Avaliação do desempenho de um digestor anaeróbio de fluxo ascendente, com manta de lodo e dispositivo de separação de fases, tratando esgoto doméstico no Nordeste do Brasil.

AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE UM DIGESTOS ANAERÓBIO DE FLUXO ASCENDENTE, COM MANTA DE LODO E DIS

POSITIVO DE SEPARAÇÃO DE FASES, TRATANDO ESGOTO DOMÉSTICO NO NORDESTE DO BRASIL

MARCONI GOMES DE OLIVEIRA

CAMPINA GRANDE-PB JULHO 1990

AVALIAÇÍO DO DESEMPENHO DE HM DIGESTOR ANAERÓBIO DE FLUXO ASCENDENTE, OOM MANTA DE LODO E DIS

POSITIVO DE SEPARAÇÃO DE FASES, TRATANDO ESGOTO DOMÉSTICO NO NORDESTE DO BRASIL

AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE DM DIGESTOS ANAERÓBIO DE FLUXO ASCENDENTE, COM MANTA DE LODO E DIS

POSITIVO DE SEPAHAÇlO DE FASES, TRATANDO ESGOTO DOMESTICO NO NORDESTE DO BRASIL

Dissertação a p r e s e n t a d a ao C U T B O de MESTRADO EM ENGENHARIA C I V I L d a U n i v e r s i d a d e F e d e r a l da P a r a i b a , como r e q u i s i t o p a r c i a l p a r a

obtenção do Grau de M e s t r e .

fe-Rt DE CONCENTRAÇÃO - RECURSOS HÍDRICOS

O r i e n t a d o r - ADfilANUS CORNÉLIUS VAN HAANDEL

Co-Orientador - PAULA FRASSIHETTI CAVALCANTI CATUNDA

CAMPINA GRANDE-PB JULHO 1990

AGRADECIMENTO ESPECIAL Meu Deusí... Nos t e agradecemos: a benção do amor; o t e s o u r o do tempo; a f e l i c i d a d e de t r a b a l h a r ; o dom da p a l a v r a ; o apoio da instrução; a força do progresso; a lição da prova; v o apoio do companheiro; o amparo da fé! ...

Sabemos, Senhor que nos cabe o dever de apro v e i t a r - t e as concessões, a f i m de acender em nós mesmos a l u z da experiência que nos con

duz p e l o caminho do bem e da verdade.

Adaptado da mensagem "Rogativa'1,

de Emmanuel. em Aulas da Vida» p s i c o grafado p o r Praneisco Cândido X a v i e r .

AGRADECIMENTOS

A

Meus p a i a e minha esposa p e l o apoio e estímulo nos momentos difíceis.

Aos

P r o f e s s o r e s Adrianus Cornélius Van Haandel e Paula P r a s s i n e t t i C a v a l c a n t i Catunda p e l a c r i entação dispensada durante t o d a a pesquisa.

À

U n i v e r s i d a d e F e d e r a l da Paraíba, através do De partamento da Engenharia C i v i l do Centro de C i ências e T e c n o l o g i a .

Ao

Conselho N a c i o n a l de Desenvolvimento Científi-co e TecnológiCientífi-co-CBPq a a Caixa ECientífi-conómica Pede ral-CEF, p e l o apoio f i n a n c e i r o que v i a b i l i z o u a realização d e s t a pesquisa*

A

Todos que d i r e t a ou i n d i r e t a m e n t e contribuíram p a r a a realização deste t r a b a l h o .

ESGOTO DOMÉSTICO BO NORDESTE DO BRASIL

MARCOKI GOMES DE OLIVEIRA

DISSERTAÇÍO APROVADA EM 27.07.90

ADRIANUS CORNÉLIUS VAU HAAHDEL PhD O r i e n t a d o r

PAULA KUSSIHEXII CAYALCABTI CATDUDA MSo Co-Orientador 'JOSÉ DALTRO SAKAE* MISHINA Eneenne i r o C i v i l CAMPIKA GRANDE-PB JULHO 1990

v i SUMÍEIO Pagina AGRADECIMENTO ESPECIAL i i i -AGRADECIMENIOS i v POLHA DE APHOVAÇSO V SUMÁRIO v i RESUMO * v i i ÀBSTRACT v i i i 1 . INIRODUÇlO 1 2. REVISSO BIBLIOGRÁFICA 4 3. MATERIAIS E MÉTODOS 39 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 6 1 5. COBCLUSZO 136 6. SUGESTÕES E BECOKEHDAÇCES 139 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 140

desempenho de um d i g e s t o r anaeróbio de f l u x o ascendente SAFA, com d i s p o s i t i v o de separação de f a s e s , t r a t a n d o esgoto domésti co sob as condições climáticas p r e v a l e s c e n t e s no Nordeste do B r a s i l . 0 estudo do processo de t r a t a m e n t o anaeróbio oompreen deu o período de 05 de junho de 1989 a 30 de maio de 1990. du r a n t e o q u a l se operou d o i s d i g e s t o r e s sendo, um em e s c a l a r e -a l com 160 de c-ap-acid-ade t o t -a l e o o u t r o em e s c -a l -a - p i l o t o * com 4m^, alimentados continuamente com o esgoto doméstico b r u t o do b a i r r o P e d r e g a l , na cidade de Campina Grande, Estado da Paraíba. Ao longo do estudo, v a r i o u - s e o tempo de detenção h l dráulico (TDH) de 18,2 a 3 t 0 h o r a s , a f i m de se determinar a relação e n t r e a eficiência na remoção de matéria orgânica e o TDH do esgoto no d i g e s t o r .

A análise dos r e s u l t a d o s e x p e r i m e n t a i s p e r m i t i u v e r i f i c a r que o DAPA f o i capaz de remover 8 1 e 86 p o r cento da DBO no e f l u e n t e t o t a l e decantado, r e s p e c t i v a m e n t e , em um TDH de a penas 7,2 h o r a s . A eficiência de remoção da DQÕ f o i de 67,5 e 73 p o r c e n t o no e f l u e n t e t o t a l e decantado, r e s p e c t i v a m e n t e . ' Ainda, n e s t e t r a b a l h o , d i s c u t e - s e as vantagens e desvantagens da aplicação do processo. Concluiu-se que em c l i m a s quentes o processo é tecnicamente viável e economicamente a t r a t i v o .

v i i i

ABSTRACT

The main o b j e c t i v e o f t h i s work i s t o e v a l u a t e t h e performance o f an upflow anaeróbio d i g e s t o r w i t h a phase sepa r a t i o n d e v i c e , t r e a t i n g sewage under t h e o l i m a t o l o g y c a l c o n d i t i o n s p r e v a i l i n g i n N o r t h E a s t e r n B r a z i l . The study o f t h e a n a e r o b i c t r e a t m e n t process eomprised t h e p e r i o d f r o m 5 june '

1989 t i l l 30 may 1990, d u r i n g which two d i g e s t o r s werw operat e d : a r e a l s c a l e u n i operat w i operat h a 160 m? capãoioperaty and a 4 ^ p i -l o t p -l a n t , b o t h were f e d c o n t i n u o u s -l y w i t h domestic sewage o f Pedregal townhip a t Campina Grande, B r a z i l . D u r i n g t h e s t u d y , t h e h i d r a u l i c r e t e n t i o n time (HRT) was v a r i e d f r o m 18,2 t o 3 hours w i t h t h e aim t o determine t h e r e l a t i o n s h i p bstween orga n i c m a t t e r removal e f f i o i e n c y and t h e sewage HHT i n t h e reao

t o r .

The a n a l y e i s o f t h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t e showed t h a t BOD removal e f f i c i e n c i e s o f 8 1 and 86 p e r cent c o u l d be o b t a i n e d f o r raw and s e t t l e d e f f l u e n t r e s p e c t i v e l y whem t h e HRT was o n l y 7,2 hours. The c o r r e s p o n d i n g COD removal e f f i o i

eneies were 67,5 and 73 per cent f o r raw and s e t t l e d e f f l u e n t . A l s o i n t h i s work t h e advantages and disadvantages o f a p p l i e d

of t h e process i s discussed. I t i s concluded t h a t i n h o t c l i -mai es t h e process i s b o t h t e c h n i c a l l y f e a s i b l e and

ÍNDICE Pagina AGRADECIMENTO ESPECIAL i i l AGRADECIMENTOS i v FOLHA DE APBOYAÇXO v SUMÁRIO T i RESUMO v i i ABSTRACT T i i i Capítulo 1 . INTRODUçSO 1 2. REVISSO BIBLIOGRÁFICA - 4 2.1 O esgoto doméstico 4

2.1.1 Composição do esgoto doméstico 4 2.1.2 Quantificação do m a t e r i a l orgânico 5 2.1.3 Classificação do esgoto doméstico 7

2.1.4 Poluição e contaminação 7 2.1.4.1 Poluição p e l a matéria orgânica 7

2.1.4.2 Poluição p o r eutrofização. 8 2.1.4*3 Contaminação p o r agentes patogênieos.. 9

2.2 0 processo de digestão anaeróbia 10

2.2.1 M i c r o b i o l o g i a e bioquímica do processo anaeróbio 1 1

2.2.2 F a t o r e s que i n f l u e m na digestão anaeróbia 14 2.2.2.1 Características do d i g e s t o r * 15

2.2.2.2 Características do resíduo e f a t o r e s

ambien-t a i s 16 2.2.3 Aplicação de processos anaeróbios no t r a t a m e n t o

X Pagina de esgotos domésticos... 20 2.2.3.1 Tanques sépticos 20 2.2.3*2 D i g e s t o r anaeróbio c o n v e n c i o n a l . 2 1 2.2.3.3 Processo anaeróbio de c o n t a t o . . . 2 1 2.2.3.4 P i l t r o anaeróbio de f l u x o ascendente... 22 2.2.3.5 Reator de f i l m e f i x o e l e i t o expandido 23 2.2.3*6 D i g e s t o r anaeróbio de f l u x o ascendente com man

t a de l o d o 23 2.3 0 d i g e s t o r anaeróbio de f l u x o aseendente-DAPA... 23 2.3*1 Características do DAÍ A. 24 2.3.2 0 separador de f a s e s . 25 2.3.3 0 l o d o anaeróbio 27 2.3.4 P a r t i d a do processo anaeróbio 28

