Pos Trat Filtro Anaerobico

8/8/2019 Pos Trat Filtro Anaerobico

http://slidepdf.com/reader/full/pos-trat-filtro-anaerobico 1/8

ANDRADE NETO, C O de; HAANDEL, A van ; MELO, H N S. (2002). O Uso do FiltroAnaeróbio para Pós-Tratamento de Efluentes de Reatores Anaeróbios no Brasil. In: XSIMPÓSIO LUSO-BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL,2002, Braga, Portugal. Anais do X Simpósio Luso-Brasileiro de Engenharia Sanitáriae Ambiental. Braga: APESB/APRH/ABES, 2002. CD-ROM.

O USO DO FILTRO ANAERÓBIO PARA PÓS-TRATAMENTO DEEFLUENTES DE REATORES ANAERÓBIOS NO BRASIL

Cícero O. de ANDRADE NETO (1) ; Adrianus van HAANDEL(2); Henio N. S. MELO (3)

RESUMO

O pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios é quase sempre necessário,para atender aos requisitos da legislação ambiental e preservar o meio ambiente.Filtros anaeróbios são utilizados para pós-tratamento de outras unidades anaeróbiasporque, além de complementar o tratamento, sua capacidade de reter sólidos e derecuperar-se de sobrecargas qualitativas e quantitativas confere elevada segurançaoperacional ao sistema e maior estabilidade ao efluente, mantendo as vantagens dotratamento anaeróbio – produz pouco lodo, não consome energia, tem operaçãosimples e baixo custo.No Brasil, o PROSAB - Programa de Pesquisas em Saneamento Básico, temcontribuído bastante para o avanço do conhecimento sobre o uso de filtrosanaeróbios no pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios. Tem estudado odesempenho de filtros anaeróbios com diferentes materiais de enchimento e sobvárias condições operacionais, com resultados que mostram médias de DQO totalno efluente abaixo de 100 mg/L, DBO abaixo de 60 mg/L e concentrações de sólidossuspensos menores que 20 mg/L, com ótimo aspecto visual.Em escala real, novos modelos de sistemas com filtros anaeróbios vêm sendoaplicados no Brasil. Existem sistemas totalmente anaeróbios, com grandes reatoresde manta de lodo seguidos de filtros anaeróbios, com vazões de até mais de 40 L/s.

Este trabalho analisa o uso do filtro anaeróbio para pós-tratamento de efluentes dereatores anaeróbios no Brasil, apresentando dados de pesquisas e de reatores queoperam em escala real.

PALAVRAS CHAVE: Águas residuais, Tratamento de esgoto, Filtro anaeróbio.

______________________________

(1) Professor da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Brasil.(2) Professor da Universidade Federal de Campina Grande, Brasil.(3) Professor da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Brasil.



INTRODUÇÃO

O Brasil é certamente o pais que mais tem aplicado reatores anaeróbios para otratamento de esgotos sanitários. A tecnologia anaeróbia encontra-se praticamenteconsolidada e, nos últimos anos, as análises de alternativas de tratamento

geralmente incluem reatores anaeróbios.Porém, embora apresente grandes vantagens, um reator anaeróbio dificilmente temum efluente que atende aos padrões de qualidade estabelecidos pela legislaçãoambiental brasileira. É quase sempre necessário o pós-tratamento do efluente dereatores anaeróbios, para atender aos requisitos da legislação e preservar o meioambiente.

Quando o corpo receptor apresenta boa capacidade de diluição, ou quando oefluente da estação de tratamento de esgotos (ETE) é disposto no solo, algunsórgãos estaduais de controle ambiental têm aceito a DBO no efluente com até 60mg/L, o que permite a implantação de ETEs mais simples e mais econômicas.

Mesmo assim, os reatores anaeróbios usuais não dispensam o pós-tratamento.Apenas o uso de sistemas compostos por tanque séptico seguido de filtro anaeróbio,que só é viável para pequenas populações, ou de reator UASB seguido de filtroanaeróbio, para populações maiores, dispensaria o uso de sistemas aeróbios paraatender o limite de DBO de 60 mg/L (CHERNICHARO et al , 2001).

