Remoção, tratamento e valoração de escuma proveniente de reatores UASB aplicados ao tratamento de esgoto doméstico

• Autor(a) principal: Aracele Vieira Santos
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9Y2GZC
• topic: Esgoto doméstico; Reator; Gerenciamento de escuma; Tratamento enzimático; UASB; Remoção hidrostática; Meio ambiente; Engenharia sanitária; Aguas residuais; Saneamento

A pesquisa teve como objetivo avaliar cenários para o gerenciamento da escuma proveniente de reatores UASB tratando esgoto doméstico. No primeiro cenário, foi avaliado o efeito das enzimas comerciais Lipolase 100L e papaína crua sobre a biodegradabilidade anaeróbia da escuma, com vistas ao aumento da produção de metano. Foram realizados testes preliminares, em que a escuma foi submetida à hidrólise por 24 horas, empregando diferentes concentrações de enzimas (0; 0,10; 0,25; 0,50; 0,75; 1,0 e 5,0% m/v), nos quais foi monitorada a produção de ácidos. Identificada à concentração de enzima mais eficiente, a escuma foi submetida a testes de biodegradabilidade anaeróbia. As condições experimentais avaliadas para os testes foram estabelecidas com base nas condições operacionais do reator UASB (30°C, pH 7,0). Os resultados da cinética de hidrólise mostraram que a concentração a 1% (m/v) apresentaram maior produção de ácidos para ambas as enzimas comerciais. Ademais, verificou-se que a papaína bruta apresentou desempenho superior ao da lipase Lipolase 100L na biodegradação anaeróbia da escuma, conforme confirmado pelas maiores produções de metano, com valor médio de 950 ml e 720 mL, além de maiores eficiências de remoção de DQO (79 e 72%) e de O&G (80 e 63%), respectivamente. No segundo cenário, buscou-se estabelecer um protocolo de descarte de escuma em um dispositivo de remoção hidrostática, de forma a possibilitar o controle da acumulação desse material no interior de STF (separadores trifásicos) de um reator UASB, operando em escala plena. Adicionalmente, foi avaliada a eficácia de um sistema de peneiramento e de desidratação de escuma com vistas à redução dos custos de destinação final e de elevação do potencial de aproveitamento energético da escuma. Os resultados evidenciaram que uma frequência de dois descartes semanais resultou no controle efetivo de acumulação da escuma no STF, conforme confirmado pela substancial redução do volume de escuma após a operação de descarte (apenas 10 a 40% de material remanescente). Complementarmente, o sistema de peneiramento e de desidratação da escuma possibilitou a efetiva separação da fração grosseira e uma elevada eficiência do leito de secagem, com uma redução de cerca de 80% do volume, em apenas 60 horas de desidratação. Os dados mostraram ainda que a escuma retida na peneira apresenta maior potencial energético que a escuma desidratada no leito de secagem, com 7,1 MJ.d-1 e 5,8 MJ.d-1, respectivamente. Esses resultados permitem conferir importantes benefícios em termos de redução dos custos de disposição final da escuma, como também de elevação do potencial de aproveitamento energético da estação de tratamento de esgoto, tendo em vista suas características favoráveis para utilização em processos térmicos de geração de energia.