separata. para uso exclusivo como apoio à disciplina aut ... · marcos von sperling (ufmg) carlos...
TRANSCRIPT
1
Universidade de São Paulo
Faculdade de Arquitetura e Urbanismo Dep. de Tecnologia da Arquitetura
Escola Politécnica Dep. de Engenharia Hidráulica e Sanitária
Dep. de Engenharia de construção Civil
Universidade Federal de Minas Gerais
Faculdade de Engenharia Dep. de Engenharia Hidráulica e Recursos
Hídricos
Dep. de Engenharia Sanitária e Ambiental
Convênio FINEP CT-HIDRO 23.01.0547.00
Instrumentos de gestão integrada da água em áreas urbanas. Subsídios ao Programa
Nacional de Despoluição das Bacias Hidrográficas e estudo exploratório de um
programa nacional de apoio à gestão integrada.
Separata. Para uso exclusivo como apoio à disciplina AUT 0192 - Infraestrutura Urbana e Meio Ambiente da FAUUSP.
MF1-2
Sistematização de informações técnicas e econômicas sobre alternativas de
tratamento de esgoto
Módulo 1 – Esgotamento Sanitário. ANEXO I
Coordenadores:
Marcos von Sperling (UFMG)
Carlos Augusto de Lemos Chernicharo (UFMG)
Pedro Alem Sobrinho (USP)
Equipe UFMG: André Andrade
Carlota Virgínia Pereira Alves
Clécio Eustáquio Gomides
João Carlos de Castro Silva
Maurrem Ramon Vieira
Sílvia Maria Alves Corrêa Oliveira
Convenente: Fundação para a Pesquisa Ambiental – FUPAM (USP)
Executora: Núcleo de Pesquisa em Informações Urbanas – INFURB (USP)
Co-executora: Fundação Cirstiano Ottoni – FCO (UFMG)
Janeiro de 2004
2
ANEXO I
3
1 Escoamento superficial (ES)
O escoamento superficial é um método de tratamento no qual o esgoto é filtrado e
estabilizado, ao escoar pela superfície de um terreno recoberto por uma vegetação, sendo que
geralmente utiliza-se a grama (Couracci Filho, 1999).
O princípio de funcionamento consiste na aplicação dos esgotos na parte superior das rampas
por onde escoam. O efluente é coletado em valas na parte inferior das mesmas. A distribuição
dos esgotos pode ser realizada por meio de aspersores de baixa ou de alta pressão, ou
tubulações com aberturas intervaladas. A presença de vegetação cobrindo as rampas faz-se
necessária, ao passo que, além de proteger o solo da erosão, funciona como meio suporte,
permitindo o crescimento dos microrganismos que estabilizarão a matéria orgânica presente
nos esgotos.
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros ES
Carga hidráulica (cm/dia) 1 a 7
Ciclo de operação (h/dia) 6 a 24
Comprimento da rampa (m) 30 a 60
Declividade da rampa (%) 2 a 8
Frequência de aplicação (dia/semana) 3 a 7
Taxa de aplicação (m3/h.m) 0,2 a 0,6
Fonte: Adaptado de Adaptado de Coraucci Filho et al. (1999) e Coraucci Filho et al. (2001)
4
2 Filtro biológico percolador (FBP)
Nos filtros biológicos percoladores, a matéria orgânica é estabilizada por via aeróbia, por
meio de bactérias que crescem aderidas a um meio suporte, que pode ser constituído de
pedras, ripas, material plástico ou qualquer outro que favoreça a percolação do esgoto
aplicado. O fluxo contínuo do esgoto, em direção ao fundo do tanque, permite o crescimento
bacteriano na superfície do meio suporte, possibilitando a formação de uma camada biológica
denominada biofilme. O contato do esgoto com a camada biológica possibilita a degradação
da matéria orgânica. A aeração desse sistema é natural, ocorrendo nos espaços vazios entre os
constituintes do meio suporte.
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros FBP
Altura do meio suporte (m) 1,8 a 2,5
Carga orgânica volumétrica no meio suporte (kgDBO/m3.d) 0,5 a 1,0
Taxa de aplicação superficial (m3/m
2.d) 20 a 30
Fonte: Adaptado de Gonçalves et al. (2001)
5
3 Fossa séptica / filtro anaeróbio (FS+FA)
Os tanques sépticos são unidades de forma cilíndrica ou prismática retangular, de fluxo
horizontal, sendo destinadas, principalmente, ao tratamento primário de esgotos de residências
unifamiliares e de pequenas áreas não servidas de redes coletoras (Chernicharo, 1997).
As fossas sépticas (ou tanques sépticos) removem a maior parte dos sólidos suspensos
presentes nos esgotos. Estes sedimentam e sofrem o processo de digestão anaeróbia no fundo
do tanque. A matéria orgânica que não se sedimentou segue para o filtro anaeróbio onde é
estabilizada também sob condições anaeróbias.
Devido à baixa eficiência do sistema, principalmente em termos de remoção de DQO,
nutrientes e patógenos, a utilização de sistemas de pós-tratamento ou disposição final se faz
necessária (Chernicharo, 1997). O pós-tratamento de efluentes de tanques sépticos por filtros
anaeróbios tem sido amplamente utilizado no meio rural e em comunidades de pequeno porte.
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros FS FA
Altura do meio suporte (m) 1,20 a 2,80 1,20
Relação comprimento/largura 2:1 a 4:1 -
Taxa de aplicação superficial (m3/m
2.d) - 6 a 10
TDH (h) 12 a 24 5 a 10 Fonte: Adaptado de ABNT (1993); Chernicharo (1997); Gonçalves et al. (2001)
6
4 Fossa séptica / filtro aerado (FS+FAE)
Como mencionado anteriormente, devido à baixa eficiência dos tanques sépticos,
principalmente em termos de remoção de DQO, nutrientes e patógenos, a utilização de
sistemas de pós-tratamento ou disposição final se faz necessária (Chernicharo, 1997). O pós-
tratamento de efluentes de tanques sépticos por filtros aerados vem sendo comumente
utilizado no meio rural e em comunidades de pequeno porte.
Os filtros aerados podem operar com fluxo ascendente ou descendente e, como necessitam de
fornecimento de ar para aeração, este é feito através de difusores de bolhas grossas, colocados
na parte inferior do filtro e alimentados por sopradores.
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros FS FAE
Altura do meio suporte (m) 1,20 a 2,80 -
Carga orgânica volumétrica no meio suporte (kgDBO/m3.d) - 1,0
Relação comprimento/largura 2:1 a 4:1 -
Taxa de aplicação superficial (m3/m
2.d) - 30
TDH (h) 12 a 24 - Fonte: Adaptado de ABNT (1993); Chernicharo (1997); Gonçalves et al. (2001)
7
5 Lodos ativados (LA)
O sistema de tratamento denominado lodos ativados é um sistema no qual a remoção da
matéria orgânica do meio líquido é realizada por microorganismos aeróbios, os quais se
utilizam dessa matéria orgânica para se alimentar e reproduzir, transformando-a em CO2, água
e novas bactérias. As unidades componentes de um sistema de lodos ativados são o tanque de
aeração, decantador secundário e a elevatória de recirculação de lodo.
Existem diversas variantes do processo de lodos ativados, sendo que os sistemas mais
utilizados são os de lodos ativados convencional, de aeração prolongada e de batelada. Na
variante de lodos ativados convencional, parte da matéria orgânica dos esgotos é retirada
antes do tanque de aeração, através de um decantador primário. A concentração de
microorganismos no reator biológico é bastante elevada. Na variante de aeração prolongada, a
biomassa permanece no sistema por um período mais longo, recebendo a mesma carga
orgânica que o sistema convencional. Na variante de fluxo intermitente, ou de batelada, todas
as unidades de um sistema de lodos ativados são incorporadas em um único tanque, podendo
funcionar como aeração prolongada ou como sistema convencional. O oxigênio necessário
para a realização dos processos metabólicos das bactérias aeróbias é fornecido por meio de
aeradores ou difusores de ar.
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros Convencional Aeração prolongada
Concentração de SSVTA(1)
(mg/L) 1500 a 3500 2500 a 4000
Idade do lodo (dias) 4 a 10 18 a 30
Taxa de aplicação hidráulica no DS(2)
(m3/m
2.h) 0,67 a 1,33 0,33 a 0,67
Tempo de detenção hidráulica no TA(3)
(horas) 6 a 8 16 a 24
Razão de recirculação (%) 0,6 a 1,0 0,8 a 1,2 Fonte: Adaptado de von Sperling (2000) (1)SSVTA – sólidos em suspensão voláteis no tanque de aeração; (2)DS – decantador secundário; (3)TA – tanque de aeração
8
6 Lagoa aerada facultativa (LAF)
A lagoa aerada corresponde a um sistema predominantemente aeróbio e com dimensões mais
reduzidas que as lagoas facultativas.
A principal diferença em relação à lagoa facultativa convencional é quanto à forma de
suprimento de oxigênio, que é obtido principalmente através de aeradores.
A lagoa é denominada facultativa pelo fato de o nível de energia introduzido pelos aeradores
ser suficiente apenas para a oxigenação, mas não para manter os sólidos dispersos na massa
líquida Dessa forma, os sólidos tendem a se sedimentar e ser decompostos anaerobiamente no
fundo da lagoa.
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros LAF
Profundidade (m) 2,5 a 4,5
Requisito de oxigênio (kgO2/d) 60% da carga de DBO aplicada
Taxa de aplicação superficial (kgDBO/ha.d) 100 a 350
TDH (dias) 5 a 10 Fonte: Adaptado de von Sperling (2002)
9
7 Lagoa aerada facultativa / escoamento superficial (LAF+ES)
A lagoa aerada corresponde a um sistema predominantemente aeróbio e com dimensões mais
reduzidas que as lagoas facultativas.
A principal diferença em relação à lagoa facultativa convencional é quanto à forma de
suprimento de oxigênio, que é obtido principalmente através de aeradores.
A lagoa é denominada facultativa pelo fato de o nível de energia introduzido pelos aeradores
ser suficiente apenas para a oxigenação, mas não para manter os sólidos dispersos na massa
líquida Dessa forma, os sólidos tendem a se sedimentar e ser decompostos anaerobiamente no
fundo da lagoa.
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros LAF ES
Carga hidráulica (cm/dia) - 1 a 7
Ciclo de operação (h/dia) - 6 a 24
Comprimento da rampa (m) - 30 a 60
Declividade da rampa (%) - 2 a 8
Frequência de aplicação (dia/semana) - 3 a 7
Profundidade (m) 2,5 a 4,5 -
Requisito de oxigênio (kgO2/d) 60% da carga de DBO aplicada -
Taxa de aplicação (m3/h.m) - 0,2 a 0,6
Taxa de aplicação superficial (kgDBO/ha.d) 100 a 350 -
TDH (h) 5 a 10 dias - Fonte: Adaptado de Adaptado de von Sperling (2002); Coraucci Filho et al. (1999); Coraucci Filho et al. (2001);
10
8 Lagoa aerada facultativa / lagoa facultativa (LAF+LF)
A lagoa aerada corresponde a um sistema predominantemente aeróbio e com dimensões mais
reduzidas que as lagoas facultativas.
A principal diferença em relação à lagoa facultativa convencional é quanto à forma de
suprimento de oxigênio, que é obtido principalmente através de aeradores.
A lagoa aerada é denominada facultativa pelo fato de o nível de energia introduzido pelos
aeradores ser suficiente apenas para a oxigenação, mas não para manter os sólidos dispersos
na massa líquida Dessa forma, os sólidos tendem a se sedimentar e ser decompostos
anaerobiamente no fundo da lagoa.