Os filtros anaeróbios apresentam as vantagens dos reatores anaeróbios com fluxoatravés do lodo ativo, inclusive na remoção da matéria orgânica dissolvida,produzindo pouco lodo e sem consumir energia elétrica. Ademais: resistem bem àsvariações de vazão afluente e propiciam boa estabilidade ao efluente; perdem muitopouco dos sólidos biológicos ativos; permitem grande liberdade de projeto; e têm

construção e operação muito simples.Tanto podem ser aplicados para tratamento de esgotos concentrados como diluídos,mas são mais indicados para esgotos predominantemente solúveis. Portanto,embora possam ser utilizados como unidade principal no tratamento dos esgotos,são mais adequados para pós-tratamento (polimento).

Filtros anaeróbios são utilizados para pós-tratamento de outras unidades anaeróbiasporque, além de complementar o tratamento, sua capacidade de reter sólidos e derecuperar-se de sobrecargas qualitativas e quantitativas confere elevada segurançaoperacional ao sistema e maior estabilidade ao efluente, mantendo as vantagens dotratamento anaeróbio – produz pouco lodo, não consome energia, tem operação

simples e baixo custo.Enquanto o custo de implantação de uma ETE convencional com lodos ativadossitua-se entre R$100,00 e R$180,00 por habitante e o de uma ETE com reatorUASB seguido de sistema de lodos ativados situa-se entre R$70,00 e R$110,00 porhabitante, uma ETE com reator UASB seguido de filtro anaeróbio tem uma faixausual de custo de implantação entre R$40,00 e R$60,00 por habitante atendido(ALEM SOBRINHO e JORDÃO, 2001). Sistemas compostos por decanto-digestorseguido de filtro anaeróbio, geralmente têm custo de implantação entre R$20,00 eR$50,00 por habitante. Ademais, os sistemas totalmente anaeróbios têm custo deoperação baixíssimo.



O efluente de um filtro anaeróbio é geralmente bastante clarificado e temrelativamente baixa concentração de matéria orgânica, inclusive dissolvida, porém érico em sais minerais. É muito bom para a disposição no solo, seja para infiltraçãoou para irrigação com fins produtivos. As baixas concentrações de sólidossuspensos também facilitam a desinfecção por processos físicos ou químicos.

Reatores anaeróbios não removem satisfatoriamente microrganismos patogênicosnem nutrientes eutrofizantes. Mas os reatores aeróbios compactos, a custa demecanização e energia elétrica, geralmente também não são eficientes na remoçãode patogênicos e sais eutrofizantes. (CAMPOS et al , 1999).

Não se pretende que o filtro anaeróbio propicie um efluente final com a mesmaqualidade do efluente de um bom reator aeróbio, mas sistemas completamenteanaeróbio, compostos com filtro anaeróbio, podem remover, na prática, mais de 80%da matéria orgânica, e, dependendo da capacidade do corpo receptor ou do usodado ao efluente, em muitos casos são suficientes para resolver os problemascausados pelos esgotos.

Quanto à segurança sanitária, afora lagoas de estabilização adequadas e algunscasos de disposição no solo, qualquer forma de tratamento, independentemente seaeróbia ou anaeróbia, requer desinfecção do efluente para garantir total proteção àsaúde pública. E se houver desinfecção, em muitos casos a qualidade dos efluentesde um bom sistema anaeróbio ou aeróbio será semelhante do ponto de vista prático,pois a amônia que diferencia os efluentes anaeróbios e aeróbios também seráremovida.

Pesquisas recentes têm indicado que doses de cloro da ordem de 10 mg/L aplicadasem efluentes de filtros anaeróbios com tempo de contato superior a 25 minutos podepropiciar alta eficiência na remoção de E. coli e baixos valores de cloro residual,simultaneamente.

Embora venham sendo utilizados para tratamento de esgotos desde a década de1950, os filtros anaeróbios tornaram-se populares no Brasil somente a partir de1982, quando a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) revisou a Normasobre construção e instalação de tanques sépticos e disposição dos efluentes finais,recomendando o uso de filtros anaeróbios para pós-tratamento dos efluentes detanques sépticos.

Muitos dos filtros anaeróbios implantados com base nas diretrizes para projeto econstrução de filtros anaeróbios da Norma da ABNT de 1982 tiveram problemas

operacionais, mas a Norma teve o mérito de difundir a alternativa e provocar suaevolução tecnológica.

A atual Norma da ABNT sobre pós-tratamento de efluentes de tanques sépticos(NBR 13969, de 1997) ainda é bastante limitada no que se refere ao emprego defiltros anaeróbios para tratamento de esgotos, mas, mesmo assim, incentiva o usode filtros anaeróbios.

