Filtro biológico aerado 14 submerso

O filtro biológico aerado submerso (FBAS) Trata-se de um reactor preenchido com material estruturado ou granulado, através do qual escoa ar e água cinza continuamente, gerando turbulência favorável ao contacto entre o substrato e os microrganismos.

Em geral, de acordo com a NBR 13969:1997 estes filtros são compostos por duas câmaras, uma de reacção e outra de sedimentação. A câmara de reacção pode ser dividida em outras duas com o objectivo de remover eficientemente o nitrogénio e o fósforo.

Nestes sistemas o efluente de água cinza, passado o tanque séptico, entra no reactor pelo fundo e ascende aderindo ao material de

14

suporte onde sofre degradação pelos microrganismos em ambiente aeróbio devido à ventilação forçada. O ar comprimido é introduzido através de tubos perfurados sob o meio de contacto sendo que as bolhas de ar desprendem o biofilme e combatem a colmatação. Segundo a NBR 13969:1997 apresentam uma enorme capacidade de fixar grandes quantidades de microrganismos no material de suporte contribuindo para o reduzir o volume do reactor e possibilitando um tratamento eficaz sem recirculação de lamas. Os FBAS não necessitam de lavagens sendo classificados como filtros autolaváveis. A alimentação de ar é fornecida por um compressor e distribuído uniformemente através de uma grelha localizada no fundo do reactor (GONÇALVES, 2007). Em termos de performance de tratamento o manual da ReCESA (2007) indica valores de eficiência de remoção de DQO de 98%, de SS e amónia 99% e 72% de fósforo.

O manual da ReCESA (2007) cita vantagens como a possibilidade da construção de estações compactas e em módulos, a satisfatória resistência quanto às variações de carga e climáticas, o reduzido consumo energético e produção de lamas assim como a baixa necessidade de clarificação secundária e ainda a facilidade do sistema atingir o equilíbrio num curto espaço de tempo.

Quanto a desvantagens indica problemas ao nível da colmatação do material de suporte, a interrupção de energia eléctrica com a consequente paragem do tratamento, a produção de elevadas concentrações de nitrato implicando um tratamento complementar de desnitrificação, a necessidade de adição de alcalinidade para manter a nitrificação activa e ainda a presença de biofilme desprendido no efluente. Bazzarella (2005), refere mesmo que os FBAS precisam de decantadores secundários para retenção da biomassa em suspensão. Ou segundo Philippi et al. (2007) nos casos de excesso de lodo não estabilizado no FBAS sugere-se a sua remoção e reencaminhamento para o reactor anaeróbio, quando existe uma associação destas duas tecnologias.

Conhecem-se vários tipos de material de suporte possíveis de utilizar como pedras, madeira, coque, material cerâmico, tampas PET, casca de ostras, entre outros.

Em estudos de Magri et al. (2009) de averiguação do comportamento das cascas de ostras foi verificado que para além da função de aderência do biofilme, apresentaram a vantagem de fornecimento de alcalinidade proporcionando uma óptima capacidade de tamponamento mesmo com a considerável nitrificação existente no sistema. E ainda, apesar de ter sido verificada uma perda de massa das

cascas de ostras ao longo do estudo conclui-se que levariam em média 12 anos para se transformarem totalmente, contudo não existiu apenas perda do carbonato de cálcio, sendo a parte perdida proporcional a todos os seus constituintes, garantindo assim que ao longo do tempo as cascas não perderão a sua função de agente tampão, apesar de diminuírem em volume. Em termos de resultados de remoção de DQO e SS atingiram- se 98% e uma nitrificação de 100%.

Magri et al. (2007), estudaram também tampas de PET e constataram pouca aderência do biofilme, contudo sugerem que mais estudos sejam realizados aplicando decantadores e melhorando a rugosidade do material, por exemplo através de tratamento químico, uma vez que este material existe em abundância em todo mundo e ainda sendo considerado resíduo sólido, a sua reutilização vai contribuir duplamente para a melhoria da qualidade ambiental. Em termos de eficiência obtiveram-se resultados de remoção de DQO de 88% e de 90% de SS. Quanto à nitrificação este biofiltro também se mostrou eficiente mas menos que as cascas de ostras. Nestes estudos, como tecnologia de tratamento combinou-se um tanque séptico modificado com um filtro biológico aerado submerso.

Philippi et al. (2007) num estudo de um sistema de associação de tanque séptico seguido de FBAS, com cascas de ostras como material filtrante, projectado para 7 habitantes, considerando uma contribuição de 125L/pessoa.dia e um valor de carga orgânica volumétrica aplicada de 800gDQO/m3.dia mostram resultados de eficiência na ordem dos 99% para a remoção da DQO, SS, E. Coli e NH4-N. Referem ainda que apesar deste tipo de material filtrante fixar grandes quantidades de microrganismos, reduzindo o volume do reactor e permitindo um tratamento de nível avançado do efluente, a necessidade de aeração forçada aumenta o que pode gerar custos operacionais.

Estudos de Barbosa (2007) avaliaram o desempenho de um sistema de tanque séptico seguido por um filtro biológico aerado submerso onde o efluente a tratar foi um esgoto sintético. Em termos de resultados concluiu-se que quanto melhor se conhecer a faixa de operação em termos de tempo de detenção hidráulica maior será a precisão no dimensionamento do sistema, tornando o projecto mais viável economicamente principalmente por razões de ganho de espaço. Além disso no fim do estudo os resultados em termos de eficiência de remoção de DBO e DQO mostraram-se aceitáveis.

4.10.6. Reactor anaeróbio de fluxo ascendente com manta de lodo