magda H. de Carvalho – MATL Nélson César Menetti – MLE
Agostinho de Jesus Gonçalves Geraldes- MSS
Márcio Savóia Coelho – MAT
Benemar Tarifa – MLLI
Antônio Alexandre Martincues – MLLI
Emerson J. Santos – MLLI
Edson B. Arimatea-MLLI
Marcelo Mendes Santos-MLLI
Fabio Benetti- Gestão d'água
LENC
Alvaro Sérgio Barbosa Júnior
Fabio Vaz Ribeiro

EQUIPE ENVOLVIDA
UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE:
Prof. Dr. Marcel Mendes
Prof. Ms. Dante Ragazzi Pauli – FAU
Prof. Dr. João Virgilio Merighi – EE
Prof. Ms. Ana Lucia da F. Bragança Pinheiro – EE
Técnico Osmar Alves
Técnico José Carlos Sobrinho
Aluna Caroline Torrez Santa Maria
Aluno Gustavo Fonseca

A SABESP - Companhia de Saneamento Básico do
Estado de São Paulo está presente em 367 municípios
do Estado de São Paulo, sendo responsável pelo
planejamento, construção e operação de sistemas de
água, esgotos e efluentes industriais.
Suas atividades envolvem a intervenção em pavimentos,
seja na construção ou manutenção de redes de
abastecimento de água ou de coleta de esgotos,
resultando na solução denominada de tapa-valas.
O dia-a-dia da SABESP é praticamente preenchido por
obras emergenciais de manutenção/conservação, que
incluem serviços de tapa-buraco, devido a
vazamentos de água ou esgoto, com a reparação de
mais de 1500 buracos por dia (mais de 550.000 por
ano).

Na ETA de Taiaçupeba, o
sistema de adensamento e
desidratação do lodo, reduz
o volume de lodo produzido
para aproximadamente 12t de
massa seca por dia. O uso
desta tecnologia já
contabiliza ganhos
ambientais e financeiros.

O lodo nas diferentes etapas do processo
Lodo - Etapa Quantidade Teor de sólidos
Decantadores 1800 m³/dia 0,6%
Adensado 22,5 m³/h 2,0%
Desidratado 60 ton/dia 18%
Pós seco 10,8 ton/dia 50%
Todas as caracterizações efetuadas nas diferentes fases do lodo
classificam o lodo de Taiaçupeba como Classe II – não inerte devido à
presença de Ferro, Alumínio, Manganês e Cloretos acima do limite
de referência da NBR 10.004/2004.

Para a destinação final do lodo ainda estão sendo
estudadas:
• construção de um aterro próprio em área interna da
ETA (já possui Licença Prévia emitida pelo órgão
ambiental);
utilização do lodo desidratado na confecção de materiais
cerâmicos entre eles tijolos e tubos cerâmicos;
• utilização do lodo desidratado na cobertura de células
em aterros sanitários.
• utilização do lodo desidratado e/ou pós-seco após
condicionamento, para fechamento de valas.

Objetivo geral:
Metas e Objetivos
Estudo da estabilização de lodos oriundo da
estação de tratamento de água (ETA), buscando
sua potencial utilização em obras de reaterro de
valas.
Objetivo específico:
Verificação das potencialidades de aproveitamento
como material para ser utilizado serviços de
reparos de reaterro de valas, do lodo oriundo de
estação de tratamento de água (ETA)
estabilizado.

Metodologia
O procedimento metodológico a ser adotado deverá
contemplar as seguintes etapas:
a) Levantamento bibliográfico a partir de material disponível.
Nessa fase deve ser elaborado um relatório do estado da
arte sobre o tema;
b) Seleção, a partir do levantamento bibliográfico, das
principais alternativas de estabilização, investigando-se
os aspectos técnicos e ambientais, para aproveitamento
do lodo seco gerado pelo tratamento de água;
c) Justificativa técnica e econômica do aproveitamento do
lodo estabilizado em reaterros de valas;
d) Estudo de dosagem para estabilização do lodo gerado
pelo tratamento de água de Taiaçupeba;

