Remoção química e biológica de fósforo de esgoto sanitário em reator em bateladas sequenciais

Abstract

O lançamento de esgoto sanitário, sem o devido tratamento, pode provocar eutrofização nos corpos hídricos, pela presença de nutrientes como nitrogênio e fósforo. Devido à fixação do nitrogênio atmosférico nas águas superficiais, a remoção de fósforo é considerada o fator limitante da eutrofização. Abiodesfosfatação tem sido empregada em reatores de bateladas sequenciais (RBS), porém, nem sempre se consegue produzir um efluente dentro dos padrões de lançamento exigidos por lei, necessitando alternativas para melhorar a eficiência do tratamento. Neste contexto, o presente trabalho estudou a remoção do fósforo via processos biológicos e químicos, aplicados em RBS com esgoto sanitário de baixa carga orgânica aplicada (média de 0,12KgDQO.m-3.dia-1) e altas concentrações de nutrientes (média de 10,3 mgPO4-P. L-1 e 78 mgNH4-N.L-1) em escala piloto. O trabalho foi dividido em duas fases. Na primeira fase, o reator foi avaliadopor meio de estratégias para obter a maior capacidade de biodesfosfatação, via análises físico-químicas e biológicas.Foram obtidas eficiências de remoção de 42% de fósforo total e 39% de ortofosfato. Para melhorar o desempenho do RBS, foram testadas dosagens de cloreto férrico em Jar Testem bancada,visando à precipitação química do fósforo no reator. Os resultadosapontaram dosagens com relações molaresFe:P de 4:1 e de 3:1. Na segunda fase, os resultados obtidosforam aplicados no reator, porém por ser esgoto real,a vazão diária e as concentrações do fósforo variaram continuamente,variando as relações molares de dosagens de 6:1 a 0,75:1. Observou-se também queo lodo com cloreto férrico precipitado afetoua eficiência da remoção do fósforo. Quanto maior a concentração de fósforo no efluente, menor era a relação molar necessária para obter altas eficiências e vice-versa. A remoção do fósforo nessa etapa foi superior a 95%, evidenciando que a combinação dos processos químicos e biológicos é uma alternativa para remoção de fósforo de esgoto sanitário em RBS.<br>

Abstract : The release of wastewater, without proper treatment, can cause eutrophication in water bodies, and the presence of nutrients such as nitrogen and phosphorus. Due to atmospheric nitrogen fixation in surface waters, the removal of phosphorus is consider as the limiting factor for eutrophication. The enhanced biological phosphate removal (EBPR) has been used in sequencing batch reactors (SBR), however, it is not always able to produce an effluent with the standards discharge required by law, this causes the need to find alternatives to improve the treatment efficiency. In this context, this paper studies the phosphorus removal via biological and chemical processes applied in RBS with wastewater that has a low organic load applied (average of 0.12 gCOD.L-1.d-1) and high concentrations of nutrients (average of 10.3 mgPO4-P.L-1 and 78 mgNH4-N.L-1) in pilot scale. The study was divided into two phases. In the first phase the reactor was evaluated by using strategies to get the highest capacity of EBPR, via physicochemical and biological analyzes. Removal efficiencies of 42% of total phosphorus and 39% of orthophosphate were obtained. To improve the performance of RBS, dosages of ferric chloride were tested in bench scale Jar Test, aiming at chemical precipitation of phosphorus in the reactor. The results showed dosages with molar ratios Fe:P ratio of 4:1 and 3:1. Additionally, the results obtained were applied in the reactor, however since real wastewater was used, the daily flow rate and the concentration of phosphorus varied continuously which varied dosage molar ratios from 6:1 to 0.75:1. It was also observed that sludge with ferric chloride precipitate affected the efficiency of phosphorus removal. The higher the concentration of phosphorus in the effluent, the lower the molar ratio required to obtain high efficiencies and vice versa. The removal of phosphorus in this step was greater than 95%, showing that the combination of chemical and biological processes is an alternative for removing phosphorus from sewage RBS.