Filtros anaeróbios com pós-tratamento em filtros de areia intermitentes: desempenho em operação crítica

Autor(es)

Daniel Augusto Camargo Bueno

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo
• Data de defesa: 2017-02-22

Membros da banca

Adriano Luiz Tonetti; Edson Aparecido Abdul Nour; Marcos von Sperling

• Orientador: Adriano Luiz Tonetti

Resumo

A carência por metodologias simplificadas para o tratamento de esgotos sanitários, que sejam adaptáveis e aplicáveis às condições únicas das pequenas comunidades, tem resultado no agravamento de problemáticas de importância nacional, já que, em muitos casos, seus efluentes são despejados em corpos hídricos sem tratamento. Diante deste quadro, esta pesquisa visa estudar o desempenho e operação de um sistema protótipo de tratamento de esgotos constituído pela combinação linear de filtros anaeróbios de fluxo ascendente, com preenchimento em cascas de coco verde (Cocos nucifera), seguidos por filtros de areia intermitentes. O estudo foi dividido em 4 etapas experimentais denominadas Períodos Analíticos (1º, 2º, 3º e 4º PA), nos quais foram empregados, respectivamente, diferentes Tempos de Detenção Hidráulica (TDH) nos reatores anaeróbios (RA), de 24, 12, 8 e 4 horas, para suas inversamente proporcionais Taxas de Aplicação Superficial (TAS), de 200, 400, 600 e 1.200 L.m-2.dia-1 nos filtros de areia (FA). Objetivava-se avaliar o potencial de remoção e/ou transformação da matéria orgânica, dos sólidos e dos nutrientes, bem como ponderar sobre os níveis de eficiência, a frequência de manutenção e os princípios de funcionamento e colmatação do sistema combinado anaeróbio-aeróbio. Foram avaliados parâmetros físicos e químicos estatisticamente interpretados por meio do teste de Kruskal-Wallis ao nível de 5% (p?0,05). Os resultados demonstraram que, nas TAS mais baixas (200 e 400 L.m-2.dia-1), o FA dotado de tubulação de aeração adicional apresentou maiores eficiências de remoção de sólidos e de nitrificação, contudo, não existiram diferenças estatísticas no que concerne à remoção de DQO e DBO, mas se evidenciou otimização na redução do diâmetro médio das partículas orgânicas. Por outro lado, em TAS elevadas (600 e 1.200 L.m-2.dia-1), não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre a capacidade depurativa dos FA com e sem a tubulação de aeração sub-superficial. A análise de desempenho das unidades do sistema RA-FA, diante das múltiplas condições operacionais e respectivamente para os 1º, 2º, 3º e 4º PA, verificou que os RA alcançaram níveis médios de remoção de DQO de 83, 73, 67 e 63% frente a Taxas de Carregamento Orgânico (TCO) de 0,8, 2,2, 3,4 e 8,1 kg DQO.m-3.dia-1, já para os FA, os índices de remoção foram de 71, 84, 81 e 57% para Taxas de Aplicação Superficial Orgânica (TASO) de 27, 108, 221 e 590 g DQO.m-2.dia-1, ou seja, mesmo sob condições críticas de operação ainda foi possível se manter elevados níveis de eficiência. A remoção de SST nos RA foi de ~90% para todos os PA, em virtude ao seu material de preenchimento, mas, para os FA, foram observadas remoções decrescentes de em média 84, 94, 79 e 27%, sendo resultado de sua maior fragilidade no polimento de cargas crescentes de SST. Por fim, a nitrificação medida por meio da Taxa de Conversão de NTK para nitrato, apresentou queda gradativa com aumento das TAS (95, 88, 45 e 12%). Assim, constatou-se a incapacidade dos FA em operar sob taxas críticas, principalmente em função da redução do seu tempo de vida útil (AU)

• Processo FAPESP: 13/14853-5 - Tratamento de esgotos por filtros anaeróbios operados com variados tempos de detenção hidráulica seguidos de filtros de areia
• Beneficiário: Daniel Augusto Camargo Bueno
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado