Influência da adição de cloreto férrico na formação de lodo granular aeróbio em reatores de bateladas sequenciais para tratamento de esgoto sanitário.

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Nunes, Allan Costa
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Aerobic granular sludge; Cloreto; Esgotos sanitários (Tratamento); Ferric choride; Lodo (Tratamento); Phosphorus removal; Reator de bateladas sequenciais; Sequentially operated batch reactors; Tratamento bioquímico
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3147/tde-07042021-152913/

A presente pesquisa tem por objetivo principal avaliar a formação do Lodo Granular Aeróbio (LGA) em Reatores de Bateladas Sequenciais (RBS) entre dois reatores iguais de 3 m de altura e 30 cm de diâmetro, em que se adicionou Cloreto Férrico a um deles. Foram analisados de forma comparativa os resultados quanto às características de concentração e índice volumétrico do lodo, bem como a remoção de matéria orgânica, nitrogênio e fósforo no processo de tratamento. Para este estudo, utilizou-se esgoto produzido no campus da Universidade de São Paulo, de modo a reproduzir as características de esgotos domésticos reais. Para melhor compreensão do método de tratamento, dividiu-se este trabalho em 3 fases, sendo as duas primeiras de cunho exploratório para a escolha da configuração que apresentasse melhores resultados quanto ao desenvolvimento inicial de lodo granular aeróbio. A partir da inoculação de lodo desenvolvido em um RBS, a Fase I completou-se os reatores de modo a fornecer uma razão Alimento/Microrganismo (A/M) de 1,1 g DQO/g SSV.dia e taxa de aeração de 2,55 cm/s, mantendo a OD em saturação. Nesta etapa realizou-se o controle da idade de lodo de 6 dias, após a realização das reduções progressivas nos tempos de sedimentação. Para os 90 dias de análise o efluente se mostrou altamente clarificado, porém o lodo de ambos os reatores era composto por flocos de grandes dimensões, e fração granular imperceptível à olho nu, e apresentou remoção máxima de fósforo foi de 43%. Para a Fase II, explorou-se a adição de uma mistura de lodos ativados e lodos de UASB. Como mudanças significativas, optou-se por trabalhar com uma A/M entre 0,3 e 0,5 g DQO/g SSV.dia. Ao se constatar a existência de partículas com estruturas típicas de lodo granular aeróbio, aplicou-se uma idade de lodo de 10 dias, trazendo rápida melhoria na qualidade do efluente final, porém a remoção máxima de fósforo foi de 70% no tratamento biológico. Para a Fase III manteve-se a condição operacional da fase anterior, com a inoculação de lodo de outro RBS de maior escala, recentemente iniciado. A um dos reatores dosou-se Cloreto Férrico em dois estágios diferentes, com 10 mg FeCL3/L durante 60 dias, e 20 mg FeCL3/L nos últimos 30 dias. O reator em que se adicionou o sal metálico apresentou formação de lodo granular 15 dias após a ativação da vi bomba dosadora. Como resultados, obteve-se sólidos com índice volumétrico de lodo para 5 e 30 minutos mais próximos de 50 mL/g SST, e a razão entre estes em 1,18. Como resultados da última fase, foi obtido no efluente tratado do reator sem a adição do coagulante (R1) 48 mg SST/L, 35 mg DBOT/L, 7 mg DBOS/L, 81 mg DQOT/L, 14 mg DQOS/L, 4,0 mg PT/L e 1,0 mg PS/L, e para o reator sob efeito da dosagem de Cloreto Férrico (R2) 35 mg SST/L, 38 mg DBOT/L, 4 mg DBOS/L, 61 mg DQOT/L, 4 mg DQOS/L, 3,3 mg PT/L e 0,2 mg PS/L. Alcançando uma remoção de P solúvel de 83 e 96%, para R1 e R2 respectivamente.