III Simpósio Internacional sobre Gerenciamento de
Resíduos Agropecuários e Agroindustriais
12 a 14 de março de 2013 – São Pedro - SP
EMPREGO DE REATOR UASB NO TRATAMENTO DE EFLUENTES DE
FRIGORÍFICO
1*
1
1
Anna Carolina Ferreira Spelta ; Luciano dos Santos Rodrigues ; Israel José da Silva
1
Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG, Belo Horizonte-MG-Brasil.
*
[email protected]
RESUMO: O presente trabalho objetivou avaliar o comportamento e a eficiência em
escala real de um sistema de tratamento composto por reator UASB de efluentes
frigoríficos. Esse trabalho foi realizado no frigorífico Paladar, em Matozinhos, Minas
Gerais, Brasil. A ETE em escala real foi projetada para uma vazão diária de 60 m³ d-1,
correspondente a um abate de 59 bovinos por dia. O sistema de tratamento composto de
uma calha parshall, para medição de vazão, seguida de peneira estática, caixa de
gordura gravimétrica, e reator UASB foi monitorado semanalmente entre janeiro e agosto
de 2012. Foram analisados os seguintes parâmetros: pH, alcalinidade, demanda
bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO), sólidos totais (ST),
sólidos suspensos totais (SST) e sólidos sedimentáveis (Ssed). Os valores efluentes
médios de pH, DQO e SST no reator UASB foram de 7,00, 587 mg L-1 e 143 mg L-1,
respectivamente. O sistema mostrou-se eficiente, com remoção média de 98,07% para
DQO e 97,16% para SST. O reator UASB apresentou alta performance na remoção de
sólidos e carga orgânica. Dessa forma, esse reator torna-se uma alternativa viável para o
tratamento de águas residuárias de frigoríficos, já que oferece bons resultados de
remoção e baixo custo de implantação.
Palavras-chave: águas residuárias, reator UASB, abatedouro, escala real.
EMPLOYMENT OF UASB REACTOR IN WASTEWATER TREATMENT
SLAUGHTERHOUSE
ABSTRACT: This study aimed to evaluate the performance and efficiency of a full-scale
treatment system consisting of UASB reactor effluent slaughterhouse. This work was
performed at Paladar slaughterhouse in Matozinhos, Minas Gerais, Brazil. A full-scale
ETE is designed for a daily flow of 60 m³ d-1, corresponding to a slaughter of 59 cattle per
day. The treatment system consists of a parshall flume for flow measurement, then sieve
static box gravimetric fat, and UASB reactor was monitored weekly between january and
august 2012. We analyzed the following parameters: pH, alkalinity, biochemical oxygen
demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), total solids (TS), total suspended solids
(TSS) and settleable solids (Ssed). The average values of effluent pH, COD and TSS in
the UASB reactor were 7.00, 587 mg L-1 and 143 mg L-1, respectively. The system was
efficient, with average removal of 98.07% to 97.16% for COD and TSS. The UASB
showed high performance in removing solids and organic load. Thus, this reactor reactor
becomes a viable alternative for treating wastewater slaughterhouse, as it provides good
results removal and low deployment cost.
Keywords: wastewater, UASB reactor, slaughterhouse, full scale.
INTRODUÇÃO
Os recursos hídricos estão submetidos a um conjunto de impactos resultantes das
atividades humanas nas bacias hidrográficas e dos usos múltiplos da água produzindo
inúmeras alterações que as tornam impróprias (TUNDISI, 2001). A produção crescente
pela sociedade moderna de resíduos poluentes sem destinação adequada pode
III Simpósio Internacional sobre Gerenciamento de
Resíduos Agropecuários e Agroindustriais
12 a 14 de março de 2013 – São Pedro - SP
prejudicar de forma imensurável os ecossistemas, principalmente hídricos. Dessa forma,
há uma grande preocupação em relação ao grau de tratamento, ao destino final dos
esgotos e suas consequências sobre o meio ambiente (JORDÃO & PESSOA, 2011).
