Reatores UASB: Tratamento Anaeróbio de Efluentes

REATORES UASB Reatores UASB Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reatores anaeróbios de fluxo ascendente e manta de lodo RAFA Reatores de alta taxa para tratamento de águas residuais Desenvolvido nos anos 70 na Holanda pelo Prof Gatze Lettinga Universidade de Wageningen para tratamento principalmente de efluentes industriais com alta carga orgânica Expandiramse em países de clima quente também no tratamento de esgoto sanitário Baseados na entrada do afluente pela parte inferior onde é mantido um leito de lodo e uma manta de lodo que se expande e na existência de um separador sólidolíquidogás trifásico A alta concentração de microrganismos anaeróbios no leito e na manta de lodo garantem remoção de até 75 do DQO com TDHs de algumas horas O separador trifásico impede a perda excessiva de sólidos garantindo alto tempo de retenção celular nos reatores Reatores UASB Reatores UASB Integração com unidades aeróbias em ETEs Substituição do decantador primário Recebe o lodo secundário promovendo a digestão O lodo é retirado do UASB já adensado e digerido e enviado diretamente para secagem Principais parâmetros do projeto Tratamento preliminar deve ser realizado com eficiência incluindo peneira recomendado para evitar Obstrução das tubulações de distribuição do afluente Deposição de sólidos grosseiros e areia no leito de lodo Formação excessiva de espuma Faixa adequada de carga hidráulica volumétrica esgoto sanitário Faixa adequada de carga orgânica volumétrica esgoto industrial Controle da velocidade ascensional para garantir a suspensão da manta de lodo porém sem que ocorra perda de sólidos O sistema de distribuição do afluente deve permitir a alimentação homogênea do reator promovendo mistura adequada com o leito de lodo e impedindo curtoscircuitos Eficiência do separador trifásico na separação sólidolíquidogás Remoção periódica de espuma e de lodo acumulados Principais problemas operacionais Carga hidráulica volumétrica CHV 43 Carga orgânica volumétrica COV Altura de reatores UASB Velocidade superficial ou ascensorial 45 Volume e modulação de reatores UASB 47 Sistema de distribuição afluente Distribuição uniforme para mistura adequada e para se evitar curtos circuitos Alimentação em compartimentos de distribuição superiores para divisão equitativa do afluente Velocidade descendente nas tubulações inferior a 02 ms evitando arraste de bolhas de ar D 75 a 100 mm com redução nos locais de saída para 40 a 50 mm evitando deposição de areia e melhorar mistura o leito de lodo Número de distribuidores respeitando áreas de influência Usualmente 2 a 3 m² por tubo Tipo de lodo Denso e fluocento Concentração 40 kgSSTm³ Medianamente denso e fluocento Concentração 20 a 40 kgSSTm³ Granular Carga orgânica aplicada kgDOm³d Área de influência de cada distribuidor m² Fonte Chernicharo 2016 Sistema de distribuição afluente Reatores retangulares Canaleta externa de coleta do efluente Compartimento de distribuição do afluente Canaleta interna de coleta do efluente Separadores trifásicos Tubos de distribuição Fonte Chernicharo 2016 Sistema de distribuição afluente Reatores circulares Compartimento de distribuição do afluente Canaleta de coleta do efluente Separador trifásico Tubos de distribuição Fonte Chernicharo 2016 Sistema de distribuição afluente Sistema de distribuição afluente Separadores trifásicos Separadores trifásicos Separadores trifásicos Verificação da velocidade de passagem nas aberturas para os compartimentos de decantação Quadro 519 Velocidades através das aberturas de passagem para o decantador Vazão afluente Vazão média Vazão máxima Picos temporários Velocidade mh 25 40 55 Fonte Chernicharo 2016 Separadores trifásicos Verificação da taxa de aplicação superficial no compartimento de decantação Quadro 518 Taxas de aplicação superficial e tempos de detenção hidráulica no compartimento de decantação Vazão afluente Taxa de aplicação superficial mh Tempo do detenção hidráulica h Vazão média 08 15 Vazão máxima 12 10 Picos temporários 15 06 Fonte Chernicharo 2016 Separadores trifásicos Produção de CH₄ e biogás Produção de CH₄ e biogás Produção de CH₄ e biogás Produção de lodo Coleta do efluente final Bibliografia JORDÃO EP PESSÔA CA Tratamento de Esgotos Domésticos 4ª ed Rio de Janeiro Segrac 2005 PIVELI RP SOUZA TSO Tratamento anaeróbio Aula 4 Disciplina Tratamento de Esgotamento Sanitário PHA 3413 Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental Escola Politécnica Universidade de São Paulo 2017 63