Tratamento de Efluente em Reator UASB

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Outra importante razão para tratar os esgotos é preservação do meio ambiente. As substancias presentes nos esgotos exercem ação deletéria nos corpos d’águas: a matéria orgânica pode ocasionar a exaustão do oxigênio dissolvido com morte de peixes e outros organismos aquáticos, escurecimento da água e aparecimento de maus odores; entre outros danos.

Quanto ao esgotamento sanitário feito por rede coletora, apesar do crescimento deste serviço nos últimos anos, a situação revela-se ainda mais preocupante, pois verificou-se a falta de rede coletora em 2 495 municípios, distribuídos pelas Unidades da Federação, com exceção do Estado de São Paulo, onde apenas uma cidade não apresentava o serviço de esgotamento através de rede coletora. (Fonte: IBGE, 2008)

1.2.Como Tratar os Esgotos Sanitários

O objetivo do tratamento de esgoto é remover constituintes de natureza físico-química e principalmente biológica, como os organismos patogênicos. Os processos utilizados para tratamento de esgoto,devem levar em consideração as características do esgoto e a ser tratado bem como o grau de recepção do corpo d’água onde este será lançado (mar,rios,riachos,córregos,canais,etc.)

Os tratamentos podem ser classificados em função do tipo de constituintes a serem removidos e seu grau de concentração:

- Tratamento preliminar;

- Tratamento preliminar ou físico e químico,

- Tratamento secundário ou biológico;

- Tratamento terciário ou avançado;

- Tratamento e disposição do lodo.

Os tipos de tratamentos relacionados aqui, podem atuar separadamente ou em conjunto, em muitos processos atuam em conjuntamente.

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1.Funcionamento de Manta de Lodo

O reator UASB tem grandes vantagens de operação em relação aos reatores aeróbios, pois não opera com energia gerando economia em todo o processo. Esse tipo de reator foi inicialmente concebido na Holanda e baseiam-se em um processo biológico de tratamento com crescimento bacteriano disperso. Contudo leva certa desvantagem na remoção da matéria orgânica que apenas em média de 60% enquanto no processo aeróbio pode chegar a 95% da matéria orgânica dissolvida.

A água residuária após entrar e ser distribuída na base inferior do reator UASB, flui pela zona de digestão, onde se encontra o leito de lodo, ocorrendo a mistura do material orgânico nela presente com o lodo. Os sólidos orgânicos suspensos são quebrados, biodegradados e digeridos através de transformação anaeróbia, resultando na produção de biogás e no crescimento da biomassa bacteriana. O biogás segue em trajetória ascendente com o líquido, após este ultrapassar a camada de lodo, em direção ao separador de fases.

Os reatores anaeróbios geralmente são implantados por atenderem um conjunto de fatores inclusive a razão custo benefícios, que apenas é uma peculiaridade de implantação e operacionalização de um sistema deste tipo. Merece destaque todos os pontos relacionados a seguir, que tem também sua peculiaridade para atender determinada demanda de efluente, tipo de efluente e destino final (Chernicharo 1999).

- Baixo custo de implantação;

- Elevada sustentabilidade do sistema, relacionada à dependência de fornecimento de energia, de peças e equipamento de reposição, etc;

- Simplicidade operacional, de manutenção e de controle (pouca dependência de operadores e engenheiros, isto com alta capacitação);

- Baixos custos operacionais;

- Adequada eficiência na remoção das diversas categorias de poluentes (matéria orgânica biodegradável, sólidos suspensos, nutrientes e patogênicos);

- Pouco ou nenhum problema com a disposição do lodo gerado na estação;

- Baixos requisitos de área física;

- Existência de flexibilidade em relação às expansões futuras e ao aumento de eficiência;

- Possibilidade de aplicação em pequenas escala (sistema descentralizados),com pouca dependência de existência de grandes interceptores;

- Fluxograma simplificado de tratamento (poucas unidades integrando a estação);

- Elevada vida útil;

- Ausência de problemas que causem transtorno para a população vizinha;

- Possibilidade de recuperação de subprodutos úteis,visando sua aplicação na irrigação e na fertilização de culturas agrícolas;

- Existência de experiência prática .

2.2.Características Básicas

O reator é constituído de um separador trifásico sólido/líquido/gás na parte superior, que confere ao sistema elevada capacidade de retenção de sólidos. O perfil de sólidos no reator varia de muito denso com partículas granulares de alta capacidade de sedimentação, próximas ao fundo (leito de lodo), até um lodo mais disperso e leve, próximos ao topo do reator (manta de lodo). O esgoto é distribuído uniformemente no fundo do reator e a estabilização da matéria orgânica ocorre no leito e manta de lodo. O gás gerado ao atingir o aparato separador interno, através de defletores, é encaminhado a saída no topo do reator. O líquido contendo partículas em suspensão e, eventualmente, o lodo disperso da manta de lodo, escoa através da abertura entre placas do separador trifásico, atingindo a zona de decantação. Nessa zona, os sólidos em suspensão retornam a câmara de digestão com o auxílio das paredes inclinadas do separador interno, impedindo o arraste para fora do sistema. O esgoto tratado deixa o sistema por transbordamento em calhas coletoras distribuídas no topo do reator. Um esquema do reator é apresentado na figura-1 (Representação esquemática de um Reator UASB).

[pic 1]

(Fonte: PROSAB, 1999)

2.3.Tratamento Biológico de Esgotos

O metabolismo bacteriano acontece em duas fases distintas,uma chamada de anabolismo