Nitrificação de efluentes de reatores anaeróbicos em filtros submersos aerados

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Apesar de bom desempenho no tocante à remoção de matéria orgânica e sólidos suspensos, os reatores anaeróbios são incapazes de remover nitrogênio amoniacal dos esgotos, o que torna indispensável a inclusão de uma etapa de pós-tratamento para a remoção da amônia ou do nitrato, sempre que necessário. Neste trabalho é apresentado o desempenho de uma nova variante tecnológica, em que a unidade de nitrificação, precedida por unidades anaeróbias, é um filtro biológico submerso aerado, sem contínuas descargas de lodo em sua operação cotidiana. O sistema de oxigenação é muito simples e de baixo custo, constituído por mangueiras perfuradas e compressores. Os reatores anaeróbios são um decanto-digestor de duas câmaras em série (8,82 m) e dois filtros anaeróbios em paralelo (cada um com 3,36 m) preenchidos com tijolo cerâmico e peças plásticas cônicas. Os dois filtros aerados, em série, foram preenchidos com eletrodutos corrugados cortados. No estudo avaliou-se o comportamento do sistema com vazão de esgoto doméstico constante (10 m/d) e diferentes condições de aeração, quais sejam: fase 01, quando se aplicou vazão de 0,01 m ar/min nos dois filtros aerados; fase 02, manteve-se a vazão inicial no segundo filtro aerado e aumentou a do primeiro para 0,05 m ar/min; por fim, na fase 03, a vazão do primeiro filtro aerado foi 0,10 m ar/min e a do segundo permaneceu ainda em 0,01 m ar/min. O filtro FA1 recebeu carga de 0,41 kg DQO/m.d, 0,37 kg DQO/m.d e 0,26 kg DQO/m.d nas fases 0,1, 02 e 03, respectivamente. O FA2 recebeu cargas de 0,25 kg DQO/m.d, 0,18 kg DQO/m.d e 0,14 kg DQO/m.d nas fases 01, 02 e 03, respectivamente. Durante a fase 01, foram observados os seguintes resultados: remoções de 98% de DBOtotal e 92% de DQOtotal, com efluente apresentando DBOtotal média final de 9 mg/L e DQOtotal média de 53 mg/L; remoção em torno de 93% de sólidos suspensos, com concentração média de 10 mg/L no efluente final; redução de 47% de amônia do FA2/FANs, apresentando amônia no efluente final com média de 28 mg N-NH3/L; os níveis de oxigênio dissolvido sempre mantiveram-se em torno de 2,0 mg/L. Durante a fase 02, foram verificados para DBOtotal e sólidos suspensos remoções de 97% e 95%, respectivamente, com concentrações finais médias de 8 e 7 mg/L, respectivamente; o nitrogênio amoniacal foi removido em 60%, cuja concentração final foi de 16,3 mg N-NH3/L, e o nitrato foi incrementado para uma concentração média final de 16,55 mg N-NO3 -/L. Por fim, a fase 03 proporcionou efluente com concentrações finais médias de 6 mg/L de DBOtotal (remoção de 98%) e 23 mg/L de DQOtotal (remoção de 95%). Nesta fase foi identificada a maior oxidação de nitrogênio amoniacal (86%), com efluente final apresentando concentração média de 6,1 mg NNH3/ L, chegando a alcançar mínimo de 1,70 mg N-NH3/L. Em alguns momentos, na fase 03, verificou-se um moderado processo de desnitrificação no último filtro aerado. A turbidez média no efluente final se mostrou da ordem de 1,5 NTU, comprovando a boa estabilidade física da biomassa. Portanto, os resultados demonstram o potencial dos filtros biológicos submersos, preenchidos com material de elevado índice de vazios (98%), e aerados com uso de mangueiras e compressor, na oxidação de matéria carbonácea e nitrogenada, gerando também um efluente com baixa concentração de sólidos

ASSUNTO(S)

esgoto sanitário filtros biológicos aeração nitrificação engenharia sanitaria sewage biological filters aeration nitrification

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