COMPARAÇÃO DA EFICIÊNCIA NA REMOÇÃO DE DQO NOS REATORES ANAERÓBIOS DE FLUXO ASCENDENTE ATRAVÉS DO LEITO DE LODO EM ESCALA REAL E ESCALA PILOTO Ewerton Barros dos Santos –
Bolsista de Iniciação Científica I – INTRODUÇÃO O Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente Através do Leito de Lodo (RAFAALL) tem origem no tanque "Hidrolítico" de Travis ou, mais propriamente, no tanque "Biolítico". Este tipo de reator é um reator de lodo ativo sobre a fase líquida, com biomassa não aderida e leito pouco expandido. Na década de 70, foi desenvolvida, na Holanda, uma versão moderna do RAFAALL chamada UASB, que foi desenvolvido originalmente para águas residuárias industriais de alta concentração, mas que, este modelo de reator, cujo dispositivo mais característico é o separador de fases, teve aplicações para o tratamento de esgotos sanitários muito animadoras. (Andrade Neto, 1997).No Brasil, este tipo de reator (RAFAALL) pode ser encontrado com as seguintes denominações: RALF (Reator Anaeróbio de Lodo Fluidizado), UASB (Uperflow Anaerobic Sludge Blanket), DAFA (Digestor Anaeróbico de Fluxo Ascendente), RAFA (Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente). Dentro do PROSAB (Programa de Pesquisa em Saneamento Básico), TEMA 2 (Tratamento de Esgotos Sanitários por Processos Anaeróbios e por Disposição Controlada no Solo), existem dois Subprojetos denominados de 2A e 2B que são o estudo do Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente Através de Leito de Lodo em Escala Piloto e em Escala Real, respectivamente. Este programa tem como objetivo o desenvolvimento de pesquisas e de novas tecnologias que visem a melhoria das condições de vida das populações mais necessitadas quanto ao abastecimento de água, águas residuárias e da disposição dos resíduos sólidos. II - METODOLOGIA Descrição do Reator em Escala Piloto O Reator em estudo foi fabricado em resina de poliéster estruturada com fibra de vidro, denominado comercialmente de Biofiber. Construído de forma cilíndrica, com diâmetro de 1,00m e altura de 4,30m , contendo um volume de 3,43m3. O Reator é alimento com uma vazão de 10m3/dia (esgoto sanitário proveniente das Residências, Pouso, Restaurante e Ginásio Universitário do Campus da UFRN), tendo um tempo de detenção hidráulica igual a 8 horas. Este esgoto é considerado fraco, pois a DQO total do esgoto é cerca de 225 mg/l, enquadrando-se nesta categoria segundo Metcalf & Eddy (1991). Descrição do Reator em Escala Real O Reator do Hotel Ocean Palace (escala real) é um modelo BIO-100, ou seja, tem capacidade para 100 m3/dia, com forma cilíndrica, peso vazio de 1000 kg e em operação de 38000 kg, diâmetro de 3,0 m e altura de 6,0 m. " Este reator é composto de 06 (seis) vertedores triangulares, cada qual alimentando uma canalização que conduz os esgotos até o fundo do reator." Ele tem capacidade para tratar a vazão média diária de esgotos estimada em 72000 litros por dia. Projetado com um volume útil de 42 m3, nas condições mais desfavoráveis, possui tempo de detenção hidráulica igual a 9,3 horas, quando o recomendado para esgotos domésticos é entre 6 e 15 horas. (Equipe PROSAB/RN, Relatório 01, 1997). Vale ressaltar que o valor estimado, no projeto original, da DQO total do esgoto proveniente do hotel é de 500 mg/l, embora as análises demostrem valores mais altos (entre 600 e 1000 mg/l), o que classifica o esgoto como de médio a forte, de acordo com Metcalf & Eddy (1991). Descrição do parâmetro DQO (Demanda Química de Oxigênio) Com a análise de DQO obtém-se o consumo de oxigênio ocorrido durante a oxidação química da matéria orgânica, consequentemente o valor obtido indica indiretamente o teor aproximado de matéria orgânica presente. Analisaremos, comparativamente, a remoção da DQO total e solúvel dos RAFAALLs em escala piloto (UFRN) e escala real (Hotel Ocean Palace). Primeiramente faz-se a análise com toda a matéria orgânica presente, constituindo a DQO total. Posteriormente, filtra-se a amostra com uma membrana especial deixando passar apenas a matéria orgânica dissolvida. Com a amostra filtrada efetua-se a análise da chamada DQO solúvel. O método utilizado para esta análise de remoção de DQO total e solúvel foi o de microdigestão de refluxação fechada. A eficiência foi calculada através da fórmula: EFICIÊNCIA = [ (DQOE – DQOS) / DQOE ] * 100 III – DISCUSSÃO DOS RESULTADOS O tempo de detenção hidráulica é um dos fatores que influenciam na eficiência média da remoção de DQO para um sistema de tratamento de esgotos. Experiências realizadas em Campina Grande - PB, mostram que o tempo de detenção hidráulica mais vantajoso para remoção de DQO está em torno de 8 horas (remove cerca de 68%). (Andrade Neto, 1997). Os resultados obtidos para os parâmetros de DQO solúvel e total bem como a eficiência de remoção podem ser observados nas figuras apresentadas adiante. Podemos verificar, também, bastantes oscilações na DQO, característica típica de um esgoto doméstico. Com relação ao reator piloto verificou-se, em meses de férias universitárias, um desempenho satisfatório; na segunda quinzena de janeiro tivemos entrada com 457mg/l e saída com 84mg/l de DQO total, caracterizando uma remoção de 82%. A amplitude de variação entre a entrada e saída, neste reator, foi de 141mg/l na DQO total e 12mg/l na DQO solúvel. Já no reator real o mês de dezembro apresenta altíssimos valores de DQO na entrada, caracterizado pelas festas de fim de ano que apresenta o hotel com lotação máxima (DQOE total = 1706mg/l e DQOE solúvel = 1214mg/l). Vale ressaltar que neste período a remoção de DQO foi de cerca de 86% para a total e 90% para a solúvel. Entretanto no mês subsequente (janeiro), o hotel continuou lotado e a eficiência diminuiu sensivelmente, mostrando assim uma não uniformidade na remoção de matéria orgânica causada por falhas operacionais, como por exemplo, falta de limpeza no tratamento preliminar. Neste reator a amplitude de variação entre a entrada e saída foi de 544mg/l para a DQO total e de 312mg/l para a solúvel.
IV – CONCLUSÕES O percentual de remoção pode ser considerado satisfatório em torno de 70 % para um tempo de detenção hidráulica de 12 horas. Com os resultados acima apresentados podemos verificar uma equivalência na remoção de DQO total nos reatores real e piloto sendo esta remoção de eficiência satisfatória, em torno de 64% e 61% , respectivamente. Verificamos que o reator não apresentou estabilidade suficiente para manter sua performance em situações de altas cargas, como observado nos períodos de férias em escala real bem como em períodos de aula na universidade (escala piloto), principalmente com relação a DQO solúvel. V – BIBLIOGRAFIA
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REMOÇÃO