Evidentemente o filtro anaeróbio não se presta apenas para pós-tratamento dosefluentes de pequenos tanques sépticos. Mais recentemente os filtros anaeróbiosvêm sendo aplicados no Brasil para pós-tratamento de efluentes de grandesdecanto-digestores e de reatores anaeróbios de manta de lodo com vazões de até

mais de 40 l/s. (GONÇALVES et al , 2001).



RESULTADOS E DISCUSSÃO

No Brasil, instituições como UNICAMP, UFMG e UFRN têm contribuído bastantepara o avanço do conhecimento sobre o uso de filtros anaeróbios para póstratamento de efluentes de reatores anaeróbios, no âmbito do PROSAB - Programa

de Pesquisas em Saneamento Básico (FINEP/CNPq/CAIXA).Na UFRN tem sido estudado o desempenho de filtros anaeróbios com diferentesmateriais de enchimento (brita comercial, brita No 4, seixo rolado classificado, tijoloscerâmicos vazados e anéis de eletroduto corrugado de plástico) e sob váriascondições operacionais, com as seguintes conclusões: os vários tipos de pedrasutilizados apresentaram eficiências muito próximas, resultando em efluentes comcerca de 20 mg/L de SS e 120 mg/L de DQO total; o filtro com enchimento deconduíte cortado apresentou um excelente desempenho, com médias no efluente deate 15 mg/L de SS e DQO de ate 78 mg/L (ANDRADE NETO et al , 2000). Osresultados de cinco anos de pesquisas em filtros anaeróbios, incluindo os mais

recentes, confirmam efluentes com médias de DQO total abaixo de 100 mg/L ebaixas concentrações de sólidos suspensos (menos de 20 mg/L de SS, que facilita adesinfcção), com ótimo aspecto visual e sem problemas de maus odores.

O sistema experimental da UFRN é constituído de um tanque séptico prismáticoretangular com duas câmaras em série e dois filtros anaeróbios de fluxodescendente afogado, que ladeiam o tanque séptico.

Foi alimentado com esgoto essencialmente doméstico. Os filtros funcionam emparalelo, ambos recebendo o efluente do tanque séptico, através de tubosperfurados. Cada filtro tem 4,0 m de comprimento por 0,7 m de largura eprofundidade útil média de 1,2m, construídos em alvenaria de tijolos revestida.

As Figuras 1 e 2 mostram, respectivamente, fotografias do sistema piloto da UFRN eseu efluente, e a Figuras 3 mostra um corte transversal esquemático dos filtrosanaeróbios que ladeiam o tanque séptico.

Figura 1 – Sistema experimental da UFRN (Q = 30 m3

/dia)



Figura 2 – Efluente do sistema experimental da UFRN.

Figura 3 – Filtro anaeróbio afogado (ANDRADE NETO et all, 1999).

Das pesquisas realizadas no âmbito do PROSAB, com filtros anaeróbios utilizadospara o pós-tratamento de efluentes de tanques sépticos e reatores UASB, tem-seobservado que os filtros anaeróbios são capazes de produzir efluentes que atendemaos padrões de lançamento estabelecidos pelos órgãos ambientais, em termos de

concentração de DBO. (GONÇALVES et al , 2001)Em escala real, novos modelos de sistemas com filtros anaeróbios vêm sendoaplicados no Brasil para pós tratamento de efluentes de reatores anaeróbios deporte médio e grande.

No Paraná, a Companhia de Saneamento - SANEPAR vem aplicando grandes filtrosanaeróbios para pós tratamento de reatores anaeróbios de manto de lodo. Oprimeiro foi construído em 1996 e em 2001 já existiam mais de 10 em operação,cerca de 7 em obras e mais 20 projetados, atendendo a populações que variam de1.500 a 50.000 pessoas, com diâmetros entre 8 e 30 m. Têm propiciado bonsresultados com tempo de detenção hidráulica de projeto entre 7 e 13 horas.



Segundo informações do Engenheiro Décio Jurgensen, da SANEPAR, os sistemascompostos de RALF (reator anaeróbio de manta de lodo) seguido desses filtrosanaeróbios propiciam efluentes com menos de 20 mg/L de Sólidos Suspensos eDQO menor que 100 mg/L.

A Figura 4 mostra um dos sistemas composto por reator de manta de lodo seguidode filtro anaeróbio da SANEPAR.