Metodologia
e) Caracterização dos materiais básicos a serem
empregados nas misturas;
f) Moldagem de corpos-de-prova com misturas no
laboratório de Mecânica dos Solos e Pavimentação da
EE UPM e LENC. Enfatiza-se que os materiais a
serem empregados consistem de solos, lodo e adição
de estabilizantes tais como cal e cimento;
g) Caracterização Físico-Química do Resíduo Sólido
Industrial, a fim de classificá-lo quanto aos riscos
potenciais à saúde e ao meio ambiente, quando da
sua manipulação e disposição final (SABESP)

Análise Química -
SABESP
Lodo adensado
Análise de sólidos

RESULTADOS
CARACTERIZAÇÃO DAS PROPRIEDADES QUIMICAS DO
LODO DE TRATAMENTO DE ÁGUA - LODO TRATADO
COM ALCALINIZANTES
Resultados das análises de Ferro e Manganês após solubilização com
água deionizada e filtração com papel de filtro de “80 g” e 0,45
Micrometro.
Balões
Elemento químico
1
2
3 – 3%
cimento
+ lodo
4 - 5%
ciment
o +
lodo
5 – 3%
cal +
lodo
6 - 5%
cal +
lodo
Ferro
0,000
*(L.D.)
0,010
0,000
*(L.D.)
0,001
0,000
*(L.D.)
0,000
*(L.D.)
Manganês
14,94
15,70
0,0832
0,004
14,58
0,008

RESULTADOS
CARACTERIZAÇÃO DAS PROPRIEDADES QUIMICAS DO
LODO DE TRATAMENTO DE ÁGUA - LODO TRATADO
COM ALCALINIZANTES
CONCLUSÃO:
AS AMOSTRAS DE LODO TRATADAS COM
MATERIAIS ALCALINIZANTES TÊM A
PROPRIEDADE DE FAZER COM QUE OS METAIS
COMO FERRO E MANGANÊS PASSEM DA FORMA
IÔNICA (SOLÚVEL EM ÁGUA) PARA A FORMA
METÁLICA (INSOLÚVEL EM ÁGUA).
CLASSE II A – NÃO INERTE
INERTE!

Metodologia
Caracterização física
do lodo de tratamento
de água estabilizado,
com ensaios
realizados pela UPM e
LENC de:
• Ensaios de
compactação mini
Proctor na energia
normal;
• Ensaios de
compactação mini
MCV, perda de massa
por imersão e
classificação MCT ;

Metodologia
Caracterização física do lodo de tratamento de água
estabilizado, com ensaios realizados pela UPM de:
• Ensaio da pastilha

Metodologia
Caracterização física
do lodo de
tratamento de água
estabilizado, com
ensaios realizados
pela LENC de:
• Determinação da
capacidade de
suporte pelo ensaio
mini CBR

Metodologia
Caracterização física
do lodo de tratamento
de água estabilizado,
com ensaios
realizados pela LENC
de:
• Determinação da
capacidade de suporte
em campo através do
ensaio PD (penetração
dinâmica);
• Controle tecnológico
em campo.

Metodologia
h) Verificação do desempenho em campo na execução
de vala-teste com utilização do lodo estabilizado e
treinamento da mão de obra;
i) Elaboração de relatório final e apresentação dos
resultados para a comunidade técnica através de
debates a serem realizados no auditório da EE
conforme praxe mensal de atividades extensionistas.
Preparo e apresentação de trabalhos técnicos
(papers) em congressos nacionais e internacionais.