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros LAF LF
Profundidade (m) 2,5 a 4,5 1,5 a 3,0
Requisito de oxigênio (kgO2/d) 60% da carga de DBO aplicada -
Taxa de aplicação superficial (kgDBO/ha.d) 100 a 350 150 a 300
TDH (dias) 5 a 10 15 a 45 Fonte: Adaptado de von Sperling (2002)
11
9 Lagoa aerada de mistura completa (LAMC)
Na lagoa aerada de mistura completa, o nível de energia introduzido pela aeração cria uma
turbulência tal que, além de garantir a oxigenação, permite ainda que todos os sólidos sejam
mantidos dispersos no meio líquido.
Entre os sólidos mantidos em suspensão e em mistura completa, se incluem além da matéria
orgânica contida nos esgotos, também as bactérias (biomassa). Há, dessa forma, um maior
contato matéria orgânica/bactérias, promovendo uma elevada eficiência do sistema.
Apesar da boa eficiência de remoção de matéria orgânica, a qualidade do seu efluente não é
adequada para lançamento direto em um corpo receptor, pois a biomassa permanece em
suspensão, vindo a sair com o efluente da lagoa.
Há necessidade, portanto, de uma unidade a jusante, na qual a biomassa em suspensão se
sedimente. Essa unidade é a lagoa de sedimentação. O efluente da lagoa de sedimentação sai
com menor teor de sólidos, podendo ser lançado diretamente no corpo receptor.
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros LAMC LS
Profundidade (m) 2,5 a 4,5 3,0
Requisito de oxigênio (kgO2/d) 1,1 a 1,4 x a carga de DBO removida -
TDH (dias) 2 a 4 2 Fonte: Adaptado de von Sperling (2002)
12
10 Lagoa anaeróbia (LAN)
Nas lagoas anaeróbias é essencial a condição de anaerobiose, que é alcançada através do
lançamento de uma grande carga de DBO por unidade de volume da lagoa, fazendo com que a
taxa de consumo de oxigênio seja muito maior que a taxa de produção do mesmo. No balanço
de oxigênio, a produção pela fotossíntese e pela reaeração atmosférica é, neste caso,
desprezível.
A estabilização em condições anaeróbias é lenta, pelo fato de as bactérias anaeróbias se
reproduzirem numa vagarosa taxa. As lagoas anaeróbias não requerem qualquer equipamento
especial e têm um consumo mínimo de energia.
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros LAN
Carga orgânica volumétrica (kgDBO/m3.d) 0,10 a 0,35
Profundidade (m) 4,0 a 5,0
Taxa de aplicação superficial (kgDBO/ha.d) 1000 a 3000
TDH (dias) 3 a 6 Fonte: Adaptado de von Sperling (2002)
13
11 Lagoa facultativa (LF)
Nas lagoas facultativas, uma série de mecanismos ocorre para permitir a estabilização da
matéria orgânica. A matéria orgânica em suspensão se sedimenta, vindo a constituir o lodo de
fundo. Este lodo é então decomposto anaerobiamente, sendo convertido em gás carbônico,
água, metano e outros compostos. A matéria orgânica dissolvida e a matéria orgânica em
suspensão de pequenas dimensões permanecem dispersas na massa líquida. Na camada mais
superficial a matéria orgânica é decomposta por microrganismos aeróbios. O oxigênio
necessário para a realização dos processos de oxidação da matéria orgânica é suprido pela
fotossíntese realizada pelas algas. Tem-se, assim, um perfeito equilíbrio entre consumo e
produção de oxigênio e gás carbônico.
À medida que a lagoa se aprofunda, a penetração da luz solar é menor, predominando o
consumo de oxigênio sobre a sua produção, com a eventual ausência de oxigênio dissolvido a
partir de uma certa profundidade. Além disso, a fotossíntese só ocorre durante o dia, fazendo
com que durante a noite prevaleça a ausência de oxigênio. Nesses casos, a estabilização da
matéria orgânica é realizada por bactérias facultativas, que podem sobreviver e proliferar,
tanto na presença, quanto na ausência de oxigênio.