Figura 4 – Filtro anaeróbio em Curitiba, Brasil (Q = 30 l/s)

A Companhia de Saneamento de Minas Gerais implantou uma estação detratamento de esgotos composta de reatores UASB e pós-tratamento em filtros

anaeróbios, com capacidade para atender uma população de 200 mil habitantes, nacidade de Ipatinga. Inicialmente foi construído apenas um filtro anaeróbio, poisespera-se os resultados obtidos nessa unidade para aferir os parâmetros dedimensionamento para as outras nove unidades previstas (GONÇALVES et al ,2001).

Em Minas Gerais já existem vários sistemas compostos com reator anaeróbio demanta de lodo seguido de filtro anaeróbio, construídos em ferrocimento, alguns emoperação desde 1997. Esses sistemas atendem populações que variam da ordemde 2.000 habitantes até mais de 15.000 habitantes, e tiveram custos de construçãovariando desde R$9,00 por habitante até R$55,00 por habitante atendido

(BONIFÁCIO, 2001). Segundo o autor citado, essa tecnologia, com numerosasunidades já construídas e em implantação, deve seu sucesso à execução simples,ao baixo custo e ao fato da eficiência do tratamento estar dentro das exigênciastécnicas dos órgãos de Meio Ambiente.

No Rio Grande do Norte, desde 1992 um sistema que associa decanto-digestor efiltros anaeróbios vem sendo aplicado e desenvolvido tecnologicamente, comalgumas unidades de porte médio em operação naquele Estado. Sistemassemelhantes ao desenvolvido no RN foram projetados também para: Rio de Janeiro,Mato Grosso, Maranhão e Alagoas. O sistema é constituído de um grande tanqueséptico de câmaras em série e dois filtros anaeróbios que o ladeiam (ANDRADE

NETO, 1997).



No interior de São Paulo, a Companhia de Saneamento Básico do Estado -SABESP, tem empregado largamente decanto-digestor seguido de filtro anaeróbioem comunidades com população inferior a 2000 habitantes. GALVÃO JÚNIOR et al (2001) analisaram os resultados operacionais de quatro desses sistemas, a partir dedados históricos coletados nas ETEs operadas pela SABESP no período de 1993 a

2000. Os sistemas apresentaram 83% na remoção de DBO e 81% na remoção daDQO, considerando-se uma média das eficiências médias. Os dois sistemasanalisados com dados mais recentes (de 1997 a 2000), um com 100 e outro com250 ligações de esgoto, apresentaram eficiências médias de 87% e 81% naremoção da DBO, e, nos quatro, a mais baixa eficiência média foi 80% de remoçãoda DBO, em condições reais de operação. (GALVÃO JÚNIOR et al , 2001)

Sistemas anaeróbios compostos de reator UASB seguido de filtro anaeróbio, queproduzem efluentes com DBO? 60 mg/L (limite para efluentes exigido em algunsEstados), têm sido aceitos por vários órgãos de controle ambiental, especialmentequando a capacidade de diluição do corpo receptor é boa e propicia manter os

parâmetros de qualidade de água compatível com o seu enquadramento.Atualmente, os filtros anaeróbios já vêm sendo utilizados, após reatores UASB, paragarantir efluente final com DBO < 60 mg/L, inclusive para cidades com populaçãosuperior a 50.000 habitantes. Mesmo em condições operacionais que resultam umtempo de detenção, no filtro, metade daquele recomendado pela NR 13.969/1997,da ABNT, o efluente final sempre apresenta DBO ? 60 mg/L. (ALEM SOBRINHO eJORDÃO, 2001).

Embora a operação dos filtros anaeróbios seja muito simples, não pode sernegligenciada. É necessário que se proceda, periodicamente, a remoção do excessode lodo do meio filtrante. A operação de remoção do lodo em excesso consiste em

drenar os líquidos (por descarga de fundo ou sucção) com vazão bem maior que nofluxo normal, provocando velocidades de escoamento nos interstícios muito maiselevadas que no funcionamento normal, de forma que provoque o carreamento departe do lodo em excesso ali acumulado.

A freqüência de remoção do lodo em excesso, depende, principalmente, dasconcentrações do afluente, do tipo de material suporte (granulometria e forma) e daaltura do leito. Deve estar prevista no projeto, mas as condições reais de operaçãopodem indicar mudança de freqüência. Normalmente a remoção do excesso de lodose faz necessária em períodos de quatro a oito meses.