2.3.5 0 uso do d i g e s t o r anaeróbio de f l u x o ascendente com manta de l o d o no t r a t a m e n t o de esgoto domes

t i c o 2 9 2.3.5.1 Estudos na Holanda • 30 2.3.5.2 Experiência em Cali-Colômbia 30 2.3.5*3 Experiência no B r a s i l . . . 34 3. MATERIAIS E MÉTODOS 39 3.1 Introdução 39 3.2 0 sistema de t r a t a m e n t o de esgoto do Pedregal 39

3.2.1 E s t r u t u r a de entrada do esgoto 40

3.2.2 0 d i g e s t o r anaeróbio 43

3.2.2.1 Dimensões 44 3.2.2.2 Tempo de detenção hidráulica-TDH 44

3.2.2.3 0 separador de fases 44 3 . 2 . 2 . 4 D i s p o s i t i v o de saída do esgoto 45

3 . 3 0 digestor anaeróbio ( e s c a l a - p i l o t o ) * 46

3.3-2 R e t i r a d a de l o d o . . 47 3.3.3 Saída do esgoto * 47

3.4 Procedimento o p e r a c i o n a l 47 3.4.1 Início de operação do sistema.... 47

3.4.2 Etapas de operação 48 3.4.3 Alimentação do sistema... 49 3.4*4 C o n t r o l e de operação 49 3*5 C o l e t a de amostras 50 3-5.1 Esgoto a f l u e n t e e e f l u e n t e do DAPA.. 50 3*5.2 0 l o d o anaeróbio 50 3-6 Análises r e a l i z a d a s 5 1 3.6.1 Natureza das análises 5 1 3.6.2 Frequência das análises 52 3*6.3 Métodos u t i l i z a d o s . . . 52 3*6.3.1 Análises físicas 52 3-6.3*2 Análises químicas * 53 3.6*3*3 Análise bioquímica*... 54 3.6.3*4 Análises biológicas 54 4. RESULTADOS B DISCUSSÃO 6 1

4.1 0 esgoto doméstico do Pedregal 6 1 4.1.1 Quantidade estimada de esgoto...- 6 1

4.1.2 Quantidade de esgoto doméstico 62

4.1.3 Qualidade do esgoto 62 4.1.4 Variação da quantidade e qualidade do esgoto.... 63

4.2 Desempenho do d i g e s t o r - 64 4.2.1 Tempo de p a r t i d a * * 64

4*2.2 Tempo de detenção hidráulica TDE 65 4.2.3 Parâmetros de c o n t r o l e o p e r a c i o n a l * . 65

4*2.3.1 Temperatura... 65

x i i Página 4.2.3-3 A l c a l i n i d a d e e ácidos voláteis. 67 4.2.3.4 Manutenção do sistema... 68 4*2.4 Remoção de m a t e r i a l orgânico 68 4.2.4.1 Eficiência da remoção da 130 63 4.2.4.2 Eficiência da remoção da DQQ... 7 1

4.2.4*3 Eficiência da remoção de sólidos suspensos

t o t a i s 72

4.2.4.4 Eficiência da remoção de sólidos sedimentáveis 73

4.2.4.5 Correção das remoções da SBO, DQO e SSI... 7 4

4.2.5 Carga orgânica a p l i c a d a ao sistema 8 1 4.2*6 Remoção dè n u t r i e n t e s e organismos patogênicos.. 82

4.2.7 0 l o d o anaeróbio 84 4.2.7.1 Crescimento e composição do lodo... 84

4.2.7.2 A t i v i d a d e metanogênica específica AME .do lodo.. 85

4*3 Considerações sobre o desempenho do PAPA 88

5. CONCLUSÃO 136

6. SUGESTÕES E RECOMENDAÇÕES 139

O lançamento de esgotos domésticos em corpos r e c e p t a r e s c o n s t i t u i sério r i s c o de poluição e contaminação, na medi da em que m a t e r i a l orgânico a organismos patogênicos estão pre sentes nesses despejos. Assim sendo, o t r a t a m e n t o prévio dos esgotos t o r n a - a e indispensável a preservação do meio ambiente' e à saúde pública.

As lagoas de estabilização, quando se dispõe de gran des áreas, c o n s t i t u e m um processo adequado de t r a t a m e n t o de es g o t o s , d i a n t e das vantagens que apresentam: b a i x o s custos de instalação, operação e manutenção; redução da concentração de m a t e r i a l orgânico e remoção de organismos patogênicos.

Nos casos em que a disposição da grandes éreas cons

t i t u i um f a t o r l i m i t a n t e , surgem os processos que u t i l i z a m ae ração forçada, apresentando elevada eficiência e u t i l i z a n d o pe

quenae áreas. Contudo, os a l t o s c u s t o s de e n e r g i a consumida,

operação e manutenção tornam esses processos de tratamento de

águas residuárias inviáveis, d i f i c u l t a n d o a expansão da o f e r t a de t r a t a m e n t o de esgotos em nosso país.

I m p o r t a n t e se t o r n a , assim, o direcionamento de es-forços p a r a o desenvolvimento de unidades de t r a t a m e n t o de es g o t o s s i m p l e s a económicos, do ponto de v i s t a operacional e de manutenção, e que Bejam e f i c i e n t e s na remoção de cargas p o l u i d o r a s .

Os r e s u l t a d o s dos últimos anos demonstraram a boa a p l i c a b i l i d a d e do processo anaeróbio, através de r e a t o r e e de

a l t a taxa» que dispensam os enormes tempos de detenção hidráu-l i c a r e q u e r i d o s a t e então p e hidráu-l o s sistemas anaeróbios.

Mais recentemente f o i desenvolvido p e l o Dr. G-atze l e t t i n g a e sua equipe» na U n i v e r s i d a d e de Wageningen - Holanda, o d i g e s t o r anaeróbio de f l u x o ascendente com manta de lodo,que p o s s u i um d i s p o s i t i v o característico de separação de fases(gás líquido/sólido) i n s t a l a d o em seu i n t e r i o r . 0 d i g e s t o r anaeró-o b i o de f l u x o ascendente (DAPA) f o i , i n i c i a l m e n t e , empregado no t r a t a m e n t o de resíduos i n d u s t r i a i s e, p o s t e r i o r m e n t e , a p l i c a d o ao t r a t a m e n t o de esgotos domésticos, obtendose bons r e s u l t a -dos.

Com o propósito de obter informações de ordem práti ca da performance dessas unidades de t r a t a m e n t o , operando na região n o r d e s t e do B r a s i l , o b j e t i v a - s e oom e s t e t r a b a l h o ava-l i a r o desempenho do d i g e s t o r anaeróbio de f ava-l u x o ascendente DA FA# através da verificação da eficiência da remoção de matéria

orgânica p r e s e n t e no esgoto doméstico. Destacam-se como o b j e t i ^ vos específicos:

a ) d e t e r m i n a r o tempo de p a r t i d a do d i g e s t o r , alimentado com esgoto doméstico e operado à temperatura ambiente, sem i n o c u l a ção prévia, através da verifioação da eficiência na remoção de m a t e r i a l orgânico;

b ) d e t e r m i n a r a melhor relação e n t r e a eficiência da remoção ' de matéria orgânica e o tempo de detenção hidráulica;

c ) acompanhar o crescimento da manta de lodo e determinar sua a t i v i d a d e metanogênica.

Para a concretização dos o b j e t i v o s desta pesquisa 1

d o i s d i g e s t o r e s anaeróbios foram operados sendo um em e s c a l a r e a l com 160 de capacidade t o t a l e o o u t r o em e e c a l a - p l l o t o com 4 m^» alimentados continuamente com o esgoto doméstico b r u

3,0 h o r a s , ao mesmo tempo em que a remoção de matéria orgânica, expressa em termos de DBO, DQO e SSr, f o i acompanhada p a r a os d i f e r e n t e s TDHs.

CAPÍTULO I I

RSVISXO BIBLIOGBjÇpICA

2.1 O esgoto doméstico

2.1.1 Composição do esgoto doméstico

Denomina-se esgoto doméstico ou sanitário aos des p e j o s compostos essencialmente p o r resíduos humanos ( f e z e s e u r i n a ) , águas de banho e lavagens, r e s t o s de comida, sabão,

d e t e r g e n t e s , p a p e l higiénico e o u t r o s r e f u g o s .

Em termos p e r c e n t u a i s o esgoto é composto de aproxA madamente 99»9^ de água e 0 , 1 ^ de m a t e r i a l sólido, sendo que

a p a r t e inorgânica representando 30?» desses sólidos é devida a presença de sais» metais e a r e i a e os 70?S restantes são p r o t e x n a s , c s x b o h i d r a t o s ô gorduras, que formam oa sólidos orgâ n i c o s (Mara,197.6).

0 t e o r de matéria sólida» apesar de representar ape nas 0,1$ do esgoto, tem grande importância em termos de dimen aionamento e c o n t r o l e de operações das unidades de tratamento.

