Sistema UASB/FBP submetido a hidrograma típico de vazão: avaliação do uso de meio suporte baseado em espuma de poliuretano e operação sem decantadores secundários

• Autor(a) principal: Thiago Bressani Ribeiro
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-A7LJRN
• topic: SANEAMENTO MEIO AMB RECURSOS HÍDRICOS; Biorreatores; Saneamento

A pesquisa consistiu na investigação de sistemas UASB seguidos por filtros biológicos percoladores (FBP) submetidos a hidrograma típico de vazão afluente, visando avaliar (i) o uso de decantador lamelar na melhoria da qualidade do efluente do reator UASB, (ii) a influência de características físicas de espumas de poliuretano na remoção de matéria orgânica e bactérias indicadoras de contaminação fecal em módulos-piloto pós-reator UASB, e (iii) o desempenho de um sistema UASB/FBP em escala de demonstração, sem a etapa de decantação secundária e com meio suporte desenvolvido para produção industrial. O aparato experimental era composto por sistemas UASB/FBP, em que o reator UASB foi modificado pela inclusão de um decantador de alta taxa (lamelar) em um de seus compartimentos de decantação. Mesmo com o incremento da massa de lodo anaeróbio, o decantador lamelar propiciou uma retenção adicional de sólidos em torno de 30%, com menor variabilidade das concentrações de DQO e SSed. Entretanto, sob condição de maior acúmulo de lodo no compartimento de digestão, podem haver falhas na redução das concentrações de sólidos em vazão de pico. Na segunda etapa de investigações (pós-tratamento), o efluente do reator UASB com decantador lamelar foi direcionado a módulos-piloto compostos por três diferentes tipos de espumas de poliuretano. Os resultados conduziram a seleção da espuma com tamanho de poros de 0,5 mm para o desenvolvimento e produção industrial do meio suporte. Para as condições operacionais impostas (TAS: 11,5 m³.m-2.d-1; COV: 3,18 kgDQO.m-3espuma.d-1), foram observadas elevadas eficiências globais de remoção de matéria orgânica em termos de DBO (86 89%) e SST (88 91%). A baixa perda de sólidos no efluente (31 mgSST.L-1) indicou perspectivas para a operação sem decantadores secundários, mesmo em condições de elevada carga orgânica aplicada. As concentrações de CT e E. coli foram similares entre as espumas com poros inferiores ou iguais a 0,5 mm, confirmando uma das hipóteses associadas à pesquisa. Para a etapa da pesquisa com o sistema UASB/FBP em escala de demonstração (equivalente populacional: 220 habitantes), as condições operacionais impostas aos FBPs pós-UASB (TAS: 10 - 12 m³.m-2.d-1; COV: 0,4 kgDBO.m-3reator.d-1) permitiram o atendimento aos padrões de lançamento de DQO, DBO e SST com probabilidade de falha 1%, porém com concentrações efluentes de N-amoniacal próximas ao limite de lançamento de 20 mgN.L-1. As demais hipóteses associadas à pesquisa foram confirmadas parcialmente ou com ressalvas, em que o uso do decantador lamelar contribuiu para a melhoria da qualidade do efluente do reator UASB em vazões de pico apenas quando a massa de lodo anaeróbio não esteve em excesso no reator UASB. Os sistemas UASB/FBP sem decantador secundário, submetidos a hidrograma típico de vazão, foram capazes de atender a padrões de lançamento de matéria orgânica e N-amoniacal, embora os resultados da pesquisa sugiram a redução das cargas orgânicas aplicadas ao FBP para uma atividade nitrificante mais elevada.