CONCLUSÃO

Pelo exposto, pode-se concluir que, para tratamento de esgotos sanitários emregiões de clima quente, o uso de sistemas totalmente anaeróbios, compostos comfiltro anaeróbio antecedido de decanto-digestor ou reator de manta de lodo (UASB),é perfeitamente viável, tanto do ponto de vista tecnológico como do econômico, epode propiciar efluentes com concentrações médias de DBO abaixo de 60 mg/L e desólidos suspensos abaixo de 20 mg/l, que facilita a desinfecção, com ótimo aspectovisual e sem problemas de maus odores.



BIBLIOGRAFIA

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas . NBR 13969 - Tanques Sépticos -Unidades de Tratamento Complementar e Disposição Final dos Efluentes Líquidos -Projeto, Construção e Operação. Brasil, 1997. 60p.

ALEM SOBRINHO, P. e JORDÃO, E. P. Pós-Tratamento de Efluentes de ReatoresAnaeróbios – Uma Análise Crítica. p.491-513. In: CHERNICHARO, C. A. L.(coordenador) Pós-Tratamento de Efluentes de Reatores Anaeróbios . BeloHorizonte: Projeto PROSAB, 2001. 544p.ANDRADE NETO, C O de. Considerations on the Use of Simple TechnologyAdapted for Sewage Treatment of Small Cities. In: EMERGING TECHNOLOGYESFOR WATER AND SEWAGE TREATMENT IN SMALL TOWNS, 1999, Washington.Emerging Technology for Water and Sewage Treatment in Small Towns.Washington: World Bank, 1999. ANDRADE NETO, C O de. Sistemas Simples para Tratamento de Esgotos

Sanitários – Experiência Brasileira. Rio de Janeiro, ABES, 1997. 301p.ANDRADE NETO, C O de; CAMPOS, J R; ALÉM SOBRINHO, P; CHERNICHARO,

C. A. L; NOUR, E. Filtros Anaeróbios. In: CAMPOS, J R (coordenador) et al.Tratamento de Esgotos Sanitários por Processo Anaeróbio e Disposição Controladano Solo. Rio de Janeiro: ABES,1999, p.139-154.ANDRADE NETO, C. O.; MELO, H. N. S.; PEREIRA, M. G.; LUCAS FILHO, M.Filtros Anaeróbios com Enchimento de Diferentes Materiais. p.75-86. In:CHERNICHARO, C. A. L. (Coordenador). Pós-Tratamento de Efluentes de Reatores Anaeróbios: coletânea de trabalhos técnicos . Belo Horizonte, Projeto PROSAB,2000. 220p.BONIFÁCIO, S. N. Estação de Tratamento de Esgotos - ETE em FerrocimentoComposta de Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente, Filtro Anaeróbio e Leito deSecagem. In: 21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental. JoãoPessoa, 2001. Anais do 21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental . Rio de Janeiro: ABES, 2001. CD-ROM.CAMPOS, J. R. (Coordenador) et all. Tratamento de Esgotos Sanitários por Processo Anaeróbio e Disposição Controlada no Solo . Rio de Janeiro: ABES –PROSAB, 1999. 464 p.CHERNICHARO, C. A. L.; HAANDEL, A. C. VAN; FORESTI, E.; CYBIS, L. F.Introdução. p.19-34. In: CHERNICHARO, C. A. L. (coord.) Pós-Tratamento de Efluentes de Reatores Anaeróbios . Belo Horizonte: Projeto PROSAB, 2001. 544p.

GALVÃO JÚNIOR, A. C.; MORENO, J.; MAGALHÃES, C. A. C. Avaliação dosSistemas de Tratamento por Decantodigestores Seguidos de Filtros Anaeróbios, emComunidades Atendidas pela Unidade de Negócio do Médio Tietê – SABESP. In:21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental. João Pessoa, 2001.Anais do 21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental . Rio deJaneiro: ABES, 2001. CD-ROM.GONÇALVES. R. F.; CHERNICHARO, C. A. L.; ANDRADE NETO, C. O.; ALEMSOBRINHO, P.; KATO, M. T.; COSTA, R. H. R.; AISSE, M. M.; ZAIAT, M. Pós-Tratamento de Efluentes de Reatores Anaeróbios por Reatores com Biofilme. p.171-278. In: CHERNICHARO, C. A. L. (coord.) Pós-Tratamento de Efluentes de Reatores

Anaeróbios. Belo Horizonte: Projeto PROSAB, 2001. 544p.

Pos Trat Filtro Anaerobico

Documents

Transcript of Pos Trat Filtro Anaerobico