Operação do Sistema Experimental

A operação do sistema experimental foi realizada em quatro etapas, as quais são descritas a seguir:

4.4.1 1a Etapa – Partida do sistema experimental

A partida do sistema foi realizada no dia 16 de julho de 2007, com duração de 36 dias. O reator UASB foi inoculado com lodo anaeróbio digerido por cerca de dois anos, utilizado por Peron Filho (2005). O volume utilizado na inoculação foi de 3% do volume útil do reator.

Os BFs foram inoculados com efluente da lagoa aerada, unidade de tratamento do curtume Fuga Couros, preenchendo o volume total do reator. A vazão de ar fornecida inicialmente foi de 2000L/h.

Após a inoculação, o sistema foi inicialmente alimentado com efluente do tanque de equalização do curtume, com vazão de 60L/h, por meio de uma bomba de eixo helicoidal, marca Netzsch, modelo NM031BY01L06B, instalada ao lado do tanque de equalização.

Para evitar entupimentos, foi utilizado um galão de PVC todo perfurado, colocado na extremidade submersa do tudo de sucção, impedindo a passagem de material grosseiro. A Figura 16 mostra a bomba de sucção e o galão de PVC utilizado como filtro.

Figura 16 – Vista da bomba de sucção e a extremidade do tubo de sucção

O efluente do tanque de equalização era bombeado para uma caixa de nível constante com vertedor retangular, construída em PVC, com 0,465m de comprimento, 0,33m de largura, 0,27m de altura, onde era realizada a medição e a regulagem manual da vazão.

Da caixa de nível constante, o efluente seguia por gravidade para os dois dispositivos de pré-tratamento. O efluente pré-tratado era encaminhado para um tanque de equalização, construido em tubo de PVC de 400mm e 1,40m de altura, com volume de aproximadamente 175L, permitindo funcionamento contínuo durante as descargas realizadas no decantador e no floculador. Este tanque teve como misturador um difusor de ar de 80mm de macro bolha.

A caixa de nivel constante e os dispositivos de pré-tratamentos podem ser visualizados naFigura 17.

Figura 17 – Vista da caixa de nível constante e do pré-tratamento

O efluente pré-tratado e equalizado seguia para uma caixa de distribuição, construida em tudo PVC de 200mm e 0,25m de altura, e desta, o efluente continuava escoando por gravidade para o sistema de tratamento biologico (linhas 1 e 2).

A Figura 18 mostra uma vista do tanque de equalização e da caixa de distribuição.

Figura 18 – Tanque de equalização e caixa de distribuição

Tanque equalização Caixa distribuição Caixa de nível constante Decantador de coluna Floculador de manta de lodo

4.4.2 2a Etapa – Adição de coagulante no pré-tratamento

Esta etapa teve inicio no dia 21 de agosto de 2007, com duração de 42 dias. O coagulante utilizado foi o sulfato de alumínio ferroso, que é utilizado no tratamento de efluentes do curtume Fuga Couros.

Alguns ensaios de coagulação-floculação-sedimentação foram realizados, em unidade de batelada em escala de bancada (jar-test), para determinação da dosagem ideal para uma solução de sulfato diluída a 0,5%, sendo encontrada a dosagem equivalente a 500mg/L.

A solução de sulfato de alumínio ferroso 0,5% era preparada em um tanque, com capacidade de 1000L. Foram utilizadas duas bombas dosadoras de diafragma, marca Milton Roy, para o bombeamento do coagulante para os dispositivos de pré- tratamento. Nessa etapa, a vazão de trabalho foi mantida em 60L/h.

A Figura 19 mostra o tanque de armazenamento do coagulante diluído a 0,5% e as bombas dosadoras.

Figura 19 – Reservatório de coagulante e bombas dosadoras

4.4.3 3a Etapa – Aumento da taxa de aeração nos BFs

No terceiro mês de monitoramento, no dia 02 de Outubro de 2007, foi aumentada a vazão de ar fornecida aos BFs, e consequentemente a taxa de aeração, com a finalidade de melhorar a qualidade do efluente final. Essa etapa teve duração de 38 dias.

A taxa de aeração foi calculada em função da vazão de ar e da média de DBO5 aplicada nos BFs.

O aumento da taxa foi direta sem patamares de vazões intermediárias, passando, no BF1, de 28m3ar/KgDBO (2000L/h) para 42m3ar/KgDBO (3000L/h) e no BF2 de 21m3ar/KgDBO (2000L/h) para 32m3ar/KgDBO (3000L/h).

Nessa etapa, foi instalada uma eletrobomba de drenagem, utilizada em lavadoras,conectada a um timer digital, para acionamento da descarga de fundo do tanque de equalização.

Todas as unidades que compõem o sistema de tratamento (exceto a caixa de nível constante e a caixa de distribuição) apresentam sistema de descarte de sólidos, com registros na parte inferior. As descargas nestas unidades eram realizadas três vezes ao dia, pelo operador da estação de tratamento de efluentes do curtume Fuga Couros. Com a instalação da eletrobomba, no tanque de equalização, a descarga passou a ser realizada a cada três horas com um minuto de duração. A Figura 20 mostra a eletrobomba e o timer.

Figura 20 – Sistema de descarga de fundo do tanque de equalização

No dia 30 de Outubro de 2007, houve o rompimento de um dos cantos do floculador de manta de lodo, sendo isolado do sistema de tratamento. O pré- tratamento foi realizado somente pelo decantador de coluna, o qual teve sua vazão aumentada para 120L/h, para manter uma vazão de 60L/h nas linhas 1 e 2.

4.4.4 4ª Etapa – Aumento do TDH

A quarta etapa teve inicio no dia 09 de novembro de 2007, com a redução da vazão de alimentação do sistema e consequentemente, aumento do TDH. Essa etapa final teve como objetivo aumentar a eficiência de remoção da carga orgânica

carbonácea e teve um período de duração de apenas 14 dias, devido a problemas no difusor de ar do BF1, observado pela formação de grandes bolhas, o que ocasionou o transbordamento da massa liquida e, possivelmente, a perda de parte da biomassa no reator

A redução da vazão foi direta, sem patamares intermediários, passando de 120L/h para 80L/h no decantador e de 60L/h para 40L/h nas linhas 1 e 2.

O TDH das unidades do sistema de tratamento durante as quatro etapas de monitoramento é mostrado na tabela 06.

Tabela 06 – TDH nas unidades de tratamento da estação experimental

Unidade Volume (L) Vazão (L/h) TDH (horas)

Decantador 140 60 (1ª e 2ª etapa) 2,33

Decantador 140 120 (3ª etapa) 1,17

Decantador 140 80 (4ª etapa) 1,75

Floculador 75 60 (1ª a 3ª etapa) 1,25

Tanque de equalização 175 120 (1ª a 3ª etapa) 1,46

Tanque de equalização 175 80 (4ª etapa) 2,19

UASB 1600 60 (1ª a 3ª etapa) 26,67 UASB 1600 40 (4ª etapa) 40 BF1 250 60 (1ª a 3ª etapa) 4,17 BF1 250 40 (4ª etapa) 6,25 BF2 250 60 (1ª a 3ª etapa) 4,17 BF2 250 40 (4ª etapa) 6,25