Resumo

O tratamento anaeróbio do lodo biológico é dificultado pela complexidade das substâncias formadoras dos flocos, grânulos e biofilmes, fazendo-se indispensável uma etapa de pré-tratamento empregada de modo a elevar a solubilização dos materiais. No presente trabalho os lodos provenientes de reatores anaeróbios de fluxo ascendente de TRC de 2 e 8 dias (fase acidogênica) foram submetidos à solubilização a partir do pré- tratamento químico alcalino, consistindo na utilização de NaOH para alcançar pH 12, sob agitação por 48 horas em 28°C. Objetivou-se avaliar o aumento da solubilização dos materiais orgânicos nos lodos de 2 e 8 dias e no lodo primário. Os resultados dos materiais orgânicos solúveis nos lodos de 2 e 8 dias, apresentaram incremento nas concentrações de 14 e 28 vezes para COD, 20 e 40 vezes para DQO solúvel, 21 e 63 vezes para carboidratos e 31 e 60 vezes para proteínas, respectivamente. Evidencia-se em todos os parâmetros analisados uma maior solubilização no lodo de 8 dias em relação ao lodo de 2 dias, mostrando assim ser interessante a utilização de reatores anaeróbios de baixo TRC para gerar um lodo que após hidrolisado, solubilize seus materiais e seja degradado mais rapidamente.

Introdução

Os sistemas de tratamentos de esgotos sanitários devem conjugar baixos custos de implantação e operação, simplicidade operacional, índices mínimos de mecanização e sustentabilidade do sistema como um todo, bem como devem conciliar o tratamento de esgotos com a recuperação e a utilização de seus subprodutos.

Os lodos gerados no tratamento de esgotos são geralmente classificados conforme a fase do tratamento em que foram originados , como lodo primário, o qual é relativamente de fácil degradação, e lodo secundário que é mais complexo, uma vez que possue considerável quantidade de material microbiano, considerado refratário e de difícil degradação por meios biológicos (SPEECE, 2007).

Ao se aplicar o tratamento biológico ao lodo de esgoto, a digestão anaeróbia é considerada como a opção mais sustentável, devido à opção de destinar o resíduo para fins mais ecológicos (biossólido), bem como pela possibilidade de obtenção de biogás, e ainda por apresentar um custo relativamente baixo (RANI et al., 2012).

A hidrólise é o fator limitante na digestão anaeróbia (APPELS et al., 2008; GAVALA et al., 2003), isso se explica uma vez que é o processo que degrada tanto compostos insolúveis orgânicos quanto compostos de alto peso molecular (tais como os lipídios, polissacarídeos, proteínas e ácidos nucléicos) à substâncias orgânicas solúveis, as quais são utilizadas como substrato nas demais etapas da digestão anaeróbia.

No entanto, a hidrólise também pode representar um método de pré-tratamento, que visa à desintegração do lodo e a solubilização de seus materiais, acelerando assim a digestão anaeróbia, tendo como consequência o aumento na eficiência do tratamento do lodo (RANI et al., 2012).

Um elevado número de métodos de solubilização baseados em diferentes princípios operacionais de pré- tratamento vem sendo desenvolvidos e investigados de modo a aprimorar as técnicas de solubilização dos sólidos do lodo, dentre estes, os pré-tratamentos químicos, térmicos, biológicos, mecânicos, e a combinação destes, aumentando assim o material orgânico solúvel disponível para o processo de digestão do lodo (APPELS, et al., 2008; CHEN et al., 2007; KIM et al., 2003; NEYENS et al. 2003; SCHIEDER et al., 2000; XU et al., 2014).

Salienta-se que no tratamento dos lodos biológicos originados do tratamento secundário do esgoto, diversos processos são utilizados e dentre eles o pré-tratamento alcalino (que consiste em elevar o pH do lodo) para solubilizar substâncias, uma vez que a condição alcalina promove reações de solvatação e saponificação, que induzem uma intumescência dos sólidos, aumentando a superfície de contato, deixando os substratos facilmente acessíveis aos microrganismos anaeróbios (ARIUNBAATAR et al. 2014; NEYENS et al. 2003).

Neste trabalho amostras de lodo primário e de lodo anaeróbio produzidos em reatores de tempo de retenção celular (TRC) de 2 e 8 dias, foram submetidas ao pré-tratamento alcalino para obter informações acerca da solubilização de seus constituintes.

A proposta deste trabalho ao avaliar a solubilização de lodo anaeróbio originado em reatores anaeróbios de baixo TRC e compará-la com a solubilização de lodo primário é, verificar a viabilidade de substituir decantadores primários para produzir lodo de volume menor ou equivalente ao primário, no entanto com maior concentração de material orgânico complexo, que ao passar por pré-tratamento de hidrólise alcalina resulte em elevadas concentrações de material solúvel.

Autores: Ysa Helena Diniz Morais de Luna;  Wilza da Silva Lopes;  Jose Tavares De Sousa;  Fernanda Patricio do Monte e  Valderi Duarte.