Utilização de reator de leito fluidizado trifásico aeróbio em sistema de tratamento combinado de águas residuárias

Abstract

Neste trabalho, foram desenvolvidos estudos em um sistema de tratamento combinando reator anaeróbio (tanque séptico) com reator aeróbio (leito fluidizado trifásico), tendo como objetivo avaliar o comportamento do reator aeróbio no tratamento de esgoto sanitário e do restaurante universitário (RU), da UFSC. Utilizou-se um reator de leito fluidizado trifásico aeróbio com volume de 62,80 L e foram testados dois tipos de materiais suportes, o poliestireno e o PVC, com densidades de 1065 kg/m3 e 1329 kg/m3 e diâmetro médio de 2,7 mm e 4,02 mm, respectivamente. Trabalhou-se em duas etapas. Na primeira etapa, foram realizados estudos hidrodinâmicos do reator e o tratamento biológico, com efluente doméstico do RU, utilizando o poliestireno como material suporte. A segunda etapa consistiu de estudos hidrodinâmicos do reator e o tratamento biológico, com efluentes domésticos do RU e esgoto urbano, utilizando o PVC como material suporte. O acompanhamento analítico do controle do processo foi efetuado pelos seguintes parâmetros: pH, temperatura, oxigênio dissolvido, sólidos suspensos, produção de lodo, polissacarídeos (PS) aderidos ao suporte e suspensos no efluente e proteínas (PN) aderidas ao suporte e suspensas no efluente. Os resultados mostraram que o poliestireno não se apresentou como uma boa alternativa para o tratamento biológico, para as condições operacionais utilizadas. Com a utilização do PVC, obtiveram-se eficiências médias de remoção de DQO filtrada, foram de 36% e 78% para cargas orgânicas volumétricas aplicadas (COVap.) de 17 kgDQO/m3d e 36 kgDQO/m3d, respectivamente. Observações feitas através do microscópio eletrônico de varredura mostraram um biofilme fino, com colonização no interior da matriz polissacarídica. A relação PS/PN aderida (entre 2,7 e 16,7) indicou a existência de um biofilme mais coeso e como conseqüência baixa produção específica de lodo (1,45 mg de biomassa/mg de DQO removida e 0,19 mg de biomassa/mg de DQO removida). O acompanhamento através do microscópio ótico revelou as condições microbiológicas do efluente. Observaram-se pequenos flocos ricos em Zoogleas, Zooflagelados, Ciliados fixos (Epystilis, Vorticellas) e livres (Uronemas, Metopus e outros), bactérias filamentosas e bactérias livres em suspensão. O coeficiente de desprendimento (bs), mostrou-se elevado, indicando um grande desprendimento do biofilme em meio líquido, devido ao cisalhamento pela passagem do líquido no reator, influenciando na concentração de sólidos suspensos na saída do reator. A combinação de reatores anaeróbios e reator de leito fluidizado trifásico aeróbio apresenta-se como uma alternativa interessante pela eficiência de remoção da matéria carbonácea, aplicando-se elevadas cargas volumétricas orgânicas (>10kgDQO/m3.dia).