Avaliação da eficiência de remoção de matéria orgânica em efluente sanitário em função da idade do lodo de reator UASB: um estudo de caso

Palavras-chave: cinética de degradação, degradação anaeróbia, detenção de lodo

Resumo

No Brasil, um dos processos de tratamento biológico de efluentes sanitários mais utilizados é o reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo do tipo UASB (em inglês, Upflow Anaerobic Sludge Blanket), devido as suas características operacionais compatíveis com o clima predominante e os custos relativamente baixos de manutenção. O presente trabalho avaliou o desempenho do reator UASB de uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) localizada na região sul do estado do Tocantins quanto à remoção de matéria orgânica em função da idade do lodo. Caracterizou-se as amostras em relação aos parâmetros físico-químicos: pH, turbidez, sólidos totais e Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO). O monitoramento do reator ocorreu ao longo de 4 meses, e as amostras foram coletadas mensalmente nesse período, tanto no afluente como no afluente do reator. A eficiência de remoção da matéria orgânica pelo reator UASB variou entre 52,5 e 93,0%, e o maior valor foi observado apenas no quarto mês de coleta, o que indica que para idades de lodo inferiores o processo pode não ser eficiente. O pH do afluente e efluente apresentaram valores semelhantes, próximo da neutralidade e adequados para o processo anaeróbio. A remoção de sólidos totais manteve-se entre 50 e 60%, enquanto a remoção de turbidez variou entre 70 e 80%, o que demonstra que as condições físico-químicas do afluente foram adequadas ao processo de tratamento anaeróbio. A cinética de degradação da matéria orgânica pelo reator pôde ser representada por um modelo de primeira ordem, no entanto, foi melhor representado pela equação DBO = - 0,0013.t^3 + 0,2786.t^2- 18,801.t + 625,55.

Referências

ABDELGADIR, A.; CHEN, X.; LIU, J.; XIE, X.; ZHANG, K.; WANG, H.; LIU, N. Characteristics, process parame-ters, and inner components of anaerobic bioreactors. Bio Med Research International, v.2014, 2014.

http://dx.doi.org/10.1155/2014/841573

ALVES, I. Caracterização de grânulos de reator UASB em-pregado no processamento de vinhaça. Ano de obtenção: 2015. 85 p. Dissertação (Mestrado em Ciências: Engenharia Hidraúlica e Saneamento) - Universidade de São Paulo, São Carlos.

APHA, A.W.W.A. WEF. Standard methods for the examina-tion of water and wastewater, v.22, 1496p. 2012.

ARAGÃO, P. E. A. Análise sobre métodos de estimativa de parâmetros cinéticos em ensaio de degradação de matéria orgânica. Ano de obtenção: 2016. 70 p. Dissertação (Mes-trado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza.

BRASIL, I. T. Ranking do Saneamento, 2019. Acesso em: 22 de out. 2019.

BRASIL, Conselho Nacional de Meio Ambiente. Resolução no 357. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluen-tes, e das outras providencias. Disponível em:

http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459 . Acesso em: 7 de set. 2017

BRASIL, Conselho Nacional de Meio Ambiente. Resolução no 430. Dispõe sobre condições e padrões de lançamentos de efluentes, complementa e altera a Resolução no 357, de 17 de março de 2005. Disponível em:

http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646. Acesso em: 28 de ago. 2017.

CHERNICARO, C.A.L.; VAN HAANDEL, A.; AISSE, M.M.; CAVALCANTI, P.F.F. Capítulo 7, Reatores Anae-róbios de Manta de Lodo. Tratamento de esgotos sanitários por processo anaeróbio e disposição controlada no solo. PROSAB, ABES, Rio de Janeiro, cap.7, p.155-198, 1999.

FORESTI, E. Anaerobic treatment of domestic sewage: estab-lished technologies and perspectives. Water Science and Technology, v. 45, n. 10, p. 181-186, 2002.

https://doi.org/10.2166/wst.2002.0324

FORESTI, E.; LOURDINHA, F.; VAN HAANDEL, A.; ZAIAT, M.; CAVALCANTI, P.F.F. Fundamentos do tra-tamento anaeróbio. PROSAB, ABES, Rio de Janeiro, cap.2, p.29-52,1999.

GOMES, M.R; CHERNICHARO, C.A.D.L. Experiência operacional e análise de desempenho do sistema de trata-mento de esgotos de Bonito-MS. In: Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, 23. ABES, 2005. p.1-10.

IBGE, Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, 2019, São Paulo.

LEITÃO, R.C; VAN HAANDEL, A.C; ZEEMAN, G.; LET-TINGA, G. The effects of operational and environmental variations on anaerobic wastewater treatment systems: a re-view. Bioresource technology, v.97, n.9, p.1105-1118, 2006.

https://doi.org/10.1016/j.biortech.2004.12.007

LIMA, A.B.B.V. Pós-Tratamento de efluente de reator anae-róbio em sistema sequencial constituído de ozonização em processo biológico aeróbio. Ano de obtenção: 2016. 83 p. Dissertação (Mestrado em Saneamento e Hidráulica) - Uni-versidade de São Paulo, São Carlos, 2006.

LINS, G.A. Impactos ambientais em estações de tratamento de esgotos (ETE´ s). Ano de obtenção: 2010. 286p. Disserta-ção (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.