A matéria sólida compreende as d i v e r s a s partículas presentes em suspensão, em dissolução ou em estado c o l o i d a l no esgoto. 0 conjunto de todas essas partículas c o n s t i t u i os

sólidos t o t a i s , que podem s e r determinados p e l a evaporação da água da amostra de esgoto. Enquanto que os sólidos suspensos

obtém-se da secagem do m a t e r i a l r e t i d o em um f i l t r o de asbes t o s num cadinho de Gooch (Standard Kethods, 1975) e os sóli-dos d i s s o l v i d o s são obtisóli-dos p e l a evaporação da água da amos-t r a f i l amos-t r a d a .

mente*

A F i g u r a 1 apresenta em termos de percentagem a com posição dos sólidos no esgoto doméstico*

Os sólidos são sedimentáveis ou não sedimentáveis* Considera-se como sedimentáveis a fração que sedimenta num re c i p i e n t e a p r o p r i a d o de 1 l i t r o (cone " I m b o f f " ) após o tempo arbitrário de 1 h o r a . Essa fração decantável é uma indicação da quantidade de l o d o que poderá ser removida, p o r sedimen-tação, nos decantadores (Pessoa e Jordão, 1982)*

2.1*2 Quantificação do m a t e r i a l orgânico

I

D i a n t e da i m p o s s i b i l i d a d e , na prática, da determina çao i n d i v i d u a l de todas as substâncias que compõem o m a t e r i a l

orgânico p r e s e n t e nos esgotos domésticos, a quantificação do ' t e o r de matéria orgânica é expressa em termos de quantidade *

de oxigénio necessária p a r a sua oxidação. Assim, usualmente , os parâmetros u t i l i z a d o s são a Demanda Bioquímica de Oxigénio

(DSO) e a Demanda Química de Oxigénio (DQO).

A Demanda Bioquímica de Oxigénio mede a quantidade de oxigénio, expressa em mg/l, necessária p a r a e s t a b i l i z a r a matéria orgânica, num período de c i n c o d i a s e a temperatura '

de 20°C (Standard Methods, 1975), i n d i c a n d o a concentração • d© p a r t e da fração biodegradável do m a t e r i a l orgânico.

A Demanda Químioa de Oxigénio é determinada p e l a oxidação da matéria orgânica em uma solução ácida de permanga

n a t o ou dicromato de potássio (Standard Kethods, 1975)* Com ! este t e s t e não é possível f a z e r uma distinção e n t r e m a t e r i a l

2 0 %

F I G U R A 1 : COMPOSIÇÃO DOS SÓLIDOS NOS E S G O T O S

que a DQO r e v e l a a concentração t o t a l do m a t e r i a l orgânico.

2.1.3 Classificação do esgoto doméstico

A quantidade de resíduo orgânico presente no esgoto doméstico ditará seu g r a u de poluição ou a força do esgoto.

M e t c a l f e Eddy (197.9), c l a s s i f i c a m o esgoto domésti. oo em forte,médio e f r a c o de acordo com a sua composição t i p i ca, conforme a Tabela 1 .

Tabela 1 - Composição típica do esgoto doméstico

CONCENTRAÇÃO (mg/l) CONSTITUINTE

FORTE MÉDIO FRACO

D B 0 400 220 110 D Q O 1000 500 250 Sólidos T o t a i s 1200 720 350 Sólidos D i s s o l v i d o s T o t a i s 850 500 250 Sólidos D i s s o l v i d o s Voláteis 325 200 105 Sólidos Suspensos T o t a i s 350 220 100

Sólidos Suspensos Voláteis 275 165 80

Sólidos Sedimentáveis ( m l / D 20 10 5

Fonte: M e t c a l f e Eddy (1979)

2.1.4 Poluição e contaminação

2.1.4.1 Poluição p e l a matéria orgânica

V

água podem p o l u i r Buas águas, dependendo do impacto p r o d u z i d o no corpo r e c e p t o r , p e l a quantidade de matéria orgânica presen t e no esgoto.

No corpo d'água r e c e p t o r , a matéria orgânica será u t i l i z a d a como a l i m e n t o p o r peixes e o u t r o s a n i m a i s , além de ser u t i l i z a d a p o r bactérias, responsáveis p o r sua deoomposi cão. Essas bactérias necessitam de oxigénio para degradar a, matéria orgânica, podendo até consumir todo o oxigénio e x i s

t e n t e n a água em prejuízo de t o d a a população aquática.

Sendo a demanda de oxigénio p r o p o r c i o n a l à concen traçao de m a t e r i a l orgânico é indispensável um c o n t r o l e da quantidade e qualidade do esgoto lançado.

2.1.4.2 Poluição p o r Eutrofização

Os esgotos domésticos, contendo n u t r i e n t e s como n i trogênio e fósforo ( v e r Tabela 2 ) , quando lançados em lagos, r i o s ' , e t c , podem provocar o fenómeno de eutrofização, p o l u i n do os corpos r e c e p t o r e s . Como r e s u l t a d o , a água pode se t o r -n a r imprópria p a r a o abastecime-nto público e recreação e, em último estágio de poluição, causar a morte do corpo d'água r e e e p t o r .

Tabela 2 - Composição do esgoto doméstico quanto aos n u t r i e n t e s (nitrogénio e fósforo)

NUTRIENTES CONCENTRAÇSO (mg/l)

PORTE MÉDIO PRACO

Nitrogénio t o t a l 85 40 20 Nitrogénio orgânico 35 15 8 Nitrogénio amoniacal 50 25 12 pósforo t o t a l 15 8 4 PÓsforo orgânico 5 3 1 Ponte: M e t c a l f 6 Eddy, (1979)

t e s patogênicos (vírus, bactérias, protozoários e h e l m i n t o s ) , presentes nos despejos f e c a i s , são disseminadas em áreas onde não e x i s t e uma adequada disposição sanitária dos esgotos do-mésticos. Como r e s u l t a d o tem-se a contaminação de águas sub?*

t e r r a n e a s e de superfície, além de sérios r i s c o s à saúde da população.

A identificação e quantificação dos organismos p a t o gênicos nos esgotos e águas contaminadas é de difícil axecu ção. Por i s s o três grupos de bactérias são u t i l i z a d a s como i n d i c a d o r e s de poluição f e c a l : bactérias c o l i f o r m e s , os S t r e p t o cocus f e c a i s e C l o s t r i d i u m o e r f r i n g e s .

Frequentemente as bactérias c o l i f o r m e s ( B h o h e r i c h i a C o l i ) e os Strentococus f e c a i s ( e n t e r o c o c o s ) , em c o n j u n t o ou isoladamente, são os i n d i c a d o r e s mais comuns de contaminação

de águas p o r m a t e r i a l f e c a l ; p o r serem exeorados em grandes 1

quantidades nas f e z e s .

A presença de organismos c o l i f o r m e s i n d i c a que o r

ganismos patogênicos também podem e s t a r p r e s e n t e s ; enquanto | que sua ausência i n d i c a que a água está i s e n t a de agentes pa

i

togênicos.

As técnicas mais usadas p a r a q u a n t i f i c a r os i n d i c a

-dores de poluição f e c a l , em amostras de água, são as de B25P j ( o u de fermentação em tubos múltiplos) e a de membrana f i l

-t r a n -t e , conforme procedimen-tos recomendados em mé-todos padro n i z a d o s .

2.2 O processo de digestão anaeróbia

Os processos biológicos a p l i c a d o s p a r a a remoção de m a t e r i a l orgânico biodegradável, presentes em águas residuá -r i a s i n d u s t -r i a i s e domésticas, o b j e t i v a m o x i d a -r a maté-ria o -r g a n i c a a compostos mais simples e estáveis; nesses processos os microorganismos, p r i n c i p a l m e n t e bactérias, u t i l i z a m o mate r i a l orgânico como f o n t e de e n e r g i a através da decomposição '

ou oxidação.

Distinguem-se d o i s t i p o s de sistemas de tratamento* biológico, de acordo com a n a t u r e z a dos microorganismos e n v o l v i d o s no processo, q u a i s sejam os sistemas aeróbios e os s i s temas anaeróbios.

Nos sistemas aeróbios a oxidação da matéria orgâni ca p e l o s microorganismos se dá na presença de um o x i d a n t e

(por ex. oxigénio d i s s o l v i d o ) , com consequente liberação de e n e r g i a que, em p a r t e , é u t i l i z a d a no metabolismo desses mi c r o organismo e .

0 oxigénio é o aceptor f i n a l de elétrons no proces-so de respiração a, como produtos f i n a i s , tem-se água e gás carbónico.

Nos sistemas anaeróbios, através de mioroorganismos f a c u l t a t i v o s e e s t r i t a m e n t e anaeróbios,a estabilização do ma t e r i a l orgânico se dá na ausência de o x i d a n t e s . Através de hidrólise a rearrumações moleculares de elétrons t r a n s f e r i v e i s , a matéria orgânica carbonácea é transformada em produ t o s e s t a b i l i z a d o s , p r i n c i p a l m e n t e metano e dióxido de carbo -no, sendo o p r i m e i r o de a l t o t e o r energético.

Quanto à matéria orgânica n i t r o g e n a d a , no t r a t a m e n -t o aerÓbio o ni-trogénio na forma de amónia pode s e r removido b i o l o g i c a m e n t e , através de nitrificação e desnitrificação. De

-n e r g i a e a produção de biomassa*

Haandei (1983*a) menciona que:

"Os sistemas anaeróbios são p r o d u t o r e s de e n e r g i a . Estequiometricamente, os sistemas anaeróbios produzem 0,24 "g

de CH4 ou 3 Kcal por gDQO u t i l i z a d o . Em contraste, os s i s t e -mas aeróbios são consumidores de e n e r g i a ( . . . ) • Dependendo do grau de estabilização do l o d o , e s t e consumo de e n e r g i a poderá s e r de 0,5 a 0,8 K c a l p o r gDQO u t i l i z a d o ( . . . ) " •

Haandei (1983*b) apud Dias (1936) também menciona

que:

n0 s sistemas anaeróbios produzem menos l o d o que os

sistemas aeróbios. Nos sistemas anaeróbios a produção de l o d o é de 0,04 a 0,06 Kg de l o d o p o r Kg DQO t r a t a d a * Nos sistemas aeróbios há uma produção de 0,20 a 0,40 Kg de l o d o p o r Kg DQO

t r a t a d a " .