Trabalhos apresentados em Congressos Internacionais
como palestrante:
1. FORTES, Rita Moura; MERIGHI, João Virgilio; PAULI, Dante Ragazzi;
BARROS, Marco Antonio L; de CARVALHO Magda H.; MENETTI,
Nélson César; BARBOSA Jr., Álvaro S.; RIBEIRO, Fabio Vaz; BENTO,
Benicio Bibiano. 02-005 - Estudo da estabilização de lodo oriundo da
estação de tratamento de água (ETA) de Taiaçupeba para utilização
como material em reaterro de valas (Stabilization of sludge from water
treatment plant (WTP) in Taiaçupeba to use as compacted soil). 2008
CONINFRA – CONGRESSO DE INFRA-ESTRUTURA DE
TRANSPORTES. ANDIT - Associação Nacional de Infra-estrutura de
Transportes. ISSN 1983-3903. São Paulo, São Paulo, Brasil, 25 a 28 de
Junho de 2008.
http://meusite.mackenzie.com.br/rmfortes/publicacoes/02-005.pdf
2. FORTES, Rita Moura; MERIGHI, João Virgilio; PAULI, Dante Ragazzi;
BARROS, Marco Antonio L; de CARVALHO Magda H.; MENETTI,
Nélson César; BARBOSA Jr., Álvaro S.; RIBEIRO, Fabio Vaz; BENTO,
Benicio Bibiano. Estudo do potencial de utilização do lodo seco
estabilizado oriundo de estação de tratamento de água (ETA) para
utilização como material em reaterro de valas. “VII JORNADAS LUSO-
BRASILEIRAS DE PAVIMENTOS – DESENVOLVIMENTO E
RESPONSABILIDADE SOCIAL”. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA
MACKENZIE, FEUP – Faculdade de Engenharia da Universidade do
Porto – Portugal, CAeMD e CICCOPN. São Paulo - SP, Brasil, 4-5 de
Dezembro de 2008.

1. FORTES, Rita Moura; MERIGHI, João Virgilio; PAULI, Dante Ragazzi;
BARROS, Marco Antonio L; de CARVALHO Magda H.; MENETTI, Nélson
César; BARBOSA Jr., Álvaro S.; RIBEIRO, Fabio Vaz; BENTO, Benicio
Bibiano. Proposta de estabilização do lodo seco oriundo de estação de
tratamento de água (ETA) de Taiaçupeba para utilização como material em
reaterro de valas
Trabalho completo aprovado enviado para Congresso
Internacional “8th International Conference on the Bearing
Capacity of Roads, Railways, and Airfields”, que ocorrerá
em Champaign, Illinois, USA em Junho de 2009.
1. FORTES, Rita Moura; MERIGHI, João Virgilio; PAULI, Dante Ragazzi;
BARROS, Marco Antonio L; de CARVALHO Magda H.; MENETTI,
Nélson César; BARBOSA Jr., Álvaro S.; RIBEIRO, Fabio Vaz; BENTO,
Benicio Bibiano. “Study of dry sludge stabilization from water treatment
plant (WTP) in Taiaçupeba to use as compacted soil in earthwork
ditches”. BCR2A 09 - The 8th International Conference on the Bearing
Capacity of Roads, Railways, and Airfields, to be held in Champaign,
Illinois, USA.
Resumo aprovado enviado para Congresso Nacional – 16ª
Reunião Urbana de Pavimentação – 16ª RPU - Centro de
Convenções Minascentro - Belo Horizonte - 28 a 30 de
abril de 2009

Resumo enviado para o 51° Congresso Brasileiro do
Concreto – IBRACON 2009 - Local: EXPOUnimedCuritiba -
Curitiba/PR, de 05 a 10 de outubro de 2009.
1. FORTES, Rita Moura; MERIGHI, João Virgilio; PAULI, Dante Ragazzi;
BARROS, Marco Antonio L; de CARVALHO Magda H.; MENETTI, Nélson
César; BARBOSA Jr., Álvaro S.; RIBEIRO, Fabio Vaz; BENTO, Benicio
Bibiano. Proposta de estabilização do lodo seco oriundo de estação de
tratamento de água (ETA) de Taiaçupeba para utilização como material em
reaterro de valas
Palestra apresentada na Semana de Engenharia ocorrida
de 25 a 28 de agosto, na Escola de Engenharia da
Universidade Presbiteriana Mackenzie.
Nome da Palestra: “Estudo da estabilização de lodo oriundo da estação de
tratamento de água (ETA) de Taiaçupeba para utilização com material
em reaterro de valas”.
Local: Semana de engenharia da Escola de Engenharia da
Universidade Presbiteriana Mackenzie
Palestra ministrada na Semana de Engenharia da Escola de
Engenharia da Universidade Presbiteriana Mackenzie.

