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B. Engenharias - 1. Engenharia - 13. Engenharia Sanitária

AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE UM SISTEMA DE LODOS ATIVADOS DE TANQUES EM SÉRIES NO TRATAMENTO DE EFLUENTE DE UM RALF PILOTO ALIMENTADO COM ESGOTO SANITÁRIO

Rafael Ceribelli da Silva  1
Priscila Pissolato Rodrigues 1
Fernando Fernandes 1
Deize Dias Lopes 1
Sandra Márcia Cesário Pereira da Silva 1
(1. Universidade Estadual de Londrina - CTU/Departamento de Construção Civil)
INTRODUÇÃO:

O processo de tratamento anaeróbio de esgoto sanitário por meio de reatores de manta de lodo apresenta algumas vantagens se comparados com os processos aeróbios convencionais, quando aplicados em locais de clima quente. Entretanto, dependendo da disposição final do efluente e da legislação local, com relação aos padrões de emissão de efluentes, pode haver necessidade de um sistema de tratamento complementar para remoção de DBO (demanda bioquímica de oxigênio) e de sólidos em suspensão residuais e para reduzir a concentração de nutrientes e patogênicos. Os sistemas combinados anaeróbio/aeróbio apresentam características promissoras, quando comparado a um sistema aeróbio, devido ao menor consumo de energia e à reduzida produção de lodo, além disso, o lodo de excesso pode ser digerido e adensado no reator anaeróbio. Considerando o potencial para a utilização de reatores anaeróbios seguidos de sistemas de pós-tratamento aeróbios, e o fato de haver diferença significativa entre as configurações do reator UASB e do RALF desenvolvido pela SANEPAR (1983), em forma tronco pirâmide invertida, cuja seção transversal aumenta do compartimento de digestão para o compartimento de sedimentação, e de que a maioria das pesquisas desenvolvidas, até então, tem utilizado o UASB, este trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho de um sistema combinado anaeróbio/aeróbio, composto de um RALF piloto seguido de lodos ativados, no tratamento de esgoto sanitário.

METODOLOGIA:

O sistema piloto, alimentado com esgoto sanitário da rede púbica, composto do RALF (reator anaeróbio de leito fluidizado), 26 m3, construído em concreto armado, e do sistema de lodos ativados com quatro tanques em série, com volume total de 108 litros, e um decantador final, construídos em PVC, foi implantado na ETE/Sul - Londrina, SANEPAR. O sistema de lodos ativados teve partida 287 dias após o RALF piloto.  No período anterior ao 287o dia o RALF foi operado com TDH (tempo de detenção hidráulica) de 9,5 horas, e a partir do 287o dia o TDH foi aumentado para 10,8 horas. O sistema de lodos ativados, alimentado com efluente do RALF, foi operado, durante aproximadamente 3 meses, com TDH de 10 horas e TRC (tempo de retenção de sólidos) de aproximadamente 10 dias. Para o abastecimento de ar aos reatores do sistema aeróbio foi utilizado um compressor. A recirculação do lodo, decantador para o primeiro reator da série, era feita utilizando um sistema do tipo “air lift”. O volume de descarte do lodo de excesso, realizado diretamente de cada um dos reatores, foi estipulado em função da idade do lodo desejada, que deveria ser de 10 dias, e das perdas de sólidos no efluente. Os parâmetros monitorados foram: pH, alcalinidade total (AT) e a bicarbonato (AP), demanda química de oxigênio total (DQOT), filtrada (DQOF) e particulada (DQOP), sólidos em suspensão totais (SST) e voláteis (SSV), nitrogênio total Kjeldahl (NTK) e N-amoniacal.

RESULTADOS:

Durante o período de operação em série o pH manteve-se entre 7,25 e 8,25, para o afluente bruto e para o efluente anaeróbio e aeróbio. A alcalinidade total variou de 295 a 72 mg CaCO3/L para o afluente e de 319 a 98 mg CaCO3/L para o efluente do reator anaeróbio. No caso do efluente do aeróbio a alcalinidade, em geral, foi menor que a do seu afluente, 266 a 10 mg CaCO3/L, os valores menores devem-se ao início do processo de nitrificação. A DQOT tanto do afluente como do efluente dos reatores anaeróbio como aeróbio oscilaram muito ao longo do período de operação. Os valores de DQOT no afluente variaram de 1259 a 237 mg/L, enquanto no efluente do RALF e dos lodos ativados foram de 285 a 78 mg/L e de 93 a 51 mg/L, respectivamente, quando se desconsidera os valores ocorridos nos dias de operação 447 e 454, nos quais o efluente do reator anaeróbio apresentou valores de DQO elevados. Acredita-se que esse o aumento na DQO tenha sido conseqüência do lançamento de efluente de uma indústria de charque junto à entrada da ETE Sul. A eficiência média global de remoção de SST e SSV foi de 83% e 84%, respectivamente. A concentração de SST e SSV no efluente do reator aeróbio foi de 24 a 60 mg/L e de 12 a 34 mg/L, respectivamente. Além da remoção de DQO e SS no reator aeróbio observou-se oxidação do N-amoniacal, nitrificação, porém esse processo foi instável durante o período de monitoramento.

CONCLUSÕES:

No período de monitoramento dos reatores em série, anaeróbio seguido do aeróbio, as concentrações de DQO total no efluente do RALF piloto e no efluente do sistema de lodos ativados foram, respectivamente, na faixa de 78 a 512 mg/L e de 51 a 168 mg/L, para concentrações do afluente variando entre 237 a 1259 mg/L. Os valores médios de DQO total do afluente, do efluente do RALF e do efluente do sistema de lodos ativados foram 689, 204 e 79mg/L respectivamente. A eficiência média de remoção de DQO total foi de 65% e 47% para o RALF e para o sistema global, respectivamente. A remoção de DQO filtrada foi em média de 86% e 59%, respectivamente, para o RALF e para o sistema global. A eficiência média de remoção de sólidos no sistema conjugado foi de 83% e 84%, respectivamente para SST e SSV. Com base nos resultados pode-se afirmar que o sistema combinado mostrou bom desempenho na remoção de matéria orgânica e de sólidos em suspensão. A nitrificação no sistema aeróbio foi instável devido a problemas operacionais, o que demonstra a sensibilidade do processo de nitrificação e a complexidade da operação de estações que tem por objetivo a remoção de nitrogênio, além da remoção de matéria orgânica e sólidos em suspensão.

Instituição de fomento: PIBIC/CNPq
Trabalho de Iniciação Científica  
Palavras-chave: Esgoto sanitário; Tratamento anaeróbio; Tratamento aeróbio.
Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006