2.2.1 l i i o r o b i o l o g i a e bioquímica do processo anaeróbio

De maneira s i m p l i f i c a d a , pode-se r e p r e s e n t a r a de

gradação anaeróbia da matéria orgânica em três etapas, c o n f o r me a F i g u r a 2. HIDRÓLISE PRODDÇSO DE • XOIDOS PRODUÇÃO DE METANO HIDRÓLISE PRODDÇSO DE • XOIDOS PRODUÇÃO DE METANO

F i g u r a 2 Etapas da degradação anaeróbia da matéria o r

-gânica. Ponte: A n r a i n ,

1983-19 Etapa - Hidrólise

A p r i m e i r a etapa do processo anaeróbio se c a r a c t e r i za p e l a s o l u b i l i d a d e de compostos orgânicos complexos, a t r a vés da açao de enzimas e x t r a c e l u l a r e s .

Segundo Novais ( 1 9 8 6 ) , fazem p a r t e deste grupo de bactérias nidrolíticas os seguintes géneros mais s i g n i f i c a t ir

vos: P e p t o s t r e p t o c o c c u s , Peptocoocus, Eubact erium, Iiactoba-c i l l u a , Baoteróides., SuminoIiactoba-coIiactoba-cIiactoba-cu31 O l o s t r i d j u m , B u t y r i v i b r i o ,

Succinimonas, D a c n i n o s p i r a , i s o l a d o s de d i g e s t o r e s de l o d o de esgoto e de rumem.

2 i Etapa - Produção de Xcidos

Nesta etapa do processo ocorre a degradação de subs t r a t o s solúveis (pequenas moléculas orgânicas) em vários áei dos orgânicos e f i n a l i z a n d o no ácido acético e H2«

Dois t i p o s de bactérias fazem p a r t e desta etapa : * * ( . . . ) p r i m e i r o as acetogenieas p r o d u t o r a s de H 2 , com as espeí c i e s Syntrophomonas w o l f e i , Syntrophobacter w o l i n i i e S y n t r o phns b u s w e l l i i j e o segando as homoacetogénicas, r e p r e s e n t a -das p e l a s espécies O l o s t r i d j u m aceticum e Acetobaoterium woo d i i . Nesta etapa, quando as relações ecológicas se encontram em equilíbrio, bactérias do grupo das r e d u t o r a s de s u l f a t o , dos géneros D e s u l f o v i b r i o , Desulfotomaculum e D e s u l f obulbus,

agem como bactérias acetogenieas p r o d u t o r a s de H2»B Novais ( 1 9 8 6 ) .

3* Etapa - Produção de Eetano

Na t e r c e i r a e última etapa do processo, o c o r r e a transformação do ácido acético produzido em metano e dióxido'

a r e a l degradação anaeróbia da matéria orgânica p o i s , são esses microorganismos os únicos capazes de t r a n s f o r m a r o ace t a t o e hidrogénio em p r o d u t o s f i n a i s gasosos.

Todas as bactérias formadoras de metano, e n c o n t r ^ das, são c l a s s i f i c a d a s em q u a t r o famílias; E e t h a n o b a c t e r i a ceae, Hethanococoaceae, Methanomicrobiaceae e M e t h a n o s a r c i -naeeae. (Novais, 1 9 8 6 )

Quanto a bioquímica do processo anaeróbio, A n r a i n (1983) descreve, de acordo com Mosey ( 1 9 8 2 ) , as equações da conversão da g l i c o s e em dióxido de carbono e metano, e a ação dos q u a t r o t i p o s de bactérias e n v o l v i d a s n a digestão a naeróbiat

C- H1 2 Og ( g l i c o s e ) => 3 COg + 3 CH4

a - Bactérias formadoras de ácido —Fermentam a g l i cose p a r a p r o d u z i r uma m i s t u r a de ácido acético, p r o p i o n i c o * e butírico, de acordo com as reaçÕea;

°6H12°6 + 2 H 2 ° — ^ 2 C H 3 C 0 0 H (acético) + 2C0g + 4 ^

G6H1 2 ° 6 * C H 3C H 2C H 20 0 0 H (to»tírioo) + 2 0 02 + 2 H2

°6H12°6 ^ 2CH3CH2000H ( p r o p i o n i c o ) + 28^0

b - Bactérias acetogenieas - Convertem os ácidos ' p r o p i o n i c o e butírico em ácido acético, de aoordo com as se

g u i n t e s reações:

OH^OHgOOOH ( p r o p i o n i c o ) + 2 ^ 0 > 0H3OOOH + COg + 2Hg

GH^GHgCHgOOOH (butírico)+ 2H£0 > 2CH3000H + 2 H£

e - Bactérias metanogênieas acetoclásticas - Con-vertem o ácido acético em uma m i s t u r a de dióxido de carbono e metano:

CB^aoOH > CH+ + c o2

Estas bactérias sao responsáveis p e l a m a i o r i a do me tano p r o d u z i d o , aproximadamente 70 j£.

d - Bactérias metanogênieas que u t i l i z a m hidrogénio

Sao oonBumidoras de hidrogénio, removendo quase t o d o Hg do

sistema:

4Hg + COg 5> CH4 + 2Hg0

2.2.2 F a t o r e s que i n f l u e m n a digestão anaeróbia

O equilíbrio do processo anaeróbio r e s u l t a da i n -fluência de d i v e r s o s f a t o r e s que agem d i r e t a e i n d i r e t a m e n t e sobre a digestão anaeróbia. Esses f a t o r e s são r e l a t i v o s às c a racterístieas do d i g e s t o r , do resíduo a s e r t r a t a d o e f a t o -r e s a m b i e n t a i s .

ca-se que o tempo de detenção c e l u l a r ( o u idade do l o d o ) e o g r a u de agitação representam f a t o r e s que i n t e r f e r e m no proces_ so anaeróbio.

a - Tempo de detenção c e l u l a r

0 tempo de detenção c e l u l a r é d e f i n i d o como a r e l a ção e n t r e a massa de lodo no d i g e s t o r e a massa de l o d o de£ c a r t a d a p o r unidade de tempo.

«Se um sistema e s t i v e r submetido a um tempo de detenção c e l u l a r menor que o tempo de geração médio das bacté -r i a s l i m i t a n t e s do p-rocesso, oco-r-re-rá lavagem das bacté-rias e

a consequente i m p o s s i b i l i d a d e de realização do processo1* (Sou ,

za, 1982).

0 crescimento l e n t o das bactérias formadoras de me

tane e x i g e um longo tempo de detenção c e l u l a r ( c e r c a de 10 a 1 30 d i a s ) , o que l i m i t a a aplicação de instalações anaeróbias,

na concepção c o n v e n c i o n a l , p o r e x i g i r d i g e s t o r e s de grandes 1

volumes com elevados custos de i n v e s t i m e n t o . Essa limitação i n e x i s t e nos d i g e s t o r e s não convencionais, nos q u a i s o tempo ' de detenção hidráulica é r e d u z i d o consideravelmente, i m p l i c a n do em menores volumes de d i g e s t o r e s p o r assegurarem a manuten ção de grande quantidade de l o d o a t i v o no seu i n t e r i o r .

b - Grau de c o n t a t o

0 adequado c o n t a t o e n t r e as bactérias e o m a t e r i a l orgânico, promovido p e l a agitação i n t e r n a , é f a t o r i m p o r t a n t e para a v e l o c i d a d e do processo anaeróbio.

"Há indícios de que uma demasiada agitação no digee_

quilíbrios no processo". (Souza, 1982).

Nos d i g e s t o r e s convencionais a agitação pode s e r r e a l i z a d o p o r r e t o r n o de gás, recirculação de l o d o , p o r a g i tacão mecânica, e t c . Enquanto que nos d i g e s t o r e s de f l u x o ascendente, um bom sistema de distribuição do a f l u e n t e p o r t o d a a seção no fundo do d i g e s t o r garante um c o n t a t o adequa-do e n t r e bactérias e m a t e r i a l orgânico.

2.2.2.2 Características do resíduo e f a t o r e s ambientais

A n a t u r e z a do resíduo a s e r t r a t a d o , consequente mente o seu g r a u de b i o d e g r a d a b i l i d a d e e o estado do mate-r i a l omate-rgânico, como também f a t o mate-r e s a m b i e n t a i s , t a i s como tem p e r a t u r a , pH, a l c a l i n i d a d e , áoidos voláteis, e t c , i n t e r f e rem na digestão anaeróbia.

a - B i o d e g r a d a b i l i d a d e do resíduo

Segando Souza ( 1 9 8 2 ) , a máxima produção de biogás, que r e p r e s e n t a a máxima remoção de DQO, possível de s e r o b t i da a p a r t i r de um resíduo é função do g r a u de b i o d e g r a d a b i l i dade do m a t e r i a l orgânico n e l e c o n t i d o .

b - Estado do m a t e r i a l orgânico

Quanto ao estado do m a t e r i a l orgânico, a forma c o -mo e l e se apresenta influenciará a escolha do t i p o de r e a t o r

( d i g e s t o r ) a s e r empregado.

Souza (1982) a f i r m a que " ( . . . ) p a r a resíduos com e levadas concentrações de m a t e r i a i s d i s s o l v i d o s , estes sao p r e f e r e n c i a l m e n t e digeríveis em d i g e s t o r e s de f l u x o ascendeu t e ou em f i l t r o s anaeróbios; enquanto que p a r a resíduos con tendo elevadas concentrações de sólidos em suspensão, normal

mente se u t i l i z a m o d i g e s t o r c o n v e n c i o n a l ou o processo de c o n t a t o ,

c - Temperatura

A população bacteriana» presente nos processos b i o lógicos, s o f r e a influência da temperatura, na medida em que a a t i v i d a d e desses microorganismos só é possível dentro de -determinados l i m i t e s de temperatura*

Ho processo anaeróbio a variação brusca de tempera t u r a a f e t a , p r i n c i p a l m e n t e , as bactérias metanogênieas, po-dendo p r o v o c a r a parada temporária da a t i v i d a d e b a o t e r i a n a , r e s u l t a n d o , em alguns casos, no colapso do processo.