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros LF
Profundidade (m) 1,5 a 3,0
Taxa de aplicação superficial (kgDBO/ha.d) 150 a 300
TDH (dias) 15 a 45 Fonte: Adaptado de von Sperling (2002)
14
12 Lagoa facultativa / lagoa de maturação (LF+LM)
A utilização de lagoas de maturação após algum sistema de tratamento de esgotos, por
exemplo, uma lagoa facultativa, possibilita um polimento nesse efluente. O principal objetivo
das lagoas de maturação é o da remoção de organismos patogênicos, além de possibilitarem
uma remoção adicional de DBO.
As lagoas de maturação funcionam de modo similar a uma lagoa de estabilização, onde a
matéria orgânica solúvel é estabilizada aerobiamente, por bactérias que crescem dispersas no
meio líquido, enquanto a matéria orgânica particulada sedimenta e é então degradada por
bactérias anaeróbias, no fundo da lagoa. O oxigênio necessário às bactérias é fornecido por
algas que crescem na superfície da lagoa, por meio da fotossíntese.
Nas lagoas de maturação predominam condições adversas para os organismos patogênicos,
tais como temperatura, radiação solar, elevados valores de pH (normalmente acima de 9,0),
altas concentrações de oxigênio dissolvido (especialmente níveis de supersaturação), efeito de
toxinas produzidas por algas e outros, como predação, competição e inanição (Mascarenhas,
2002).
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros LF LM
Profundidade (m) 1,5 a 3,0 0,8 a 1,5
Taxa de aplicação superficial (kgDBO/ha.d) 150 a 300 75% da LF
TDH (dias) 15 a 45 3 a 40 Fonte: Adaptado de von Sperling (2002)
15
13 Sistema australiano (SA)
O sistema australiano é composto de uma lagoa anaeróbia seguida de uma lagoa facultativa.
A eficiência de remoção de DBO nas lagoas anaeróbias é da ordem de 50 a 60%. A DBO
efluente é ainda elevada, implicando na necessidade uma unidade posterior de tratamento. A
remoção de DBO na lagoa anaeróbia proporciona uma substancial economia de área, fazendo
com que o requerimento total de área seja em torno de 2/3 do requisito de uma lagoa
facultativa única.
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros LAN LF
Carga orgânica volumétrica (kgDBO/m3.d) 0,10 a 0,35 -
Profundidade (m) 4,0 a 5,0 1,5 a 3,0
Taxa de aplicação superficial (kgDBO/ha.d) 1000 a 3000 150 a 300
TDH (dias) 3 a 6 15 a 45 Fonte: Adaptado de von Sperling (2002)
16
14 Sistema australiano / lagoa de maturação (SA+LM)
A implantação de um sistema australiano seguido de uma lagoa de maturação permite a
ocorrência de elevadas eficiências de remoção de organismos patogênicos. Além disso,
possibilita uma remoção adicional de DBO, como mencionado anteriormente.
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros LAN LF LM
Carga orgânica volumétrica (kgDBO/m3.d) 0,10 a 0,35 - -
Profundidade (m) 4,0 a 5,0 1,5 a 3,0 0,8 a 1,5
Taxa de aplicação superficial (kgDBO/ha.d) 1000 a 3000 150 a 300 75% da LF
TDH (dias) 3 a 6 15 a 45 3 a 40 Fonte: Adaptado de von Sperling (2002)
17
15 Reator UASB (UASB)
O princípio do processo consiste na estabilização da matéria orgânica, anaerobiamente, por
microrganismos que crescem dispersos no meio líquido. A parte superior dos reatores UASB
(upflow anaerobic sludge blanket) possui um separador trifásico, que apresenta uma forma
cônica ou piramidal, permitindo a saída do efluente clarificado, a coleta do biogás gerado no
processo e a retenção dos sólidos dentro do sistema. Esses sólidos retidos constituem a
biomassa, que permanece no reator por tempo suficientemente elevado para que a matéria
orgânica seja degradada. O lodo retirado periodicamente do sistema já se encontra
estabilizado, necessitando apenas de secagem e disposição final.
