Filtros Anaeróbios

Os filtros anaeróbios são reatores nos quais a matéria orgânica é estabilizada pela ação dos microrganismos que ficam retidos nos interstícios ou aderidos ao material suporte inerte ou estacionário, como biofilme (VON SPERLING, 1997; SHOW e TAY, 1999; ZANELLA, 1999; PEREIRA-RAMIREZ et al., 2001).

Estes podem ser de fluxo ascendente ou descendente dependendo do tipo de afluente a ser tratado e das condições operacionais.

Os de fluxo ascendente apresentam maior retenção de lodo em excesso, porém está mais vulnerável ao processo de entupimento e surgimento de caminhos preferenciais e, os de fluxo descendentes apresentam como vantagem a facilidade de remoção do lodo em excesso que é gradativamente arrastado com o efluente (ANDRADE NETO et al.,1999c).

Uma das principais diferenças entre esses fluxos se encontra na fixação dos microrganismos, pois, no fluxo descendente os sólidos biológicos encontram-se retidos principalmente na forma de biofilme, fazendo com que a remoção da matéria

orgânica seja praticamente constante ao longo de sua altura; mas por outro lado, no fluxo ascendente, grande parte dos sólidos biológicos encontram-se em suspensão nos interstícios do meio suporte, em forma de flocos e grânulos (CAVALCANTI, 2005).

Em relação ao meio suporte, estes podem ser de diversas origens como anéis de polipropileno (COUTO, 1993), areia (TONETTI, 2004; OLIVEIRA et al., 2006), mangueira de polietileno (STETS, 2008), pedra britada (COUTO, 1993; VARGAS et al., 2000; MAZOLLA, 2003; FLECK, 2003; MANARIOTIS e FASCE, 2006; BUSATO e PAWLOWSKY, 2006), pedra pomes (LAPA, 2003), espuma de poliuretano (STETS, 2008; OLIVEIRA et al., 2009), anéis de bambu (COUTO, 1993; CAMARGO, 2000), banda de rodagem de pneu triturada (NICIURA, 2005), tijolo de argila (ANDRADE NETO et al., 2002; STETS, 2008), serragem de couro (FRANCHINI, 2006) e anéis e eletroduto corrugado (conduíte).

Para fazer a seleção do meio suporte, Ávila (2005) recomenda que deve-se levar em consideração a disponibilidade local de material adequado, seus custos de transporte e montagem e as propriedades físicas do material, listadas a seguir:

• Peso unitário – devem ser leves e estruturalmente resistentes; • Superfície específica alta;

• Elevado índice de vazios;

• Não devem apresentar formato achatado ou que propicie encaixe ou superposição.

Andrade Neto (2004 e 2006) e Cavalcante (2007) utilizaram anéis de eletroduto cortados com 2,5 cm de diâmetro e 3,0 cm de comprimento como meio suporte em filtros anaeróbios tratando efluente doméstico devido ao seu preço de compra barato em relação ao comercializados no mercado e, ao seu volume de espaço vazio que pode chegar até 89 %.

Os filtros anaeróbios além de complementar o tratamento, sua capacidade de reter os sólidos e de recuperar-se de sobrecargas, tanto qualitativas como quantitativas (hidráulicas e orgânicas), confere ao sistema uma estabilidade operacional com manutenções esporádicas (COREA et al., 1998; CAVALCANTI, 2005).

A combinação tanque séptico seguido de filtros anaeróbios submersos é um modelo clássico de combinação de tratamentos no que tange a aplicação da digestão anaeróbia (CAMPOS et al., 1999). O tanque séptico tem por finalidade a remoção de sólidos sedimentáveis de natureza orgânica e inorgânica, e a fração solúvel encontrada no efluente do tanque será removida pelo filtro anaeróbio, pois este recebendo esgoto bruto iria apresentar em curto tempo, a colmatação do leito filtrante.

A parceria dos sistemas acima pode alcançar cerca de 80% de eficiência na remoção de DBO e SST (ANDRADE NETO, 2006).

Corea et al., (1998) em estudo no Sri Lanka, onde implantou vários filtros anaeróbios recebendo efluente de tanque séptico, localizados em residências e comércio da cidade, obteve resultados satisfatórios quanto a redução do grau de poluição que o efluente de tanque séptico estava causando no aqüífero da cidade, produzindo efluente final com sólidos suspensos totais menores que 30 mg/L.

Vela (2006) operando um ASBBR (Reator Anaeróbio operado em batelada seqüencial com biomassa imobilizada) atingiu remoções de até 61% para matéria orgânica, 62% para sólidos suspensos totais e 65% para sólidos suspensos voláteis.

Fleck (2003) tratando lixiviado de aterro sanitário com DQO de 5345 – 14.670 mg/L em filtros anaeróbios de baixa taxa contendo brita nº5 como meio suporte e com 56 dias de tempo de detenção, obteve remoções de até 77,70%.

Pesquisa feita com filtros anaeróbios preenchido com eletroduto corrugado, recebendo efluente de UASB em pequenas comunidades, alcançou eficiência de remoção de 80% para DQO, 83% sólidos suspensos voláteis e produziu efluente com menos de 1 ovo de helminto por litro (CAVALCANTI, 2005).

Sob análise do trabalho de Busato e Pawlowsky (2006) que avaliava os fluxos hidráulicos em filtros recebendo efluente de UASB, os filtros anaeróbios não possuem remoção microbiológica satisfatória atingindo no máximo uma unidade log de remoção, tal fato é observado também em pesquisas de Cavalcante et al., (2008). Por outro lado, a autora acima no mesmo estudo com o sistema RN (figura 5) seguido de filtros anaeróbios descendentes com meios suportes diversos, verificou remoções de ovos de helmintos por volta de 99% (com média afluente de 12,90 ovos/L) produzindo efluente com concentração < 1 ovo de helminto/L.

Embora o tratamento anaeróbio ofereça vantagens como: baixos custos de implantação em relação aos outros tratamentos aeróbios e fácil operação como

referenciado anteriormente, há a preocupação com os teores de nitrogênio amoniacal gerado durante o processo.

Bezerra e Silva (2008) ao estudarem 3 sistemas tanque séptico + filtro anaeróbio lançando seus efluentes finais em corpos receptores, embora obtiveram 70%, 53% e 37% de eficiência de remoção de DBO, DQO e sólidos suspensos totais respectivamente, verificou um aumento de 33% na amônia total no efluente final (35,8 mg/L). Visto a necessidade de se preservar os corpos aquáticos, pois, sabe-se que a amônia além de consumir o oxigênio dissolvido presente na água (SAWYER e McCARTHY, 1978), o seu estado livre (como NH3) é tóxica aos peixes (ESTEVES, 1998).

Logo, enxerga-se a importância de se aplicar um tratamento aerado no efluente desses sistemas para que o nitrogênio amoniacal seja convertido à outros estados capazes de serem removidos do esgoto.