Avaliação da biomassa dos reatores

O reator UASB utilizado no presente estudo foi inoculado com 0,85 L de lodo proveniente de um RBS anaeróbio tratando esgoto sanitário sintético. Para caracterização do lodo de inóculo foram realizadas análises de sólidos totais, fixos e voláteis, bem como a medição de pH, e os resultados estão apresentados na Tabela 26.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 10 15 20 25 30 35 Fase Aeróbia Descarte Sedimentação / Fase Aeróbia Fase Anóxica Fó sfor o ( mg /L) Tempo (horas)

Tabela 26 – Caracterização do lodo de inóculo utilizado no UASB Parâmetro Concentração pH 7,2 Sólidos Totais (g/L) 56,4 Sólidos Fixos (g/L) 10,0 Sólidos Voláteis (g/L) 46,4

Fonte: Próprio Autor (2019)

É possível observar através da Tabela 26, que a razão entre as concentrações de sólidos voláteis e totais do lodo anaeróbio foi de 0,82, indicando que 82% do lodo era orgânico, significando o percentual da massa de microrganismo inoculado no reator.

Durante o funcionamento do reator UASB, apesar de constatada a retenção de sólidos, foi observado um baixo crescimento celular, não sendo necessário a realização de descarte do lodo. A manta de lodo apresentou uma coloração preta e teve sua altura monitorada através da parede de acrílico do reator, havendo um crescimento nas primeiras semanas até atingir um nível em torno de 28,70 cm (12,20 cm acima da marca inicial), permanecendo assim até o fim da operação do sistema.

A Tabela 27 apresenta os valores de sólidos em amostras de lodo coletadas durante os módulos 1 e 2 do reator UASB.

Tabela 27 – Concentração de sólidos na manta de lodo do reator UASB Módulo ST (mg/L) SF (mg/L) SV (mg/L) SV/ST

1 45.492 16.412 29.080 0,64

2 44.562 15.198 29.364 0,66

Fonte: Próprio Autor (2019)

Observa-se que houve uma redução da biomassa e dos sólidos totais, em paralelo ao aumento dos sólidos fixos, indicando que ao longo do tempo houve carreamento de lodo que era descartado com o efluente tratado. No entanto, não foi verificado impacto nas concentrações de sólidos e DQO no efluente

A partir da Tabela 27, também é possível notar uma diminuição nas concentrações de ST e SF na manta de lodo do módulo 1 para o módulo 2, assim como um aumento na concentração de SV. Em consequência disso, a relação SV/ST aumentou de 0,64 para 0,66. Essa pequena diferença na disponibilidade de biomassa, pode ter colaborado para o aumento na eficiência de remoção de matéria carbonácea verificado no módulo 2.

A massa biológica de lodo do reator UASB, a relação A/M (alimento/microrganismos) e a taxa específica de utilização do substrato (U), estão apresentadas na Tabela 28 e foram calculadas utilizando as concentrações de sólidos voláteis na manta de lodo, as concentrações afluente e efluente de DQO, a vazão de alimentação do reator (0,3 L/h) e o volume ocupado pela manta de lodo (considerou-se 1,44 litros).

Tabela 28 – Massa de lodo, relação A/M e U observadas no reator UASB Módulo Massa biológica de lodo

(mg) A/M (mg.DQO/mg.SV.dia) U (mg.DQO/mg.SV.dia) 1 41.950 0,62 0,42 2 42.360 0,61 0,47

Fonte: Próprio Autor (2019)

As relações A/M, que indica a quantidade de matéria orgânica aplicada diariamente ao reator em relação a de biomassa presente em seu interior, apresentaram valores bem próximos, tendo uma leve diminuição do módulo 1 para o módulo 2, sendo explicada devido ao aumento registrado na massa de lodo.

Já a taxa específica de utilização do substrato, que representa a massa de substrato removida diariamente no reator por unidade de massa de microrganismos, registrou um aumento de 0,42 para 0,47 mg.DQO/mg.SV.dia, do primeiro para o segundo módulo, indicando um aumento na atividade microbiana que foi refletida nas eficiências de remoção de DQO. 5.3.2. RBS

Para inocular o RBS operado neste estudo, foram utilizados 2,0 L de lodo proveniente de um RBS aeróbio/anóxico, tratando esgoto sanitário sintético. Os resultados da caracterização do lodo de inóculo através das análises de sólidos totais, fixos e voláteis, e medição de pH, constam na Tabela 29 a seguir.

Tabela 29 – Caracterização do lodo de inóculo utilizado no RBS

Parâmetro Concentração

pH 8,1

Sólidos Totais (g/L) 94,8 Sólidos Fixos (g/L) 2,0 Sólidos Voláteis (g/L) 92,8

Verifica-se que 98% dos sólidos totais do lodo de inóculo era de sólidos orgânicos (razão SV/ST de 0,98). Foi observado através da parede acrílico do RBS que o lodo aeróbio não apresentou crescimento significativo durante a operação do sistema, com o lodo sedimentado se mantendo sempre em torno da marca de 2 litros (volume que foi utilizado para inocular o reator), assim não foram realizados descartes de lodo.

Os valores de sólidos nas amostras de lodo coletadas durante os módulos 1 e 2 do RBS estão apresentados na Tabela 30.

Tabela 30 – Concentração de sólidos no lodo sedimentado do RBS

ST (mg/L) SF (mg/L) SV (mg/L) SV/ST Módulo 1 Etapa 1 23.778 9.432 14.347 0,60 Fase 1 da Etapa 2 24.502 11.878 12.624 0,52 Módulo 2 23.646 11.986 11.660 0,49

Fonte: Próprio Autor (2019)

É possível verificar com os valores apresentados nas Tabelas 29 e 30, que houve perda de biomassa durante a operação do RBS devido ao arraste de sólidos, que foi comprovado ao se analisar os dados de ST no efluente do módulo 2, onde os valores eram superiores as concentrações afluentes, impactando nas eficiências de remoção de DQO, como já mencionado anteriormente (concentrações no efluente maiores que no afluente). Tal problema pode ser atribuído ao período de sedimentação, que pode ter sido longo e, como estava havendo desnitrificação, a formação de gases nesse processo provocou esse descarte de sólidos junto com o efluente.

Analisando a Tabela 30, também é possível observar que houve um aumento nas concentrações de ST e SF no lodo sedimentado, da primeira etapa do módulo 1 para a fase 1 da segunda etapa, assim como uma diminuição na concentração de SV. Como consequência, a relação SV/ST decresceu de 0,60 para 0,52. Para o módulo 2, a relação SV/ST reduziu mais uma vez para 0,49, devido aos valores de ST e SV que diminuíram e o de SF que aumentou, em relação a etapa anterior.