A m a i o r i a dos d i g e s t o r e s sao empregados nas f a i x a s de temperatura mesofílica (com temperatura ótima e n t r e 30 e 40°C) e termofílica (com temperatura ótima e n t r e 50 e 60 °C). E s t a última como opção i n t e r e s s a n t e p a r a o t r a t a m e n t o de

águas residuárias i n d u s t r i a i s quentes* i

"Atualmente o processo anaeróbio já está sendo con s i d e r a d o e f i c a z na f a i x a de temperatura psiorofílica ( 0 a

20 °C), de modo que a p o t e n c i a l i d a d e do processo p e r s i s t e ,

com a adaptação do l o d o mesofílico que mantém uma apreciável a t i v i d a d e mesmo à temperaturas próximas de 10 °C. I s t o s i g a i f i c a que a digestão anaeróbia pode s e r p r a t i c a d a a b a i x a s ' temperaturas p a r a o t r a t a m e n t o da fração solúvel dos despe j o s , em processos capazes de manter uma a l t a concentração de l o d o b a c t e r i a n o a t i v o . Contudo, a digestão de matéria p a r t i c u l a d a (não d i s s o l v i d a ) complexa parece menos promissor em condições psiorofílicas^.íapud A n r a i n , 1983).

i

d - pH

metanogênica, n e c e s s i t a ser mantido c o n s t a n t e p a r a se o b t e r uma boa eficiência no processo anaeróbio. A f a i x a de pH en-t r e 6,8 e 7,2 pode s e r considerada óen-tima, podendo ser a c e i en-t a v e l l i m i t e s extremos de 6,5 a 7,5- (McCarty, 1964).

"No t r a t a m e n t o das águas residuárias deve s e r con s i d e r a d o que os organismos formadores de ácidos sao menos ' susceptíveis às condições a c i d i f i c a n t e s de pH, do que a rnaio^. r i a dos organismos metanogênicos, devendo, p o r t a n t o , s e r man t i d o uma a l c a l i n i d a d e a b i c a r b o n a t o p a r a n e u t r a l i z a r a a c i -dez devido aos ácidos voláteis de modo a manter o pH acima do nível crítico" (apud A n r a i n , 1983).

O c o n t r o l e do pH se t o r n a indispensável p o i s , f o r a da f a i x a de pH da fermentação metanogênica, haverá uma i n i b i ção desse processo podendo o c o r r e r acumulação de produtos i n termediários (ácidos orgânicos) agravando o distúrbio i n i -c i a l .

e - A l c a l i n i d a d e

A determinação da a l c a l i n i d a d e f o r n e c e uma medida da h a b i l i d a d e de uma dada amostra n e u t r a l i z a r ácidos f o r t e s , até um pH determinado*

"A a l c a l i n i d a d e t o t a l , no d i g e s t o r , deve-se p r i n c i palmente a presença de bicarbonato e sais de ácidos voláteis, p r i n c i p a l m e n t e o a c e t a t o * (apud Souza e V i e i r a , 1981).

A determinação da a l c a l i n i d a d e , p o r titulação até pH 4,0, não i n c l u i todo o b i c a r b o n a t o , mas também, 85£ do a c e t a t o , aproximadamente. Assim, s u b t r a i n d o - s e a a l c a l i n i d a d e de áoidos voláteis da a l c a l i n i d a d e t o t a l , obtém-se a a l c a l i nidade a b i c a r b o n a t o que c a r a c t e r i z a a capacidade de tampona mento do s i s t e m a . Dessa f o r m a , tem-se:

0 f a t o r 0,83 c o n v e r t e a concentração de ácidos voláteis como CH^COOH para CaCOy

O f a t o r 0,85 l e v a em c o n t a que até pH 4,0 apenas 85?£ 1

dos ácidos voláteis são determinados»

f - Xeidos voláteis

A acumulação de ácidos voláteis pode provocar o co l a p s o da digestão anaeróbia p o r i n i b i r , quando em concentra -ções elevadas, as bactérias, p r i n c i p a l m e n t e as metanogênieas.

McCarty e McKinney apud Souza (1982), c i t a m que os ácidos voláteis, até concentrações de 6000 a 8000 mg/l, não são tóxicos à digestão anaeróbia, desde que o pH do sistema s e j a mantido próximo da n e u t r a l i d a d e .

"A acumulação desses ácidos pode i n i b i r , além das metanogênieas, as próprias bactérias acidogénioas. Porém, aa t a s últimas podem s u p o r t a r concentrações de até 40000 mg/l de ácidos voláteis* (Be Ba T o r r e e Goma, apud Souza 1982).

g - n u t r i e n t e s

As bactérias responsáveis p e l o processo anaeróbio * necessitam de n u t r i e n t e s , p r i n c i p a l m e n t e nitrogénio e fósforo, p a r a o seu crescimento. Souza (1982) menciona "o resíduo de ve c o n t e r concentrações destes componentes em relação ao seu

conteúdo de carbono, que satisfaça às s e g u i n t e s relações : C/N ^ 30 e C/P 4 1 5 0 " .

h - Toxicidade

róbia pode s o f r e r perturbações por s u b s t a n c i a s tóxicas como metais pesados, metais a l o a l i , a l c a l i t e r r o s o , c i a n e t o s , e t c .

Ho t r a t a m e n t o do esgoto doméstico não se v e r i f i c a a presença de s u b s t a n c i a s tóxicas.

2.2.3 Aplicação de processos anaeróbios no tratamento de es-gotos domésticos.

A origem da aplicação do processo anaeróbio para o t r a t a m e n t o de esgotos, deuse com o emprego do p r i m e i r o t a n -que para separar e r e t e r sólidos do esgoto doméstico, a p a r t i r de 1850 (Meteaíf e Eddy, 1 9 7 9 )

2.2.3-1 Tanques sépticos

Pessoa e Jordão ( 1 9 8 2 ) , c i t a m que Jean Louis Mouras, em 1860, c o n s t r u i u um tamque de a l v e n a r i a no q u a l eram c o l e t a dos os e s g o t o s , r e s t o s de cozinha e águas p l u v i a i s de uma pe_ quena habitação em V e s o u l , n a França. E que, em 1881, em c o l a boração, com o Abade Hoigae, r e a l i z o u experimentos, r e g i a t r a n

do a p a t e n t e do modelo t e s t a d o . Surge a f o s s a Mouras.

Em 1895, na I n g l a t e r r a , Cameron desenvolveu um t a n que s i m i l a r ao Mouras, a p r o v e i t a n d o os gases produzidos para aquecimento e iluminação da estação ( M e t c a l f e Eddy, 1979)*

W. T r a v i a, em 1904-, na I n g l a t e r r a , i n s t a l a um novo processo em d o i s estágios, no q u a l a matéria orgânica suspen sa e r a separada do esgoto, passando p o r uma câmara h i d r o l i z a n t e . Este tanque t i n h a p l a c a s nas câmaras para r e t e r sólidos • suspensos f i n o s não sedimentáveis. Sao os tanques T r a v i s , co mumente conhecidos como tanques hidrolíticos.

-t i n a d o a d i g e r i - l o convenien-temen-te, de onde é removido p a r a unidades de secagem de l o d o ou qualquer o u t r o t i p o de d i s p o s i ção f i n a l (Pessoa e Jordão, 1982).

Os tanques I m h o f f apresentam como limitação o gran de volume r e q u e r i d o *

2.2.3*2 D i g e s t o r anaeróbio c o n v e n c i o n a l

Com a separação das unidades de decantação e d i g e s -tão do l o d o , surge o d i g e s t o r anaeróbio c o n v e n c i o n a l com a f i n a l i d a d e de d i g e r i r anaerobicamente o l o d o produzido nas e s t a

ções de t r a t a m e n t o de esgotos, tomando-os estáveis.

 homogeneização i n t e r n a é r e a l i z a d a com r e c i r c u l a -ção de l o d o , p o r agita-ção mecânica, ou p o r reciroula-ção do gás p r o d u z i d o . Estas unidades são eventualmente dotadas de sistema de aquecimento.

0 grande volume do d i g e s t o r , surge como i n c e n t i v o * ao desenvolvimento de unidades de a l t a t a x a , capazes de r e t e r sólidos ( l o d o a t i v o ) , independentemente do tempo de detenção hidráulica. São os chamados d i g e s t o r e s não convencionais*

2*2.3.3 Processo anaeróbio de c o n t a t o

Bo processo anaeróbio de c o n t a t o o resxduo a s e r

t r a t a d o se m i s t u r a com o l o d o r e e i r c u l a d o , ocorrendo a d i g e s -tão em um r e a t o r s e l a d o , p a r a impedir a e n t r a d a de a r . 0 con teúdo m i s t u r a d o se separa em um tanque de sedimentação, de on de o sobrenadante v e r t e como e f l u e n t e , geralmente p a r a t r a t a mento p o s t e r i o r , e o l o d o anaeróbio sedimentado é r e c i r c u l a d o r e d u z i n d o assim o tempo de detenção hidráulica.

V i e i r a ( 1 9 8 4 ) , c i t a que o proeeaso anaeróbio f o i ex perimentado p o r Simpaon 1971, no t r a t a m e n t o de esgoto, com um r e a t o r de c o n t a t o de 1700 l i t r o s , seguido de d o i s decantado r e s em série, de 450 l i t r o s cada, obtendo redução de DBO de 78 com tempo de detenção hidráulica de 12 h o r a s .

Um dos problemas i d e n t i f i c a d o s , na prática, pa r a aplicação do processo de c o n t a t o é a separação de f a s e s no

decantador, devido a produção de biogás.

2.2.3.4 F i l t r o anaeróbio de f l u x o ascendente

0 f i l t r o anaeróbio é constituído p o r uma câmara na q u a l é acomodada uma camada de agregado, através do'qual p e r c o l a o líquido a s e r t r a t a d o .

