DESEMPENHO E AVALIAÇÃO DE PARÂMETROS FÍSICO-QUÍMICOS DE UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES POR PROCESSO ANAERÓBIO E AERÓBIO PARA TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS DE INDÚSTRIA DE BEBIDAS

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Ambiental

Autores

Braga, A.K. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS) ; Santos, A.T. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS) ; Lima, G.P. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS) ; de Amorim, E.L.C. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS)

Resumo

A escolha de um sistema de tratamento adequado é uma etapa importante do ponto de vista da produção mais limpa, visto que a utilização de reator de fluxo ascendente de manta de lodo (UASB) seguido de tanques de aeração vem se tornando bastante comum devido à sua grande eficiência de remoção de carga orgânica e redução dos custos frente a outras alternativas usualmente utilizadas. No presente estudo, as análises dos parâmetros físico-químicos mostraram a eficiência do sistema em operação conjunta entre um reator UASB e dois tanques de aeração, e a taxa de remoção de fósforo total e nitrogênio (NTK). Constatou-se eficiência média de 97,02%, 69,35% e 66,81%, na remoção de carga orgânica, fósforo total e nitrogênio (NTK), respectivamente.

Palavras chaves

Tanques de aeração; UASB; Efluentes Industriais

Introdução

Os sistemas de tratamentos de efluentes objetivam primordialmente atender à remoção dos poluentes de acordo com a legislação ambiental (BRASIL, 1986). Devido à complexidade da composição dos efluentes industriais, são necessárias as associações de diversos níveis de tratamento para a obtenção de efluentes com as qualidades requeridas pelos padrões de lançamento. Os tratamentos biológicos de esgotos e efluentes industriais têm como objetivo remover a matéria orgânica dissolvida em suspensão, através da transformação desta em sólidos sedimentáveis (flocos biológicos) e gases (RAMALHO, 1991). Nitrogênio e fósforo são elementos presentes nos esgotos sanitários e nos efluentes industriais. Apesar de serem essenciais às diversas formas de vida, estes compostos são os principais agentes da eutrofização dos corpos hídricos. Nos efluentes industriais, podem ser originados de proteínas, aminoácidos, ácidos fosfóricos e seus derivados (LIMA et al., 2018; SPERLING, 1996). Para a remoção biológica do fósforo é essencial a existência de zonas anaeróbias e zonas aeróbias na linha de tratamento. A zona anaeróbia propicia uma vantagem em termos de competição para os organismos armazenadores de fósforo, já que eles podem assimilar o substrato nesta zona antes de outros microrganismos. Desta forma, absorvem fósforo do meio líquido, sendo removidos do sistema como lodo excedente. Enquanto, a quantidade de nitrogênio removida no tratamento é dependente das condições de operação, principalmente dos processos aeróbios (SPERLING, 2002). O presente estudo propõe avaliar a eficiência de tratamento do sistema conjunto entre reator UASB e tanques de aeração, quantificando a taxa média mensal de remoção de matéria orgânica, fósforo total e nitrogênio (NTK).

Material e métodos

O estudo foi realizado em uma Estação de Tratamento de Efluentes (ETE), em operação conjunta entre um reator UASB e dois tanques de aeração em série, que se localiza na cidade de Maceió – AL, em uma indústria de bebidas, durante o período de três meses consecutivos, sendo tratados em média cerca de 1700 m3∙dia-1 de efluente. As análises físico-químicas foram realizadas a partir das amostras diárias do efluente em três etapas do processo: efluente bruto; saída do UASB; e efluente tratado. Dessa forma, para avaliar a eficiência do tratamento foram utilizados os seguintes parâmetros físico-químicos: DQO; pH; fósforo total; e nitrogênio (NTK) (APHA, AWWA e WEF, 2012).

Resultado e discussão

Na Figura 1 são apresentados os valores das análises físico-químicas para o efluente bruto, saída do UASB e efluente tratado, bem como a avaliação da eficiência média mensal do sistema de tratamento completo da ETE, incluindo a eficiência individual do UASB e dos tanques de aeração. A associação do reator UASB aos tanques de aeração constitui um sistema de tratamento de efluentes que integra os processos anaeróbio e aeróbio, respectivamente. Esta associação vem se tornando bastante comum neste tipo de tratamento devido à sua grande eficiência de remoção de carga orgânica. O pré-tratamento no reator UASB promove uma remoção de 70 a 90% da concentração do material orgânico (CHERNICHARO, 2007). A eficiência média do reator UASB para os meses de dezembro, janeiro e fevereiro foram respectivamente de 92,93%, 94,20% e 93,51%, comprovando assim, uma ótima taxa de remoção do material orgânico. Aliado ao tratamento aeróbia, promovido pelos tanques de aeração, a eficiência média do sistema aumentou para 97,02%, 98,88% e 98,58%, para os respectivos meses estudados. Na Figura 2 são apresentados os valores de fósforo total e nitrogênio (NTK) para o efluente bruto e para o efluente tratado. Nos meses estudados a concentração de fósforo total e nitrogênio (NTK) presentes no efluente bruto (A) foi similar. O tratamento do sistema conjunto entre reator UASB e tanques de aeração resultou em uma redução significativa da concentração de nitrogênio (NTK), atingindo a taxa de remoção média de 50,56%, 84,77% e 65,11%, respectivamente para os meses de dezembro, janeiro e fevereiro. Outra análise realizada foi a quantificação de fósforo total e sua taxa de remoção, com valores médios de remoção de 62,93%, 61,12% e 75,27%, para os respectivos meses estudados.

Resultados das análises físico-químicas e eficiência de tratamento.


Resultados das análises físico-químicas e eficiência de tratamento.

Conclusões

A eficiência média para os meses estudados do sistema conjunto entre reator UASB e tanques de aeração alcançou 97,02% de remoção da matéria orgânica, atendendo os parâmetros recomendados pelos órgãos ambientais. Quanto aos parâmetros de fósforo total e nitrogênio (NTK) o sistema apresentou remoção média de 69,35% e 66,81%, respectivamente.

Agradecimentos

Ao CNPq/CAPES pelo auxílio financeiro.

Referências

APHA; AWWA; WEF. Standard methods for the examination of water and wastewater. 23ª. ed. Washington: American Public Health Association/American Water Works Association/Water Environmental Federation, 2012.

BRASIL. Ministério do Meio Ambiente (MMA). Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Resolução CONAMA Nº 020, de 08/06/1986. Dispõe sobre a classificação das águas doces, salobras e salinas do Território Nacional. Disponível em: < http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=43>. Acesso em: 29 de março de 2019.

Chernicharo, C. A. L. Anaerobic reactors. London: IWA publishing, v. 4, 2007.

FEEMA. Coletânea de legislação federal e estadual de meio ambiente. Rio de Janeiro: Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente, 1992.

Lima, G. P.; Macêdo, W. V; Balbino, E. S.; Amorim, E. L. C. Potencial de recuperação de energia de resíduos de suinocultura. In: CONGRESSO TÉCNICO CIENTÍFICO DA ENGENHARIA AGRONOMIA, 2017, Maceió. Anais... Maceió, 2018.

Ramalho, R. S. Tratamiento de aguas residuales. Barcelona: Reverté, 1996.

Sperling, M. V. Lodos ativados. 4ª. ed. Belo Horizonte: UFMG, v. 4, 2016.

Sperling, M. V. Principios básicos do tratamento de esgotos. 4ª. ed. Belo Horizonte: UFMG, v.2, 2016.