Resumo: O presente trabalho avaliou o comportamento do parâmetro óleos e graxas em uma inovadora proposta de reator UASB, quem vem sendo desenvolvida para com objetivo de permitir a saída da escuma do separador trifásico no efluente final e melhorar a retenção de sólidos há mais de 4 anos. Para tanto, o protótipo foi avaliado em comparação a um reator UASB convencional no tratamento de esgoto doméstico, quanto aos teores de óleos e graxas no efluente final, e remanescente no lodo e na escuma do separador. Os resultados indicam que o protótipo apresentou maiores eficiências de remoção de óleos e graxas (O&G) no efluente (64%) quando comparado ao reator convencional (49%), em consequência da maior retenção de lodo; e concentrações no lodo e na escuma.
Introdução: Os óleos e graxas (O&G) presentes no esgoto doméstico são ésteres de alto peso molecular, formados a partir de ácidos graxos superiores (C12 a C22) e glicerol, que possuem solubilidade muito baixa em água, ocasionando problemas na fase de coleta e transporte do esgoto, na etapa de tratamento e na disposição final. Nos sistemas de coleta, estes compostos podem depositar-se no interior das tubulações, provocando restrições ao fluxo líquido, redução da velocidade do escoamento, elevação da altura da lâmina líquida, e consequentes entupimentos (GNIPPER, 2008). No tratamento, O&Gs ocasionam a redução da atividade biológica, em consequência da aderência às células microbianas, o que dificulta a absorção de matéria orgânica, e, especificamente no caso de reatores UASB, o acúmulo de escumas nos separadores trifásicos (GUIMARÃES et al., 2002, CHERNICHARO et al, 2015). Já no lançamento final do efluente em corpos hídricos, os óleos e graxas podem formar filmes sobre a superfície das águas e se depositarem nas margens, causando assim diversos problemas ambientais (VON SPERLING, 2014). Miotto (2013), afirma que o filme insolúvel na superfície da água, dificulta a aeração e iluminação adequada, prejudicando a fauna e flora local. Isso se dá, pois a camada oleosa bloqueia tanto a absorção dos raios ultravioletas pelos organismos presentes na água, bem como as trocas gasosas que mantém o nível de oxigênio dissolvido apropriado para a manutenção do equilíbrio. No contexto do tratamento de esgotos domésticos em reatores UASB, esses compostos podem ocasionar o acúmulo de escuma no separador trifásico, que bloquear a interface de separação gás-líquido, impedindo à liberação do biogás da fase líquida, e possibilitar o escape do biogás para região de decantação, levando à perda de sólidos no efluente, a geração de odores, e até mesmo o rompimento do separador trifásico 2 ABES – Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental (LETTINGA & HULSHOFF POL, 1991, MIKI, 2010, VAN LIER et al, 2011, CHERNICHARO et al, 2015). Além disso, a adsorção de O&G no lodo pode ocasionar a flotação da biomassa, aumentando à produção de escuma e a perda de sólidos, e, como consequência, a elevação das concentrações destes compostos no efluente. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de uma nova proposta de reator UASB, que foi confeccionado com o objetivo de permitir à saída da escuma do separador no efluente e melhorar a retenção de sólidos, quanto ao impacto nos teores de O&G no efluente final. Tal avaliação foi realizada comparativamente a um reator UASB convencional, e à luz da Resolução CONAMA n°430/2011, que trata dos padrões de lançamento de efluente em corpos d’água no Brasil. Além disso, foi avaliada a presença destes compostos no lodo e na escuma acumulada no separador trifásico. O reator UASB modificado (FIGURA 1) foi concebido com um separador trifásico (1) cuja campânula de gás (1.1) foi desacoplada da coifa (1.2) para que o fluxo do esgoto possa atingir o compartimento de digestão, passando pelo interior do separador trifásico, o que não é possível no separador do reator convencional. Para tanto, a coifa possui uma abertura de passagem para o separador (APS) na sua parte superior, que transfere o biogás para o compartimento de gases e, o esgoto para zona de decantação, através da abertura de passagem AP2. Assim, o esgoto pode transportar a escuma para fora do compartimento de gases, minimizando sua acumulação nessa região. A coifa está totalmente interligada às paredes do reator o que reduz a possibilidade de perdas de biogás para o decantador. Porém, para que o lodo sedimentado sobre a coifa pudesse retornar ao compartimento de digestão, foram confeccionadas 6 aberturas de passagem (AP1) na extremidade inferior da coifa com dimensões de 35×5 cm, espaçadas a cada 17 cm ao longo do perímetro da coifa. Abaixo de cada uma das 6 aberturas, foram instaladas placas protetoras com inclinação de 45º, para que biogás não pudesse adentrar a zona de decantação. Essa solução foi avaliada como alternativa ao emprego das aberturas de passagem contínuas e a protegidas por defletores de gases (1.3) utilizadas no reator UASB convencional. Além disso, foram instalados anteparos para encaminhar o lodo que eventualmente pode se acumular sobre a coifa, no espaço compreendido entre duas aberturas sucessivas, para as aberturas adjacentes. A Figura 1 apresenta uma representação esquemática detalhada da configuração do reator modificado (RM) que permite visualizar as diferenças no projeto do seu separador trifásico, frente ao separador do reator UASB convencional (RC).
Figura 1: Representação esquemática da configuração dos reatores RM e RC
Autores: Gutemberg Geraldo Vilaça Faleiro e Jackson de Oliveira Pereira.
Leia o estudo completo: Caracterização e avaliação dos teores de óleos e graxas no efluente final, na escuma e no lodo de uma inovadora configuração de reator UASB tratando esgoto doméstico