"0 resíduo a t r a t a r f l u i em s e n t i d o ascendente, en t r a n d o em c o n t a t o com o meio (câmara de agregado) sobre o q u a l se f i x a m as bactérias anaeróbias. Como as bactérias ea tão a d e r i d a s ao meio a não sao a r r a s t a d a s p a r a o e f l u e n t e , po de-se o b t e r tempos médios de retenção c e l u l a r da ordem de 100 d i a s . Em consequência, é possível c o n s e g u i r grandes v a l o r e s * de idade de l o d o com b a i x o s tempos de detenção hidráulica Desta maneira, o f i l t r o anaeróbio pode s e r u t i l i z a d o p a r a o

t r a t a m e n t o de resíduos de b a i x a concentração a t e m p e r a t u r a am b i e n t e " ( K e t c a l f e Eddy, 1979)*

V i e i r a e Alem ( 1 9 8 3 ) , t e s t a r a m um sistema de decan-t o - d i g e s decan-t o r e f i l decan-t r o anaeróbio p a r a decan-t r a decan-t a m e n decan-t o de esgodecan-to do-méstico, obtendo remoção de 85# de DBO e 79# de DQO, operando

com tempo de detenção hidráulica médio de 19 h o r a s , e mínimo de 6 horas no f i l t r o anaeróbio.

Problemas sérios de entupimentos sao v e r i f i c a d o s em f i l t r o s anaeróbios em e s c a l a r e a l .

2.2.3.5 Reatar de f i l m e f i x o em l e i t o expandido

J e w e l l e t a l i i ( 1 9 8 l ) , desenvolveram o r e a t o r de f i l me f i x o em l e i t o expandido para o t r a t a m e n t o anaeróbio, no • q u a l o resíduo a s e r t r a t a d o p e r c o l a ascendentemente em um l e i t o suspenso que serve de s u p o r t e p a r a aB bactérias. A ex pansão do l e i t o é mantida p e l a v e l o c i d a d e v e r t i c a l s u f i c i e n t e mente a l t a , a l i a d a a uma t a x a de recirculação também elevada.

U t i l i z a d o , por seus i d e a l i z a d o r e s , p a r a o t r a t a m e n -t o de esgo-to domés-tico deca? iado, f o i alcançada uma remoção *

de 70# de DQO, fornecendo v- efluente com cerca de 40 mg/1 de

DQO e 5,0 mg/l de sólidos e * censos (SS)

2 . 2.3.6 Digestor anaeróbio de f l u x o ascendente com manta de l o d o .

L e t t i n g a e t a l i i (1980), desenvolveram um novo t i p o de d i g e s t o r chamado de f l u x o ascendente com manta de l o d o , d£ tado de um d i s p o s i t i v o i n t e r n o de separação de f a s e s (gás/ lá quido/sólido). I n i c i a l m e n t e u t i l i z a d o p a r a o t r a t a m e n t o de r e síduos concentrados, sua a p l i c a b i l i d a d e alcança resíduos de b a i x a concentração, como é o caso do esgoto doméstico.

A utilização desse d i g e s t o r no t r a t a m e n t o de esgoto doméstico será d e s c r i t o a s e g u i r .

2.3 0 d i g e s t o r anaeróbio de f l u x o ascendente - DAPA

0 d i g e s t o r DASB (Dpflow Anaeróbio Sludge B l a n k e t ) ou d i g e s t o r anaeróbio de f l u x o ascendente (DAPA) com manta de l o d o , f o i desenvolvido na década de 70, p e l o D r . Gatze L e t t i n

ga e sua equipe, na Universidade de Wageninger-Holanda, v i s a n

24

de indústrias).

L e t t i n g a e t a l i i ( I 9 8 O ) , descobriram que a i n s t a -lação, na p a r t e s u p e r i o r do d i g e s t o r , de um separador de f a ses (gás/l£quido/sólido) p e r m i t i r i a um bom desempenho do t r a tamento anaeróbio, através de um d i g e s t o r de f l u x o ascenden-t e .

Apesar de, i n i c i a l m e n t e , t e r s i d o desenvolvido para o t r a t a m e n t o de águas residuárias de elevada concentração, o d i g e s t o r anaeróbio de f l u x o ascendente com manta de l o d o t o r na viável o uso do processo anaeróbio p a r a o t r a t a m e n t o de r e síduos com b a i x a concentração, como é o caso do esgoto domes t i c o . Nesses d i g e s t o r e s , observam-se baixos tempos de detenção hidráulica devido a retenção, em seu i n t e r i o r , de l o d o a t i v e em quantidade s u f i c i e n t e e qualidade adequada do ponto de v i s t a físico e biológico.

2.3.1 Características do SAPA

0 d i g e s t o r anaeróbio de f l u x o ascendente com manta de l o d o p o s s u i características específicas que t o m a m o p r o cesso anaeróbio aplicável a a f l u e n t e s de a l t a e b a i x a concen traçoes•

As p r i n c i p a i s características sãoi

a - distribuição uniforme do a f l u e n t e sobre o fundo do d i g e s t o r , p o s s i b i l i t a n d o um bom g r a u de c o n t a t o e n t r e a água residuária a s e r t r a t a d a e as bactérias anaeróbias;

b - s e n t i d o ascendente da água residuária p e r c o l a n do através da coluna de digestão;

o - existência de um sistema de separação de f a s e s (gás/líquido/sólido) na p a r t e s u p e r i o r e i n t e r n a do d i g e s t o r , r e s u l t a n d o num acúmulo do l o d o no d i g e s t o r , aumentando conse-quentemente a idade do l o d o do sistema;

d - formação, em seu i n t e r i o r , de um p e r f i l de l o d o biológico granulado, de concentração decrescente em função do d i s t a n c i a m e n t o ao fundo do d i g e s t o r .

e - agitação i n t e r n a , r e s u l t a n t e da própria produ çao de gás.

2 . 3 . 2 0 separador de fases

0 separador de fases (gás/líquido/sólido ) , s i t u a

do na p a r t e s u p e r i o r , c o n s t i t u i o d i s p o s i t i v o característico do DAFA. As f i n a l i d a d e s p r i n c i p a i s do sistema de separação ' de f a s e s são ( A n r a i n , 1983 ) :

"a - r e a l i z a r uma separação e f e t i v a do gás, agregado ao l o d o ;

b - c r i a r condições favoráveis para a floculação de l o d o e sedimentação, através da criação de uma zona de quies cência na p a r t e s u p e r i o r do d i g e s t o r ;

c - p e r m i t i r que o l o d o r e t o r n e p a r a a câmara de d i gestão sem a aplicação de qualquer d i s p o s i t i v o mecânico ( p o r e i . um c o n j u n t o de r a s p a d o r e s ) " .

Quando estas f i n a l i d a d e s são alcançadas, o que de pende de um adequado dimensionamento, v e r i f i c a - s e bons r e s u l tados da a p l i c a b i l i d a d e do prooesso anaeróbio em BAFAS.

A F i g u r a 3 apresenta o desenho esquemático de um DA?A.

Ma p a r t e i n f e r i o r do separador de fases há uma i n t e r f a c e líquido-gás, mantida p o r um s e l o hidráulico e x t e r n o . As bolhas de biogás se acumulam na câmara de gás, acima da i n t e r f a c e , e os f l o c o s de lodo eventualmente a r r a s t a d o s , de-p o l B de desagregarem-Be das b o l h a s , decantam p o r gravidade ,

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Calha E f l u e n t e

B i o g a i

8 ioga*

S i l o Hidráulico

F I G U R A 3 : DESENHO ESQUEMÁTICO DE UM DIGESTOR ANAERÓBIO DE FLUXO A S C E N D E N T E ( DAFA ) .

t o r n a n d o a f a z e r p a r t e da manta de l o d o .

Ao a t i n g i r a região s u p e r i o r do separador, o esgoto a d e n t r a numa zona de sedimentação ( d e c a n t a d o r ) , encontrando aí um ambiente t r a n q u i l o sem a turbulênoia provocada p e l a s b o l h a s de gás, tendo sua v e l o c i d a d e a s c e n c i o n a l diminuída a medida que se aproxima da superfície líquida do d i g e s t o r . A combinação de uma zona t r a n q u i l a com a diminuição da v e l o c i dade a s c e n c i o n a l do líquido, na zona de sedimentação, f a z com que os f l o c o s de l o d o carregados p e l o líquido tendam a decantar e se d e p o s i t a r sobre o separador de f a s e s . A d e c l i vidade do separador p e r m i t e o deslizamento dos f l o c o s s e d i montados e o seu consequente r e t o r n o para a manta de l o d o . Desse modo, deacarrèga-se da superfície do d i g e s t o r um e f l u ente com b a i x o t e o r de sólidos em suspensão*

2.3.3 0 l o d o anaeróbio

L a t t i n g a e t a l i i ( 1 9 8 0 ) , afirmam que o d e s e n v o l v i mento de um l o d o com a l t a a t i v i d a d e específica e próprio da des s u p e r i o r e s de decantação c o n s t i t u i a p r i n c i p a l caracte_ rística do processo anaeróbio p o r d i g e s t o r e s de f l u x o ascen

dente com d i s p o s i t i v o de separação de f a s e s *

D i v e r s o s f a t o r e s i n f l u e n c i a m a taxa de crescimento do l o d o , no i n t e r i o r do digestor,(Relatório Haslconing,1989)s

" a - tempo de detenção hidráulica (ÍDH).

Em c u r t o s TDHs o c o r r e o carreamento de sólidos, d i minuindo a t a x a de aumento de l o d o ;

b - distribuição da entrada de alimentação.

Uma b a i x a densidade de pontos de entrada do esgoto provoca c u r t o - c i r c u i t o no d i g e s t o r , tendo e f e i t o n e g a t i v o na

2 8

retenção de sólidos. Em consequência a produção de l o d o será menor;

c - Tipo de esgoto

Despejos contendo grande fração de m a t e r i a l o r g a n i co d i s s o l v i d o f o r n e c e uma produção de l o d o mais baixa.porque a fração de biornassa a t i v a aumentará e maior quantidade de m a t e r i a l orgânico sólido será c o n v e r t i d o ; enquanto que esgo

t o s com uma fração r e l a t i v a m e n t e grande de m a t e r i a l sólido 1

inorgânico e de sólido orgânico fracamente biodegradável au mentam a t a x a de crescimento de l o d o * .

