Desempenho do reator aeróbio (RBS)

A seguir são apresentados os resultados de remoção de DQO e cor obtidos no reator de lodos ativados em batelada seqüencial (RBS) durante o pós-tratamento do efluente da indústria têxtil.

Remoção de DQO no RBS

O RBS antes de receber o efluente têxtil tratado no reator UASB passou por uma fase de aclimatação. Nessa fase, o reator foi alimentado com uma solução sintética, contendo macro e micronutrientes e cerca de 600 mgDQO/L na forma de acetato. Durante essa fase, que durou cerca de 30 dias, a remoção de DQO foi superior a 97%, o pH efluente próximo a 7,5 e oxigênio dissolvido acima de 3,0 mg/L. Assim, o RBS mostrou-se estável nas condições operacionais aplicadas, sendo posteriormente operado com efluente do reator anaeróbio.

Na Figura 5.27 é mostrado o desempenho do RBS na remoção de DQO do efluente da indústria têxtil tratado no reator UASB ao longo do tempo.

Tempo (dias) 0 20 40 60 80 100 Ef ic iê nc ia (% ) 40 50 60 70 80 90 100 Aclimatação Etapa II A A Etapa I

Figura 5.27: Eficiência de remoção de DQO no RBS durante o pós-tratamento do efluente da indústria têxtil.

Tempo (dias) 0 20 40 60 80 100 pH 4 5 6 7 8 9 10 Aclimatação Etapa I A A Etapa II Efluente (RBS) Afluente (RBS)

Figura 5.28: Variação do pH do afluente e efluente ao reator de lodos ativados batelada durante o pós-tratamento do efluente da indústria têxtil.

'

Durante as duas etapas de operação (I e II), houve um período, representado por (A), em que foi realizada a correção do pH afluente em virtude de sua elevação no reator de lodos ativados, como pode ser verificado na Figura 5.28. Durante esse intervalo, o pH do afluente foi corrigido para valores entre 5 e 6, a fim de mantê-lo próximo da neutralidade dentro do reator aeróbio. Tal medida foi realizada devido aos altos valores de pH acompanhados de redução contínua da remoção da DQO.

Na etapa I a remoção média de DQO no reator aeróbio foi de 73,1% e o efluente aeróbio apresentou DQO residual média de 112,3 mg/L. Durante a etapa II a remoção média foi de 70% com uma DQO residual média de 200mg/L. A Figura 5.29 mostra a concentração de DQO afluente e efluente ao RBS ao longo do experimento. É possível verificar que, durante a etapa I, a DQO afluente apresentou valores próximos a 400mg/L, enquanto na etapa II o valor médio da DQO ficou em torno de 700mg/L, justificando, em parte, a maior DQO residual na etapa II.

Tempo (dias) 0 20 40 60 80 100 D QO ( m g/ L) 0 200 400 600 800 1000 Afluente Efluente Limite SEMACE - 154

Aclimatação Etapa I Etapa II

A A

Figura 5.29: Variação da DQO afluente e efluente ao reator de lodos ativados em batelada durante o pós-tratamento do efluente da indústria têxtil.

De acordo com as Figuras 5.27 e 5.29, é evidente o melhor desempenho do reator aeróbio durante o período em que é realizada a correção do pH (A). Para a etapa II, sem a correção de pH, a remoção média de DQO foi de 63,8% e o residual de 234 mg/L, enquanto que, com a correção do pH, a remoção média subiu para 77% e a DQO residual caiu para 170mg/L.

Verifica-se, a partir da Figura 5.29, que 100% dos resultados obtidos na etapa I foram inferiores ao limite de 200mg/L estabelecido pela Portaria Nº 154/02 – SEMACE para lançamento de efluentes tratados em corpos receptores. Entretanto, na etapa II, esse limite foi alcançado em apenas 50% dos resultados, correspondendo ao período que o pH do efluente esteve próximo da neutralidade.

Com relação à eficiência global da seqüência de tratamento UASB/RSB, foram obtidas remoções de DQO de 85,7 e 84,2%, nas etapa I e II, respectivamente. Isso confirma o grande potencial de aplicação da tecnologia anaeróbia/aeróbia no tratamento de efluentes produzidos na indústria têxtil.

Esses resultados estão de acordo com os reportados por Kapdan e Alparslan (2005) e Frijters et al. (2006).

No primeiro estudo foi utilizado um sistema seqüencial anaeróbio/aeróbio no tratamento de efluente têxtil real com adição de nutrientes e fonte de carbono. Os autores reportaram que, na unidade anaeróbia, a DQO foi reduzida de 2000mg/L para cerca de 1200mg/L e, após a etapa aeróbia, o efluente final continha cerca de 150mg/L. Esses autores também verificaram o desempenho dos reatores tratando o efluente têxtil sem adição de nutrientes e fonte de carbono. Os resultados mostraram que a DQO reduziu de 650 para 300 mg/L na etapa anaeróbia e, em seguida, para cerca de 90 mg/L após a etapa aeróbia, atingindo uma eficiência média superior a 85%.