MACHADO, R.M.G. Estudo da associação em série de reator UASB e filtros anaeróbios para o tratamento de esgotos sa-nitários. Ano obtenção: 1997. 165p. Dissertação (Mestrado em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos) - Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte.

NETO, M.S.A. Tratamento de águas residuárias de suinocul-tura em reator anaeróbio compartimentado seguido de reator UASB. Ano de obtenção: 2007. 170p. Dissertação (Mestra-do em Microbiologia Agropecuária) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Ja-boticabal.

OLIVEIRA, C.M.R. Aplicabilidade de sistemas simplificados para Estações de Tratamento de Esgoto de cidade de peque-no porte. Ano de obtenção: 2014. 88p. Juiz de Fora, MG. Monografia (Graduação em Engenharia Sanitária e Ambien-tal) – Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora.

PENA, J.S.F. Caracterização e tratabilidade do efluente gerado em indústria de refrigerantes empregando reator UASB. Ano de obtenção: 2016. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Triângulo Mineiro.

PEREIRA, E.L.; CAMPOS, C.M.M.; MOTERANI, F. Ava-liação do desempenho físico-químico de um reator UASB construído em escala piloto na remoção de poluentes de efluentes de suiconcultuta. Ambi-Agua, v.5, n.1, p.77-88, 2010.

https://doi.org/10.4136/ambi-agua.121

PIVELI, R.P. Curso:“Qualidade das águas e poluição: aspec-tos físico-químicos”. http://www. ebah. com. br/content/ABAAAAPBcAD/fasci culo-10-oxigenio-dissolvido-materia-organica#>. Acesso em: 22/10/2019. v.21, n.05, p.2015, 2000.

PONTES, P.P.; CHERNICHARO, C.A.L. Efeito do retorno de lodo aeróbio sobre as características da biomassa presente em reatores UASB tratando esgoto sanitário. Eng Sanit Ambient, v.14, n.2, p.223-234, 2009.

RIZVI, H.; AHMAD, N.; ABBAS, F.; BUKHARI, I.H.; YASAR, A.; ALI, S.; YASMEEN, T.; RIAZ, M. Start-up of UASB reactors treating municipal wastewater and effect of temperature/sludge age and hydraulic retention time (HRT) on its performance. Arabian Journal of Chemistry, v.8, p.780-786, 2014. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2013.12.016

RODRIGUES, L.S.; SILVA, I.J.; ZOCRATO, C.O.M.; PAPA, D.P.; SPERLING, M.V.; OLIVEIRA, P.R. Avalia-ção de desempenho de reator UASB no tratamento de águas residuárias de suinocultura. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.14, n.1. p.94-100, 2010.

http://dx.doi.org/10.1590/S1415-43662010000100013

RODRIGUES, L.S.; SPELTA, A.C.F.; SANTOS R.P.; LI-MA, C.A.; DUTRA, J.C.F.; SILVA, I.J. Avaliação de rea-tor anaeróbio de manta de lodo (UASB) no tratamento de efluentes de frigorífico. B. Indústr. Anim, Nova Odessa, v.71, n.4, p.365-370, 2014.

SALIBA, P.D. Avaliação do desempenho de sistema de trata-mento de esgoto sanitário composto de reator UASB segui-do de lodo ativado: estudo de caso da ETE- Betim central-MG. Ano de obtenção: 2016. 159 p. Dissertação (Mestrado em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos) - Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2016.

SANT´ANNA JUNIOR, G.L. Tratamento biológico de eflu-entes - Fundamentos e Aplicações. 2ed. Rio de Janeiro: Edi-tora Interciência, 2013.

SARTORI, J.A.S.; MAGRI, N.T.C.; DE AGUIAR, C.L. Clarificação de caldo de cana-de-açúcar por peróxido de hi-drogênio: efeito da presença de dextrana/Clarification of su-garcane juice by hydrogen peroxide: effects of the presence of dextran. Brazilian Journal of Food Technology, v.18, n.4, p.299, 2015.

http://dx.doi.org/10.1590/1981-6723.4215

SEGHEZZO, L.; ZEEMAN, G.; VAN LIER, J.B.; HAMELERS, H.V.M.; LETTINGA, G. A review: the an-aerobic treatment of sewage in UASB and EGSB reactors. Bioresource technology, v. 65, n. 3, p. 175-190, 1998.

https://doi.org/10.1016/S0960-8524(98)00046-7

VERMA, A.K.; KUMAR, S. Characterization of wasteand Project of UASB reactor for its treatment. Ano de obtenção: 2013. 58 p. Tese (Bacharel em Engenharia Civil) - Instituto Nacional de Tecnologia Rourkela, Rourkela.

VIEIRA, S.M.M.; CARVALHO, J.L.; BARIJAN, F.P.O, RECH, C.M. Application of the UASB technology for sew-age treatment in a small community at Sumare, Sao Paulo State. Water Science & Technology, v.30, n.12, p.203-210, 1994.

VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. Belo Horizonte: Editora UFMG, 243p. 1996.

Publicado
2019-12-31
Como Citar
Neves, A. P. N. das, Ferreira, D. da S., Castro, D. A., & Cavallini, G. S. (2019). Avaliação da eficiência de remoção de matéria orgânica em efluente sanitário em função da idade do lodo de reator UASB: um estudo de caso. Journal of Biotechnology and Biodiversity, 7(4), 449-456. https://doi.org/10.20873/jbb.uft.cemaf.v7n4.neves
Seção
Biodiversidade e Meio Ambiente