Além de a p r e s e n t a r boa s e d i m e n t a b i l i d a d e , o l o d o , 1

gerado no processo anaeróbio, apresenta bom grau de e s t a b i l i dade, fácil desidratação e secagem, o que f a c i l i t a em m u i t o a disposição f i n a l do exceBso de lodo p r o d u z i d o .

0 l o d o pode, a i n d a , s e r armazenado sem d i f i c u l d a d e s por períodos longos e depois ser novamente u t i l i z a d o sem ' perdas na a t i v i d a d e metanogênica.

2.3.4 P a r t i d a do Processo Anaeróbio

A p a r t i d a de um d i g e s t o r anaeróbio é d e f i n i d a como o período de tempo necessário para que se forme em seu i n t e -r i o -r , uma camada de l o d o a t i v o (população b a c t e -r i a n a ) com boa a t i v i d a d e metanogênica.

0 período de p a r t i d a se c a r a c t e r i z a por: b a i x a p r o -dução de gás; b a i x a eficiência de remoção de EBO e DQO; mais a l t a fração de SSV no e f l u e n t e do que durante a operação n o r mal; l o d o com f r a c a propriedade de sedimentação e b a i x a a t i -vidade metanogênica.

0 arranque, ou p a r t i d a , de um d i g e s t o r anaeróbio de

a) realização de uma prévia inoculação e b ) através do p r o -cesso de auto-inoculação.

a - Inoculação Prévia

Dispondo-se de uma c u l t u r a m i c r o b i a n a já adaptada 1

ao resíduo a s e r t r a t a d o , a p a r t i d a pode s e r e f e t i v a d a em pouco tempo. A inoculação também pode s e r f e i t a com l o d o de esgoto d i g e r i d o , de estações de t r a t a m e n t o , n e s t e oaso o pe ríodo de p a r t i d a pode l e v a r de 2 a 5 meses, ou então, po-de-se u t i l i z a r e s t e r c o bovino d i g e r i d o .

Estes procedimentos aceleram a p a r t i d a , d i m i n u i n d o ' o tempo necessário, ao d i g e s t o r , para que s e j a alcançado o regime estacionário.

b - Processo de Auto—inoculação

0 digestor anaeróbio de f l u x o ascendente pode ser

p o s t o em funcionamento sem uma a n t e r i o r semeadura com l o d o anaeróbio. I s s o é possível devido a existência do d i s p o s i t i -vo de Beparação de f a s e s que a c e l e r a a sedimentação e retém' o l o d o a t i v o , tendo como consideração que o esgoto já contém as bactérias metanogênieas para o desenvolvimento da manta ' de l o d o .

A p a r t i d a , sob essas condições, o c o r r e em poucos me

ses ( 3 a 5 meses ) , o que torna dispensável os gastos com

aquisição e t r a n s p o r t e de l o d o anaeróbio.

2.3.5 0 Uso do digestor anaeróbio de f l u x o ascendente com

manta de lodo no t r a t a m e n t o de esgoto doméstico

D i v e r s o s experimentos foram r e a l i z a d o s para v e r i f i cação da a p l i c a b i l i d a d e do d i g e s t o r anaeróbio de f l u x o as -cendente com manta de l o d o , dotado de d i s p o s i t i v o de separação de f a s e s , no t r a t a m e n t o de esgoto doméstico. Esses e s t u dos f o r a m r e a l i z a d o s em e s c a l a de laboratório, em e s c a l a p i

-30 l o t o e em e s c a l a - r e a l . 2. 3 . 5 . 1 Estudos na Holanda l e t t i n g a e t a l i i 1983, descrevem os r e s u l t a d o s dos p r i m e i r o s estudos r e a l i z a d o s : a operando d i g e s t o r e s de 30 e 120 l i t r o s , i n o c u -lados com l o d o de esgoto p r o v e n i e n t e de estação de tratamen t o c o n v e n c i o n a l , obteveram eficiência de remoção de 4-8-79 i» da DQO ( a f l u e n t e / e f l u e n t e f i l t r a d o ) com um tempo de deten -ção hidráulioa de 36 - 6,3h, a uma temperatura de 12-30°C.

b - em seguida, L e t t i n g a e t a l i i , estudando o de sempenho de um d i g e s t o r de 120 l i t r o s , i n o c u l a d o com l o d o a t i v o de t r a t a m e n t o de vinhaça, o b t i v e r a m 65-8O56 de redução de DQO ( a f l u e n t e / e f l u e n t e f i l t r a d o ) , operando a uma tempera t u r a de 8-20°C e um tempo de detenção hidráulica de 24 - 8 h o r a s .

2.3.5.2 Experiência em C a l i - Colômbia

A p a r t i r de 1983 f o i operado, em C a l i - Colômbia , um d i g e s t o r em e s c a l a - p i l o t o com o i n t u i t o de v e r i f i c a r o <

desempenho do tratamento anaeróbio de esgoto doméstico sob condições t r o p i c a i s . Esse p r o j e t o f o i f i n a n c i a d o p e l o gover no holandês.

P e l a significância dessa experiência serão d e s c r i -t o s , a s e g u i r , os p r i n c i p a i s r e s u l -t a d o s { Hela-tório 1

HASKOHING ) .

0 d i g e s t o r de 64m^ ( e s c a l a - p i l o t o ) f o i posto em funcionamento no início de 1983, tendo-se acompanhado o seu desempenho durante um período de 4,5 anoB. Inicialmente, '

u t i l i z o u s e uma pequena quantidade de i n o c u l o . 0 tempo i n i -c i a l de detenção hidráuli-ca de 25 horas f o i reduzido gradual mente p a r a 2,4 horas

Resultados P r i n c i p a i s :

a P a r t i d a do d i g e s t o r constatouse s e r v a n t a j o so a p a r t i d a do d i g e s t o r com m a t e r i a l de semeadura ( i n o c u l a -ção prévia) e um aumento g r a d u a l da t a x a de carga.

V e r i f i c o u - s e também, que se pode operar um PAPA, pa-r a t pa-r a t a m e n t o de esgoto doméstico, sem inoculação, em um ' tempo médio de detenção hidráulica c u r t o de 6 h o r a s , o c o r r e n do uma rápida acumulação de sólidos no l o d o do d i g e s t o r . A p a r t i d a nessas condições pode se d a r em 14 semanas;

b - Desempenho do t r a t a m e n t o - observou-se a c a p a c i dade do sistema para r e t i r a r m a t e r i a l orgânico dos esgotos* Essa remoção, expressa em termos de DQO tõtal/filtrado, DBO t o t a l , SST e SSV é apresentada na Tabela 3.

Tabela 3 Eficiência de remoção e qualidade do e f l u e n t e o b t i -dos na p l a n t a - p i l o t o em Cali-Colombia. PARÍMET20 Eficiência de remo gão (*) MEDIA VABIAÇXO Qualidade do e f l u e n t e (mg/l VARIAçXO DQO t o t a l 65 50-75 120-140 DQO t o t a l / f i l h a d o 80 70-90 DBO t o t a l 80 70-90 25-•45 SST 70 60-85 30-•60 SSV 70 60-85 15--40

Ponte: Belatório HASKOHIEG, 1989*

V e r i f i c o u - s e no sistema estudado uma d e f i c i e n t e r e

dução na quantidade de patogênicos presentes no esgoto. P_o dendo-se mencionar uma remoção de 80?£ como média*

32

A remoção de fósforo f o i mais ou meãos 40j£; enquan-t o que a concenenquan-tração de amónia aumenenquan-tou (amonificação do nitrogénio orgânico) permanecendo nessa f o r m a , já que num am b i e n t e anaeróbio a amónia não s o f r e mais transformações.

As concentrações médias de amónia no a f l u e n t e e e f l u e n t e f o r a m 10,5 e 14,9 mgHH^-lí/l, respectivamente e as concentrações médias de fósforo foram 2,6 e 1,6 mgP/l no a f l u e n t e e e f l u e n t e , respectivamente*

c - Tempo de detenção hidráulica ~ IDH

Foram r e a l i z a d a s experiências v a r i a n d o o TDH de 25 a 2,4 h o r a s . Em TDH de 8 , 6 e 4 horas foram conseguidos b a i -xos v a l o r e s de DBO e DQO e f l u e n t e s e a produção específica ' de gás f o i elevada. Nas experiências com TDH e n t r e 4 e 2,4 horas o c o r r e u arrastamento de l o d o , pertubando os r e s u l t a d o s . Em TDH de 2,4 horas a produção específica de gás e a efieiên

c i a de remoção de DQO f o r a m b a i x a s . I n d i c a n d o que o tempo de c o n t a t o e n t r e o esgoto e o l o d o f o i c u r t o demais.

Executaram-se o u t r o s ensaios, c o n c l u i n d o - s e que o melhor desempenho f o i o b t i d o com TDH médio de 6 h o r a s .

d - Composição e produção de gás

A composição de biogás f o i b a s t a n t e c o n s t a n t e :

75-8O5É de CH4; 5-7# de C02 e 15-20# H.

A produção específica de gás f o i de 0,19 n ? A e DQO removido ou 0,33 Kg metano/Kg DQO removido.

Adieionando-se v i n h o t o , a produção de gás aumentou'

p a r a 0,31 m3/Eg DQO removido ou 0, 5 4 Kg metano/Kg DQO

remo-v i d o .

V e r i f i c o u - s e que 56# a 63# do metano é d i s s o l v i d o 1

no e f l u e n t e .