No segundo, os autores também utilizaram um sistema anaeróbio/aeróbio no tratamento de efluente da indústria têxtil. Os resultados mostraram que a eficiência total do sistema variou entre 80 e 90%.

Remoção de cor no RBS

A Figura 5.30 mostra o espectro de absorbância das amostras bruta e tratadas nos reatores UASB e RSB. Inicialmente, é possível verificar a baixa absorbância na faixa do visível no esgoto bruto, indicando reduzida intensidade de cor, além de não apresentar um pico de absorbância bem definido, dificultando, portanto, a avaliação de sua remoção. Destacam-se, também, as constantes variações dos espectros ao longo do tempo, motivados, principalmente, pelas mudanças dos corantes presentes no esgoto têxtil bruto, alterando, assim, a sua cor predominante.

Comprimento de Onda ( ) 400 500 600 700 Abso rbâ nci a 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Efluente Bruto Efluente UASB

Efluente Lodos Ativados

Figura 5.30: Espectro de absorbância (visível) do esgoto bruto (efluente da indústria têxtil) e efluentes do reator UASB e do RBS.

Comprimento de Onda ( ) 200 300 400 500 600 700 Ab so rb ân ci a 0 1 2 3 4 5 Efluente Bruto Efluente UASB Efluente Lodos Ativados

Figura 5.31: Espectro de absorbância (UV + visível) do esgoto bruto (efluente da indústria têxtil) e efluentes do reator UASB e do RBS.

Através dos espectros mostrados na Figura 5.30, observa-se que houve remoção de cor tanto no UASB quanto no reator de lodos ativados. Segundo Sponza e Isik (2005a), a remoção da cor pode ser devido à biodegradação do corante, ou alteração da sua estrutura química, sendo evidenciada pela mudança do espectro de absorção na região do visível. A descoloração pode ocorrer, também, por fatores abióticos, como a adsorção ao lodo, sendo caracterizada apenas pela redução da absorção, mantendo a mesma curva de absorbância. Assim, a princípio, atribui-se a remoção da cor no reator UASB ao mecanismo biótico e a remoção no reator aeróbio à adsorção dos corantes ao lodo.

De acordo com a Figura 5.31, no efluente UASB houve um pequeno aumento da absorbância na região do UV em comparação ao efluente bruto, demonstrando a formação de compostos aromáticos, supostamente subprodutos da quebra dos corantes presentes no efluente têxtil. Já no efluente do RBS a absorbância nessa faixa foi reduzida, evidenciando a degradação desses compostos pela biomassa aeróbia.

É válido destacar que, por se tratar de um esgoto têxtil real, não é possível saber quais os tipos de corantes presentes em sua composição dificultando a identificação dos possíveis subprodutos formados na sua degradação, assim como os mecanismos de remoção atuantes em cada sistema de tratamento.

A Figura 5.32 mostra a mudança visual do esgoto têxtil após o tratamento anaeróbio seguido do aeróbio.

Figura 5.32: Esgoto têxtil bruto (A), efluente do reator UASB (B) e de lodos ativados (C). Na Tabela 5.23 é resumido o desempenho do sistema anaeróbio/aeróbio quanto à remoção de cor do efluente têxtil.

Tabela 5.23: Absorbância e eficiência média de remoção de cor do efluente da indústria têxtil no reator anaeróbio e aeróbio

Etapa Etanol (g DQO/L) Reator Abs. afluente Abs. efluente Eficiência (%)

I - Anaeróbio 0,592 (0,047) 0,359 (0,078) 39,8 (9,4) Aeróbio 0,359 (0,078) 0,254 (0,055) 28,0 (12,0) Sistema Anaeróbio/Aeróbio 57,1 (8,6) II 0,5 Anaeróbio 0,636 (0,030) 0,295 (0,038) 56,3 (10,8) Aeróbio 0,295 (0,151) 0,239 (0,010) 19,0 (11,2) Sistema Anaeróbio/Aeróbio 62,5 (14,7) O desvio padrão é exibido entre parênteses

O RBS apresentou baixa remoção de cor, sendo 28% durante a etapa I e 19% na etapa II. Assim, o sistema anaeróbio/aeróbio apresentou eficiência de remoção de cor de 57,1 e 62,5% na etapa I e II, respectivamente.

Os resultados mostraram que a maior parcela da remoção de cor obtida no sistema anaeróbio/aeróbio ocorreu durante a etapa anaeróbia do tratamento e que os subprodutos gerados da redução dos corantes nessa etapa foram eficientemente removidos ao longo da fase aeróbia, tendo em vista a elevada eficiência na remoção de DQO observada no reator aeróbio. Frijters et al. (2006) utilizando um sistema combinado anaeróbio/aeróbio na descoloração de um efluente têxtil real também observaram que a etapa anaeróbia foi a principal responsável pela remoção de cor. Os autores ressaltam ainda que o bypass do reator anaeróbio causou um decréscimo significativo na remoção de cor.

B

5.6.2. Pós-tratamento do efluente sintético contendo o corante CR (420 mg/L) com o reator de