Avaliação do comportamento de um reator UASB tratando esgotos sanitários da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, câmpus Campo Mourão

• Autor(a) principal: Martins, José Eduardo Munhoz
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6869
• topic: Engenharia Ambiental; Hidrodinâmica; Esgotos; Digestão anaeróbia; Hydrodynamics; Sewerage

O objetivo deste trabalho de conclusão de curso foi avaliar o comportamento hidrodinâmico de um reator UASB operado com vazão constante e submetido a variação senoidal cíclica de carga hidráulica em valores inferiores e superiores a 40% da vazão afluente no tratamento dos esgotos sanitários da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, câmpus Campo Mourão. Para isso, um reator UASB em escala piloto (160 L) foi operado com vazão afluente de 16 L.h-1e TDH de 10 h (etapa I), variação senoidal cíclica da vazão afluente em valores inferiores e superiores a 40 % (etapa II) e mantido a temperatura ambiente. O comportamento do reator foi avaliado por determinação dos parâmetros físico-químicos temperatura, pH, alcalinidade à bicarbonato, ácidos voláteis, DQO (bruta e filtrada), sólidos totais (fixos e voláteis) e sólidos suspensos (fixos e voláteis). Além disso, foram realizados testes de estímulo-resposta tipo pulso com eosina Y, azul de bromofenol e verde de bromocresol para avaliar o regime hidrodinâmico do reator nas duas etapas. Os resultados indicaram que os esgotos sanitários podem ser classificados como “médio” em termos de DQO e sólidos totais de acordo com Metcalf e Eddy (2003). Os valores médios de pH, alcalinidade a bicarbonato foram de 6,8, 128 mgCaCO3.L-1 (etapa I); 7,2, 247 mgCaCO3.L-1 (etapa II), para o afluente e de 7,2, 199 mgCaCO3.L-1 (etapa I); 7,6 , 322 mgCaCO3.L-1 (etapa II) para o efluente. A eficiência média de remoção de DQO variou de 51% a 73% (Etapa I) e de 31 a 79% (etapa II). A concentração de ácidos voláteis no efluente resultou inferior a 76 mgHac.L-1 (etapa I) e 106 mgHac.L-1 (etapa II). As concentrações médias de ST foram de 1138 mg.L-1 e 1022 mg.L-1 (etapa I e II), para o afluente e de 567 mg.L-1 e 622 mg.L-1 (etapa I e II) para o efluente. As concentrações médias de SST foram de 355 mg.L-1 e 323 mg.L-1 (etapa I e II), para o afluente e de 86 mg.L-1 e 93 mg.L-1 (etapa I e II) para o efluente. O fenômeno de cauda observado nas curvas obtidas é resultante da difusão do traçador nas zonas mortas e de sua lenta liberação no efluente. Para o número de Reynolds foi obtido valor de 8,7 (etapa I) e na (etapa II) foi obtido 3,8 para vazão mínima (7,10 L.h-1), 5,8 para a vazão média (10,66 L.h-1) e de 7,7 para vazão máxima (14,20 L.h-1). Para o cálculo de zonas mortas foi obtida média de 31% e 20% (etapa I e II) para os ensaios com eosina Y, 26% e 30% (etapa I e II) para os ensaios com azul de bromofenol e de 16% e 40% (etapa I e II) para os ensaios com verde de bromocresol. A presença de curto-circuitos foi verificada em quase todos os ensaios hidrodinâmicos (etapa I) e na etapa II não foi verificada a presença de curto-circuitos. No estudo da eficiência hidráulica foi constatado que em todos os ensaios realizados resultaram em eficiência hidráulica insatisfatória (λ≤0,5) tanto para vazão constante como para a variação da vazão