Nos últimos anos, o Brasil tem se esforçado no desenvolvimento de tecnologias
para a remoção da matéria orgânica de efluentes e com o aumento das exigências
ambientais há o desafio de buscar alternativas para o controle da concentração de
compostos nitrogenados de águas residuárias e a eliminação dos seus odores, o que
nem sempre tem obtido sucesso, dado a (ISOLDI & KOETZ, 1998).
Os efluentes provenientes de abatedouros possuem natureza essencialmente
orgânica, mesmo quando contam com unidades de industrialização de carne e
subprodutos. Por esta característica são na grande maioria dos casos tratados por
processos biológicos como lagoas de estabilização, reatores anaeróbios ou sistemas de
lodos ativados, de acordo com seu porte, capacidade de abate ou da existência de
unidades de industrialização da carne. (FORLANI et al., 2004)
A configuração do reator UASB consiste basicamente no regime hidráulico de
fluxo ascendente e na incorporação de um dispositivo interno de separação
sólidos/gás/liquido, dispensando o uso de um meio suporte para crescimento da
biomassa. Isto favorece o desenvolvimento e retenção de uma biomassa concentrada e
altamente ativa na zona de digestão, na forma de flocos densos ou lodo granulado.
Consequentemente, o reator opera com tempo de retenção celular (TRC) muito alto,
mesmo quando submetido a um TDH muito baixo (FORESTI & OLIVEIRA, 1995).
Dessa forma, o presente estudo objetivou avaliar o comportamento e a eficiência
em escala real de um sistema de tratamento composto por reator UASB de efluentes
frigoríficos.
MATERIAL E MÉTODOS
O trabalho foi realizado no frigorífico Paladar, em Matozinhos, Minas Gerais,
Brasil. A ETE em escala real foi projetada para uma vazão diária de 60 m³ d-1,
correspondente a um abate de 59 bovinos por dia.
O sistema de tratamento consistiu de uma calha parshall, para medição de vazão,
seguida de peneira estática, caixa de gordura gravimétrica, e reator UASB. Para partida
do reator UASB utilizou-se inóculo lodo retirado de uma lagoa anaeróbia de suinocultura.
Os parâmetros de monitoramento do efluente do frigorifico, e dos afluentes e
efluentes de cada unidade da ETE foram avaliados semanalmente no período de janeiro
a agosto de 2012. As amostras foram coletadas a cada 30 minutos durante o período de
operação do frigorifico, e preservadas em gelo, para posterior processamento no
laboratório de Saneamento Ambiental da Escola de Veterinária da UFMG.
Foram avaliados os seguintes parâmetros físico-químicos: pH, alcalinidade,
demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO), sólidos
totais (ST), sólidos suspensos totais (SST) e sólidos sedimentáveis (Ssed) de acordo com
o Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (1998).
.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na tabela 1 são apresentados os valores médios dos parâmetros físico-químicos
obtidos no período de monitoramento do afluente e efluente do sistema de tratamento.
Durante o tratamento observa-se a tendência a neutralidade do pH, principalmente no
reator UASB que atinge valor médio 7,00, sendo, portanto a faixa de pH ótimo para a
atividade bacteriana dentro do reator. Os valores afluentes de DQO e SST foram de
30.424 e 5.052 mg L-1, respectivamente demonstrando alta concentração de carga
III Simpósio Internacional sobre Gerenciamento de
Resíduos Agropecuários e Agroindustriais
12 a 14 de março de 2013 – São Pedro - SP
orgânica. Segundo a UNEP (2000), valores de DQO e SST para abatedouro bovino estão
próximos a 4.000 e 1.600 mg L-1, respectivamente. Tais valores elevados devem-se a
presença de sangue e outros resíduos do abate não presentes no afluente.