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros UASB
Carga hidráulica volumétrica (m3/m
3.d) 5,0
Carga orgânica volumétrica (kgDBO/m3.d) 15,0
TDH (h) 6 a 9
Velocidade ascensional na vazão média (m/h) 0,5 a 0,7 Fonte: Adaptado de Chernicharo (1997)
18
16 Reator UASB / filtro anaeróbio (UASB+FA)
A combinação de dois reatores anaeróbios confere ao sistema de tratamento uma capacidade
de remoção complementar da matéria orgânica, que pode se dar por duas vias (Chernicharo,
1997):
pela retenção de sólidos no filtro anaeróbio, refletindo uma remoção de DQO particulada.
Os mecanismos físicos de remoção da matéria orgânica predominam, pela combinação
dos efeitos da filtração através do meio suporte e de decantação ao longo da coluna;
pela remoção da DQO solúvel remanescente através da formação do biofilme no meio
suporte. Nesse caso, a extensão de formação do biofilme e da própria remoção de
material carbonáceo por via bioquímica passa a depender da quantidade de matéria
orgânica presente no efluente do reator UASB.
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros UASB FA
Altura do meio suporte (m) - 1,20
Carga hidráulica volumétrica (m3/m
3.d) 5,0 -
Carga orgânica volumétrica (kgDBO/m3.d) 15,0 0,25 a 0,75*
Taxa de aplicação superficial (m3/m
2.d) - 6 a 10
TDH (h) 4 a 10 5 a 10
Velocidade ascensional na vazão média (m/h) 0,5 a 0,7 - Fonte: Adaptado de Chernicharo (1997)
* Para o volume do meio suporte
19
17 Reator UASB / filtro aerado (UASB+FAE)
A associação de reatores UASB com filtros aerados vem sendo recentemente utilizada como
solução para o tratamento de esgotos em pequenos e médios municípios, por apresentarem
baixos custos de implantação, operação e manutenção, não demandarem mão-de-obra
qualificada e apresentarem baixo consumo de energia e baixa produção de lodo (Bof et al.,
2001, citados por Gonçalves et al, 2001).
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros UASB FAE
Altura do meio suporte (m) - -
Carga hidráulica volumétrica (m3/m
3.d) 5,0 -
Carga orgânica volumétrica (kgDBO/m3.d) 15,0 1,0*
Taxa de aplicação superficial (m3/m
2.d) - 30
TDH (h) 4 a 10 -
Velocidade ascensional na vazão média (m/h) 0,5 a 0,7 - Fonte: Adaptado de Chernicharo (1997); Gonçalves et al. (2001)
* Para o volume do meio suporte
20
18 Reator UASB / filtro biológico percolador (UASB+FBP)
A associação de processos aeróbios e anaeróbios está se consolidando, no Brasil, como uma
alternativa viável e eficiente para o tratamento de esgotos. A combinação de reatores UASB
seguidos de filtros biológicos percoladores (FBP) associa a estabilidade e a compacidade de
um reator UASB com as excelentes eficiências de remoção de matéria orgânica dos filtros
biológicos percoladores (Sant’Ana et al., 2002). Soma-se a isso a capacidade dos filtros
biológicos percoladores de produzir efluentes com baixos teores de sólidos em suspensão.
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros UASB FBP
Altura do meio suporte (m) - 1,8 a 2,5
Carga hidráulica volumétrica (m3/m
3.d) 5,0 -
Carga orgânica volumétrica (kgDBO/m3.d) 15,0 0,5 a 1,0*
Taxa de aplicação superficial (m3/m
2.d) - 20 a 30
TDH (h) 4 a 10 -
Velocidade ascensional na vazão média (m/h) 0,5 a 0,7 - Fonte: Adaptado de Chernicharo (1997); Gonçalves et al. (2001)
* Para o volume do meio suporte
21
19 Reator UASB / flotação (UASB+FLOT)
A flotação é um processo utilizado na separação de partículas ou materiais graxos ou oleosos
de uma fase líquida. A separação é produzida pela combinação de bolhas de gás, geralmente o
ar, com partículas, resultando num agregado, cuja densidade é menor que a do líquido e que,
portanto, sobe à superfície do mesmo, podendo ser coletada em uma operação de raspagem
superficial (Metcalf & Eddy, 1977).
