Estudo do desempenho de reatores de lodos ativados de fluxo contínuo e de batelada no tratamento de águas residuárias em regime não estacionário

Abstract

Este trabalho versa sobre a comparação quanto à eficiência de reatores de fluxo contínuo e por batelada no tratamento de esgotos domésticos por lodos ativados. A primeira parte do trabalho consistiu na revisão bibliográfica relativa aos constituintes das águas residuárias e aos modelos cinéticos utilizados para descrever o consumo do substrato solúvel por microrganismos e para o crescimento destes. A segunda parte do trabalho consistiu na definição de parâmetros para caracterizar certa água residuária e, por conseguinte, no dimensionamento de reatores de fluxo contínuo e de batelada para a remoção de matéria orgânica e de nitrogênio a partir de critérios de projeto baseados no balanço de massas e na produção de sólidos suspensos dos sistemas. A temperatura foi considerada de 20ºC, correspondendo à média anual das águas residuárias na região Sul do País. Ao dimensionar reatores para remover o mesmo percentual de matéria orgânica e de nitrogênio de um dado despejo urbano, compararam-se inicialmente os resultados obtidos para cada modalidade de fluxo quanto à área de implantação necessária às estruturas, por vezes considerada o parâmetro decisivo na escolha do tipo de tratamento a ser adotado, bem como quanto à produção de lodo em termos de sólidos suspensos. Posteriormente, na terceira parte do trabalho, através da utilização de software de integração numérica, simulou-se a ocorrência de transientes hidráulicos e orgânicos às estruturas anteriormente dimensionadas, sendo observados os efeitos na qualidade do efluente tratado quanto à presença de matéria orgânica e formas nitrogenadas. Ao analisar os resultados obtidos, concluiu-se que ambos os reatores são eficazes no tratamento da água residuária nas condições originais da fase de dimensionamento, porém ao aplicar os transientes, observou-se que tais estruturas geraram efluentes de pior qualidade, muitas vezes incompatíveis com os requisitos legais. Comparativamente, o reator de batelada apresentou menores concentrações de matéria orgânica e de nitrato, enquanto o reator de fluxo contínuo apresentou menor concentração de nitrogênio amoniacal.