Mini CBR
35,0
30,0
25,0
Mini CBR (%)
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
Lodo com 3% de cal
hidratada - mistura e
compactação imediata
Lodo com 3% de
cimento Portland -
mistura e compactação
imediata
45% de solo + 50% de
lodo + 5% de cal*
Amostras
Lodo com 5% de cal
hidratada - mistura e
compactação imediata
mini CBR hm (%) mini CBR is (%)
Lodo com 5% de
cimento Portland -
mistura e compactação
imediata
Lodo com 3% de cal
hidratada - mistura e
compactação imediata*

Expansão (%)
0,35
0,30
0,25
Expansão (%)
0,20
0,15
Expansão (%)
0,10
0,05
0,00
Lodo com 3% de cal
hidratada - mistura e
compactação
imediata
Lodo com 3% de
cimento Portland -
mistura e
compactação
imediata
45% de solo + 50%
de lodo + 5% de cal*
Lodo com 5% de cal
hidratada - mistura e
compactação
imediata
Lodo com 5% de
cimento Portland -
mistura e
compactação
imediata
Lodo com 3% de cal
hidratada - mistura e
compactação
imediata*
Amostras

Resistência a compressão (MPa)
1,20
resistência a compressão (MPa)
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
1 dia
3 dias
7 dias
28 dias
idade
Lodo com 3% de cal hidratada - mistura e compactação imediata
Lodo com 3% de cal hidratada - compactação após 3 dias de cura
Lodo com 5% de cal hidratada - mistura e compactação imediata
Lodo com 3% de cimento Portland - mistura e compactação imediata
Lodo com 3% de cimento Portland - compactação após 3 dias de cu
Lodo com 5% de cimento Portland - mistura e compactação imediata

Resistência a tração por compressão diametral (MPa)
0,08
resistência a tração por compressão diametral (MPa)
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0
Lodo com 3% de cal hidratada -
mistura e compactação imediata
Lodo com 3% de cimento Portland -
mistura e compactação imediata
Lodo com 3% de cal hidratada -
compactação após 3 dias de cura
Lodo com 3% de cimento Portland -
compactação após 3 dias de cura
Amostra

CONCLUSÕES
• Lodo puro: Classe II A – Não Inerte, ou seja, o resíduo não
é considerado como perigoso.
• Lodo com adição de cal hidratada: INERTE!
• Desempenho satisfatório com adição de 3% de cal hidratada
ou de cimento. Os valores obtidos com a adição de 3% da cal
hidratada indicam que este material poderia ser utilizado no
reaterro de valas, uma vez que não agride o meio ambiente.
• Índice de Capacidade de Suporte Califórnia (CBR) mínimo
sem imersão de 17% no teor de umidade ótimo.
• Índice de Capacidade de Suporte Califórnia (CBR) mínimo
após quatro dias de imersão de 12%, com expansão de
0,25%. Especificação da PMSP estabelece CBR com
imersão mínimo para subleito de 12% e expansão de
2,0%.

CONCLUSÕES
A proposta de estudo de misturas com adição de cal
hidratada ou cimento Portland, cura e posterior
compactação, reside na facilidade de preparação que
pode ocorrer em uma usina ou no canteiro. O material
seria previamente preparado, dispensando o
empreiteiro de adicionar/dosar o aglomerante na hora
de aplicar, o que minoraria perdas, além de
proporcionar um maior controle tecnológico e de
qualidade do material a ser utilizado no reaterro de
valas.

Universidade Presbiteriana Mackenzie
Estudo da estabilização do
lodo oriundo da ETA de
Taiaçupeba para utilização
em reaterro de valas
Prof. Dr. Rita Moura Fortes
Escola de Engenharia da