Avaliaçao de um sistema hibrido integrado de lodo ativado e biofilme em leito móvel para tratamento de esgotos domésticos, utilizando PVA-Gel como meio suporte

Abstract

O sistema de lodos ativados é um dos processos de tratamento de águas residuárias mais utilizados no mundo. Apesar de apresentar boas eficiências na remoção de matéria orgânica e nutrientes, é muito sensível a aumento de cargas hidráulicas e orgânicas, além de gerar grandes quantidades de lodo. Vários estudos indicam que a implantação de sistemas híbridos pode resultar na otimização das vantagens e minimização das desvantagens do sistema de lodos ativados. O IFAS (Integrated Fixed-Film activated Sludge) é a um sistema de tratamento biológico formado pela associação do sistema de lodos ativados ao sistema MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor), no qual a biomassa cresce aderida a meios suporte mantidos em suspensão nos reatores biológicos. O presente estudo teve como objetivo avaliar o comportamento de uma unidade piloto, utilizando o sistema IFAS, em diferentes tempos de detenção hidráulica (TDH). Foi utilizado o PVA-Gel como meio suporte para crescimento da biomassa. Trata-se de um hidrogel poroso, que possui uma estrutura de malha com poros minúsculos, produzido a partir de álcool polivinílico, com densidade específica de 1.025, taxa de absorção de água de 0,08 m3/m3 e área superficial total de 2500m2/m3. A unidade piloto foi instalada na ETE Riacho Fundo, uma das unidades de tratamento de esgotos da Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal (CAESB). O sistema foi operado com sete regimes operacionais diferentes, nos quais foram aplicados TDHs que variaram de 18 a 5,1 horas e carga de amônia de 41 a 230 g N-NH4+. m-3.d-1. A eficiência de remoção global de nitrogênio amoniacal foi de 79%, sendo que nos regimes com TDH de 18,12 e 9 horas, essa eficiência se manteve acima de 90%. Verificou-se pouca variação na eficiência de remoção de matéria orgânica ao longo do experimento, mantendo uma eficiência média de 95% de remoção de DQO solúvel. A estrutura da comunidade de protozoários e metazoários foi semelhante àquela observada nos sistemas de lodos ativados. Ensaios de atividade específica indicaram que a biomassa imobilizada no PVA-Gel é eficiente na remoção de amônia e matéria orgânica, com uma taxa de oxidação de amônia de até 12 mg N-NH4+h-1 em 0,525L de PVA-Gel.