De acordo com a Deliberação Normativa CERH/COPAM nº 01/2008 os valores de
lançamento da DQO e SST em corpos hídricos são 180 mg L-1 e 100 mg.L-1
respectivamente, entretanto os efluentes do sistema em estudo ficaram acima do padrão
estabelecido pela DN, devido as altas concentrações dos afluentes. Já a eficiência de
remoção de DQO superou o mínimo recomendado (70%) como é apresentado na tabela
2. A eficiência média global do sistema foi de 98,07% para DQO demonstrando que o
reator UASB pode ser utilizado para o tratamento desse tipo de efluente.
CONCLUSÃO
O reator UASB apresentou alta performance na remoção de sólidos e carga
orgânica. Dessa forma, esse reator torna-se uma alternativa viável para o tratamento de
águas residuárias de frigoríficos, já que oferece bons resultados de remoção e baixo
custo de implantação.
AGRADECIMENTOS
À Fundação de Amparo a Pesquisa de Minas Gerais (FAPEMIG) pelo apoio
financeiro.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
APHA/AWWA/WEF. Standard methods for the examination of water and wastewater,
20 ed. Washington, d. C. 1998.
FORESTI, E., OLIVEIRA, R.A. DE. Anaerobic treatment of piggery wastewater in UASB
reactors. In: international symposium on agricultural and food processing wastes.7, 1995.
Chicago-USA. Proceedings... Chicago,1995. P. 309-318.
FORLANI, J. P. M.; MEDEIROS, M.; LÉO, L. F. R. O Potencial de Reuso de Água
(Efluentes Tratados) em um Matadouro-Frigorífico. In: I Simpósio de Engenharia
Ambiental,
2004.
São
Carlos.
Anais...
p.
81.
Disponível
em:
<http://www.tratamentodeagua.com.br>. Acesso em: 17 Out. 2012.
ISOLDI, L. A; KOETZ, P. R. Remoción de nitrógeno de aguas residuales de la
industrialización de arroz en reatores performantes. In: Taller y seminario latinoamericano
de tratamiento anaeróbico de aguas residuales, 5., 1998, Viña del Mar. Anales... Viña del
Mar: UCVP/IAWQ/UTFSM, 1998. p. 234.
JORDÃO, E.P.; PESSÔA, C.A. 2011. Tratamento de Esgotos Domésticos. 6ª Ed.
Abes, Rio de Janeiro
MINAS GERAIS. Deliberação Normativa nº. 01 de 2008. Belo Horizonte: Conselho de
Política Ambiental de Minas Gerais/Conselho Estadual de Recursos Hídricos –
COPAM/CERH, 2008.
TUNDISI, J. G.; MATSUMURA-TUNDISI, T. 2001. Limnologia. Oficina de Textos, São
Paulo.
UNEP – UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME; DEPA – DANISH
ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY; COWI Consulting Engineers and Planners
AS, Denmark. Cleaner production assessment in meat processing. Paris: UNEP,
2000. Disponível em http://www.agrifood-forum.net/publications/guide/index.htm
III Simpósio Internacional sobre Gerenciamento de
Resíduos Agropecuários e Agroindustriais
12 a 14 de março de 2013 – São Pedro - SP
Tabela 1. Média dos afluentes e efluentes da peneira e reator UASB.
Peneira estática
Reator UASB
Parâmetro
Afluente
(mg L-1)
(mg L-1)
(mg L-1)
pH
6,60
6,65
7
DQO
30.424
23.200
587
SST
5.052
3.565
143
SSV
3.977
3.065
123
Ssed
113
69
0,57
Tabela 2. Média da eficiência de remoção da peneira e reator UASB
Parâmetro
Peneira
Reator UASB
Global
(%)
(%)
(%)
DQO
23,76
97,47
98,07
SST
29,43
95,97
97,16
SSV
22,93
95,98
96,90
Ssed
38,56
99,17
99,49