DQO/Kg SV d i a . Convertendo-se esse v a l o r para t a x a 7n?(nima de carga aplicável ( TMCA ) tem-se:

Considerando o volume do d i g e s t o r de 64 m3, contendo 800 Kg

SV e eficiência de remoção de DQO t o t a l de &5Í°

TMCA = ( 0,1 x 800 ) / ( 0,65 x 64 ) = 1,92

Logo a t a x a máxima de carga aplicável é de aproxima damente 2 Kg DQO/m^ d i a .

e - Lodo anaeróbio

- Sedimentabilidade

V e r i f i c o u - s e que a sedimentação do l o d o f o i i n f l u e n c i a d a p e l a fração de m a t e r i a l orgânico presente no esgoto.

Além do esgoto doméstico, p r o v e n i e n t e de um d e t e r m i nado c o l e t o r ( c o l e t o r C a n a v e r a l e j o ) , u t i l i z o u - s e , também, 1

e f l u e n t e de um C o l e t o r C e n t r a l que apresentava uma. m i s t u r a ' de esgoto doméstico e i n d u s t r i a l . Has águas residuárias do C o l e t o r C e n t r a l , detectouse sólidos de f r a c a d e g r a d a b i l i d a -de que se acumularam no l o d o , diminuindo a proprieda-de -de -de

cantação.

V a l o r e s de 10 m/h foram determinados para a v e l o c i -dade de sedimentação do l o d o (quando alimentado p e l o C o l e t o r Canaveralejo) e 5 m/h quando alimentado com esgoto do Cole-t o r C e n Cole-t r a l .

- Produção de lodo

A produção de l o d o se e l e v o u quando se t e v e b a i x a s '

t a x a s de c a r g a , diminuindo a fração de matéria orgânica no l o d o . Obteve-se uma produção de l o d o de 0,06 até 0,1 Kg ST/

do esgoto.

A capacidade ipár-iipa de retenção de l o d o no d i g e s t o r de 64m3 é de 2000-2400 Kg ST ou 600 a 800 Kg SV.

34

A percentagem de c i n z a s do lodo f l u t u o u e n t r e 55 e 65*.

2,3.5.3 Experiência no B r a s i l

A p a r t i r de 1933» no B r a s i l , foram r e a l i z a d a s expe-riências o b j e t i v a n d o o eBtudo de d i g e s t o r e s anaeróbios de f l u x o ascendente com manta de lodo, dotados de d i s p o s i t i v o s de separação de f a s e s , p a r a o tratamento de esgotos domésti-c o s , destadomésti-cando-se:

a - A Companhia de T e c n o l o g i a de Saneamento Ambient a l CETESB São P a u l o , i n i c i o u , a p a r Ambient i r de 1983, p e s q u i -s a -s com o i n t u i t o de de-senvolvimento e adaptação do p r o c e -s -s o às condições n a c i o n a i s .

I n i c i a l m e n t e um d i g e s t o r de 106 l i t r o s de c a p a c i d a -de f o i p r o j e t a d o p a r a o tratamento -de e s g o t o s , como d e s c r e v e V i e i r a ( 1 9 8 4 ) . Construído em PVC e operado continuamente, du r a n t e c e r c a de s e t e meses, com esgoto pré-decantado em tempo r a t u r a c o n t r o l a d a de 35°C e tempo de detenção hidráulico de

4 h o r a s , obtendo os s e g u i n t e s r e s u l t a d o s :

- A s remoções médias de c a r g a orgânica e de sólidos em suspensão ( d u r a n t e o regime estacionário) foram de:

. 7 2 * - Remoção de DBO t o t a l . 88* - Bemoção de DBO f i l t r a d o . 6 5 * - Bemoção de DQO t o t a l . 8 3 * - Bemoção de DQO f i l t r a d o • 61* - Bemoção de SS Remoção de patogênicos em t o r n o de 74* ( c o l i f o r -mes t o t a i s ) e 70* ( C o l i f o r m e s P e c a i s ) .

f o i de 23 1 CHTP Seoo/dia.

- A composição do gás, o b t i d o da digestão do e s g o t o , f o i de: 75* de CH+ ; 5* de OOg ; 19* de H2*

Os boas r e s u l t a d o s o b t i d o s i n c e n t i v a r a m novas pes -q u i s a s r e a l i z a d a s p e l a CETESB, i n c l u s i v e em e s c a l a - r e a l , em um

d i g e s t o r de I 2 0 m3.

b - líobre e Guimarães (1987),, descrevem estudos r e a l i z a d o s p e l a Sabesp - São Paulo, em um d i g e s t o r anaeróbio de f l u x o ascendente com manta de l o d o , em e s c a l a - p i l o t o , de 3,7 m3, i n s t a l a d o na ETE - L e o p o l d i n a , em Sao Paulo.

Após a p a r t i d a do d i g e s t o r as eficiências de DQO e DBO mostraram-se, em média 7 3 * e 78* respectivamente.

A t a x a de utilização de s u b s t r a t o , medida em DQO t o -t a l , -tendeu para um v a l o r máximo de 0,15 Kg DQO/Kg SSV d i a .

0 manto desenvolvido no d i g e s t o r e r a constituído de l o d o de f l o c o s bem i n d i v i d u a l i z a d o s , com índices volumétricos v a r i a n d o de 20 ml/g a 50 ml/g*

A produção de gás v a r i o u e n t r e 54- e 118 l / m3 esgoto,

com percentagem de metano de 73 a 82*.

V e r i f i c o u s e e s t a b i l i d a d e no processo, quanto a a c i -dez e a l c a l i n i d a d e : & aci-dez manteve-se sempre m u i t o próxima' a 50 mg HAc/1 e a a l c a l i n i d a d e v a r i o u e n t r e 200 a 250 mg • Oa CO^/l.

c A Fundação de Amparo à Tecnologia e ao Meio Am b i e n t e FATMA em Florianópolis SC., desenvolveu, a p a r -t i r de 1984, es-tudos sobre o -t r a -t a m e n -t o anaeróbio de esgo-to ' doméstico em d i g e s t o r e s de f l u x o ascendente como descrevem 1

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- O d i g e s t o r de 120 l i t r o s de capacidade f o i operado continuamente durante 9 meses (março a dezembro de 1986),obje t i v a n d o - s e v e r i f i c a r a auto-inoculação do d i g e s t o r e a depura ção do esgoto doméstico.

- Após 4 meses de operação, constatou-se que a i n o culação/aclimatação estavam concluídas. Alcançouse eficiên -c i a s de remoção de DSO de 80* , DQO de 7 9 * e SST de 79*. 0 tempo de detenção hidráulica f o i de 4 horas e a temperatura ' v a r i o u e n t r e 19 e 28°C.

Todas essas experiências são unânimes quanto a v i a M l i d a d e do t r a t a m e n t o de esgoto doméstico p o r d i g e s t o r e s anae-róbios de f l u x o ascendente com manta de l o d o , e d i s p o s i t i v o '

de separação de f a s e s , à nível secundário.

É i m p o r t a n t e d i s t i n g u i r , e n t r e os d i g e s t o r e s anaeró-b i o s de f l u x o ascendente - DAFAs, aqueles que não possuem o d i s p o s i t i v o de separação de fases (os chamados DAFAs s i m p l i f i cados) e que, p o r essa razão, apresentam desempenho i n f e r i o r ' quando comparados com os D A F A B dotados de d i s p o s i t i v o s i n t e r

nos de separação de f a s e s .

A Companhia de Saneamento do Paraná - SAUEPAR, a p a r t i r de 1984, passou a a d o t a r em grande-escala, o t r a t a m e n t o ' anaeróbio de esgoto doméstico p o r d i g e s t o r e s anaeróbios de ' f l u x o ascendente, após t e r s i d o v e r i f i c a d o a s i m p l i c i d a d e e b a i x o c u s t o de i n v e s t i m e n t o e operação dessas unidades.

Dentre os vários DAFAs s i m p l i f i c a d o s , i n s t a l a d o s no Estado do Paraná, Bollman e Aisee (1987: a, b , c ) apresentam os r e s u l t a d o s da operação de três unidades i n s t a l a d a s n a r e gião de C u r i t i b a - PB., nas moradias de Caiçara, I t a t i a i a e Augusta. As características dos d i g e s t o r e s anaeróbios de f l u xo ascendente empregados são apresentados na Tabela 4.

Tabela 4 Carãoterísticaa dos DAFAs i n s t a l a d o s nas moradias de Caiçara, I t a t i a i a e Augusta, na região de C u r i t i b a Estado do Paraná.

CARACTERÍSTICAS

DIGESTORES CARACTERÍSTICAS

CAIÇARA ITATIAIA AUGUSTA

Volume ( a ? ) 4,2 238 267 Vazão média ( l / s ) 0,42 _{14,1 6,5} Tempo detenção h i -dráulico ( h ) 2,5 4,7 Forma Cone i n -v e r t i d o Tronco de cone Tronco de cone Cobertura L a j e con c r e t o l a j e con c r e t o Lona plástica

Alimentação Gravidade Bombeio Bombeio

"Separador de f a s e s * não não não

Fonte: Bollman e A i s s e ( 1987; a, b , e ) .

Quanto ao desempenho do t r a t a m e n t o , as eficiências ' de remoção da DQO f o r a m de 20*, 50* e 70* nos DAFAs de Caiça-r a , I t a t i a i a e Augusta, Caiça-r e s p e c t i v a m e n t e .

S i l v a (1989), apresenta os r e s u l t a d o s o b t i d o s da ope-ração de d o i s DAFAs, sem separador de f a s e s , monitorados em d o i s experimentos sendo o p r i m e i r o durante o período de j u l h o de 1986 a maio de 1987 e o segundo de junho de 1987 a j u l h o de 1 9 8 8 , na cidade de Campina Grande, Estado da Paraíba. Os d i g e s t o r e s ( r e a t a r e s ) denominados de TA1 e TA2, tinham as me£ mas dimensões: 1,5 m de comprimento, 1,4 m de l a r g u r a e 3,6 m