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros UASB FLOT
Carga de sólidos (kg/m2.h) - 2,0 a 24,4
Carga hidráulica volumétrica (m3/m
3.d) 5,0 -
Carga orgânica volumétrica (kgDBO/m3.d) 15,0 -
Gradiente de velocidade (s-1
) - 10 a 100
Pressão (kPa) - 200 a 480
Razão de recirculação (%) - 15 a 300
Relação ar/sólido (kg ar / kg SS) - 0,005 a 0,100
Taxa de escoamento superficial (m3/m
2.h) - 0,48 a 9,76
TDH 4 a 10 horas 10 a 30 minutos
Velocidade ascensional na vazão média (m/h) 0,5 a 0,7 - Fonte: Adaptado de Chernicharo (1997); Aisse et al. (2001)
22
20 Reator UASB / lagoa facultativa (UASB+LF)
O pós-tratamento de efluentes de reatores UASB com lagoas facultativas objetiva a remoção
adicional de DBO, remoção de nutrientes e remoção de patogênicos.
A economia de área viabiliza a implantação de lagoas em locais em que se pensaria adotar
sistemas mecanizados, de forma a obter soluções mais compactas. Também no caso em que o
movimento de terra associada à implantação de um sistema de lagoas único for excessivo, a
inclusão de uma unidade compacta como o reator anaeróbio pode contribuir para uma sensível
redução nos custos de construção. A utilização de lagoas facultativas como pós-tratamento de
reatores UASB apresentam vantagens como simplicidade conceitual, possuindo aplicabilidade
extremamente ampla no Brasil (von Sperling, 1996).
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros UASB LF
Carga hidráulica volumétrica (m3/m
3.d) 5,0 -
Carga orgânica volumétrica (kgDBO/m3.d) 15,0 -
Profundidade (m) - 1,5 a 3,0
Taxa de aplicação superficial (kgDBO/ha.d) - 150 a 300
TDH 4 a 10 horas 15 a 45 dias
Velocidade ascensional na vazão média (m/h) 0,5 a 0,7 - Fonte: Adaptado de Chernicharo (1997); von Sperling (2002)
23
21 Reator UASB / lagoa de polimento (UASB+LP)
As lagoas de polimento são aquelas destinadas ao pós-tratamento de efluentes de reatores
UASB (ou de outros sistemas com eficiências similares). Essas lagoas recebem um efluente
no qual a matéria orgânica e os sólidos em suspensão foram drasticamente reduzidos na etapa
anterior de tratamento. Porém, as lagoas de polimento possuem o objetivo primordial de
remoção de patógenos, além de apresentarem redução complementar de matéria orgânica e
sólidos em suspensão.
O funcionamento das lagoas de polimento é similar ao de uma lagoa de estabilização, onde a
matéria orgânica solúvel é estabilizada aerobiamente, por bactérias que crescem dispersas no
meio líquido; enquanto a matéria orgânica particulada sedimenta e é então degradada por
bactérias anaeróbias, no fundo da lagoa. O oxigênio necessário às bactérias é fornecido por
algas que crescem na superfície da lagoa, por meio da fotossíntese.
Nas lagoas de polimento predominam condições adversas para os organismos patogênicos,
tais como temperatura, radiação solar, elevados valores de pH, altas concentrações de
oxigênio dissolvido, efeito de toxinas produzidas por algas e outros, como predação,
competição e inanição (Mascarenhas, 2002).
Fluxograma do processo
Principais critérios e parâmetros de projeto
Parâmetros UASB LP
Carga hidráulica volumétrica (m3/m
3.d) 5,0 -
Carga orgânica volumétrica (kgDBO/m3.d) 15,0 -
Profundidade (m) - 0,8 a 1,5
Taxa de aplicação superficial (kgDBO/ha.d) - 75% da LF
TDH 4 a 10 horas 3 a 40 dias
Velocidade ascensional na vazão média (m/h) 0,5 a 0,7 - Fonte: Adaptado de Chernicharo (1997); von Sperling (2002), Cavalcanti et al. (2001)