Resumo
O objetivo deste trabalho foi avaliar o desaguamento por meio de descarte fracionado do lodo de manta de um UASB tratando esgoto sanitário. O lançamento de pequenos volumes ao fim da etapa de remoção da água livre por percolação foi comprado ao desaguamento por descarte tradicional de grandes volumes em batelada única. Utilizou-se um aparato experimental denominado Desaguador Estático Vertical (DEV) em escala piloto para simular os fenômenos que ocorrem em um leito de secagem. Os resultados mostram que a percolação foi responsável por mais de 60% da remoção de água livre presente no lodo. O descarte tradicional reduziu o volume inicial para 40%, enquanto que o descarte fracionado reduziu o volume para 38% do volume inicial. Os ensaios em batelada e fracionado elevaram o teor de sólidos totais de 3,2% para 7,1% e de 3,5% para 11,3% respectivamente.
Introdução
O desaguamento de lodo em pequenas e médias ETEs que utilizam os reatores UASB frequentemente é realizado por meio de leitos de secagem, principalmente em países de clima tropical ou temperado, pelo baixo custo de operação, simplicidade operacional e bom rendimento na remoção da umidade do lodo (TILLEY et al., 2014).
Os leitos de secagem são unidades de processamento do lodo confeccionadas como tanques rasos preenchidos de areia e brita e dotados de um sistema de drenagem da água percolada no fundo (WANKE, 2005). Sua operacionalização é realizada a partir do desaguamento em batelada que pode ser dividida em quatro etapas: a primeira composta pelo enchimento do tanque, a segunda pela percolação da água livre, que remove de 50% a 80% da umidade, a terceira envolvendo a evaporação da água ainda retida no lodo e a quarta e última que envolve a remoção da torta de lodo após atingir o teor almejado de sólidos. Os principais fatores que influenciam no desempenho dos leitos de secagem são a umidade inicial do lodo e fatores climatológicos, tais como radiação solar, temperatura do ar, umidade relativa do ar, e precipitação (MELO et al, 2006).
Não há um procedimento padrão de descarte do lodo de excesso de reatores UASB, que considere de maneira integrada as eficiências de tratamento da fase líquida e do sistema de desaguamento. Este é um sério fator de desequilíbrio de qualquer tipo de ETE, pois está na origem do descontrole do manejo do lodo de excesso (USEPA, 1986). Van Haandel e Lettinga (1994) sugerem que os reatores UASB disponham de uma tubulação de descarte para remoção do lodo da manta, de menor sedimentabilidade e menos ativo biologicamente, e outra no fundo, para remover com menos frequência, visto que este é o lodo mais ativo biologicamente permitindo manter a eficiência do tratamento, o acúmulo de material inerte nesta região do reator. Entretanto, embora a manta de lodo seja a fração da biomassa mais suscetível a ser lavada durante os picos de vazão, é prática comum o descarte de lodo do UASB ocorrer a partir do seu fundo, devido aos grandes volumes de água envolvidos no descarte do lodo da manta (VAN LIER et al., 2010). Isso pode causar choques hidráulicos na estação, caso o filtrado do desaguamento retorne para o UASB, e impactar diretamente no funcionamento do leito de secagem.
A dinâmica do desaguamento natural por meio da percolação e sem agentes condicionantes do lodo apresenta grandes volumes percolados no início do processo, referindo-se à água livre, volumes menores em fases intermediárias e encontro da umidade de equilíbrio na fase final. Estudos realizados por Yükselen (1998), Wanke (2005), Cavalcanti (2003) e Melo (2006) observaram que a percolação foi responsável pela redução de mais de 70% da água presente no lodo, seja a amostra oriunda da manta seja do leito de lodo do UASB.
Visto isso, o objetivo deste trabalho é avaliar um novo procedimento técnico de descarte de lodo em termos de capacidade de desaguamento. Tal procedimento compreende o descarte fracionado, com o lançamento de pequenos volumes ao fim da etapa de remoção da água livre por percolação a fim de evitar choques hidráulicos na estação. Este será comparado com o desaguamento por descarte tradicional em batelada, com lançamento de grandes volumes, visando solucionar o gargalo do descarte de lodo de excesso da manta.
Autores: Larissa Pereira Miranda; Caio Rebuli de Oliveira e Ricardo Franc.
