SEMINÁRIO SOLUÇÕES INOVADORAS DE TRATAMENTO E REÚSO DE ESGOTO EM COMUNIDADES ISOLADAS
ASPECTOS TÉCNICOS E INSTITUCIONAIS
Centro de convenções da Unicamp – Campinas, 20 e 21 de junho de 2013
SOLUÇÃO INOVADORA
PARA TRATAMENTO E
USO (REÚSO) DE ESGOTO
Cícero Onofre de Andrade Neto
Quando o corpo receptor apresenta boa capacidade de diluição,
ou quando o efluente da estação de tratamento de esgotos
(ETE) é disposto no solo, alguns órgãos estaduais de controle
ambiental têm aceitado a DBO no efluente com até 60 mg/L, o
que permite a implantação de ETEs mais simples e mais
econômicas. Outros órgãos ambientais aceitam ETEs com
eficiência na remoção de DBO e SST igual ou maior que 80%,
como solução para tratamento dos esgotos, em alguns casos.
Tanto um decanto-digesto como um reator de
manta de lodo, seguido de um filtro anaeróbio,
pode propiciar eficiência maior que 80% na
remoção de DBO e SST, e efluentes com DBO menor
que 60 mg/l e com menos de 30 mg/l de SS.
Das pesquisas realizadas no âmbito do PROSAB, com filtros
anaeróbios utilizados para o pós-tratamento de efluentes de
tanques sépticos e reatores UASB, tem-se observado que os
filtros anaeróbios são capazes de produzir efluentes que
atendem aos padrões de lançamento estabelecidos pelos
órgãos ambientais, em termos de concentração de DBO
(GONÇALVES et al, 2001).
Atualmente, os filtros anaeróbios já vêm sendo utilizados, após
reatores UASB, para garantir efluente final com DBO < 60 mg/L,
inclusive para cidades com população superior a 50.000
habitantes. Mesmo em condições operacionais que resultam um
tempo de detenção, no filtro, metade daquele recomendado pela
NR 13.969/1997, da ABNT, o efluente final sempre apresenta DBO
 60 mg/L. (ALEM SOBRINHO e JORDÃO, 2001).
No Rio Grande do Norte, desde 1992 um sistema que
associa decanto-digestor e filtros anaeróbios (sistema RN) vem
sendo aplicado e desenvolvido tecnologicamente, com algumas
unidades de porte médio em operação. Sistemas semelhantes
ao desenvolvido no RN foram projetados também para: Rio de
Janeiro, Mato Grosso, Maranhão e Alagoas. O sistema é
constituído de um grande tanque séptico de câmaras em série
com um pequeno filtro agregado e dois filtros anaeróbios que o
ladeiam (ANDRADE NETO, 1997).
Arranjo inovador,
pequeno filtro acoplado ao TS,
filtros descendentes afogados,
facilidades na construção e na operação.
UFRN
Efluente de filtros
anaeróbios
As pesquisas na UFRN, durante seis anos,
mostraram, entre outras conclusões, que
filtros anaeróbios podem ser utilizados com
eficácia para tratamento de esgotos sanitários
diluídos, ou efluentes de outros reatores
anaeróbios, podendo produzir efluentes com
DBO média menor que 30 mg/L e menos de 20
mg/L de sólidos suspensos, e que é possível
obter alto rendimento (tempo de detenção de
5 horas e remoção de DQO maior que 85%)
operando-os com carga orgânica elevada.
(ANDRADE NETO, 2004)
Com o uso do filtro anaeróbio, e somente assim, é
possível ter uma estação de tratamento de esgoto
totalmente anaeróbia, com custos baixíssimos de
implantação e operação, porém eficiente o suficiente para
atender padrões de órgãos ambientais para os efluentes.
Pesquisas recentes têm indicado que doses de cloro da
ordem de 10 mg/L aplicadas em efluentes de filtros
anaeróbios com tempo de contato superior a 25 minutos
pode propiciar alta eficiência na remoção de coliformes
fecais (termotolerantes ou E. coli).
Ademais, as pesquisas mais recentes têm demonstrado
que os filtros anaeróbios são muito eficientes na remoção
de ovos de vermes.
A operação é muito simples e eventual
Decanto-digestor com 2 câmaras em série
e filtro anaeróbio ascendente com britas acolpado
Filtros biológico aerado ascendente
Material de enchimento: eletroduto cortado
EB
EF
2 Filtros anaeróbios descendentes em paralelo
Materiais de enchimento: tijolo cerâmico e hidrobol
Tijolo
EB
Decanto-digestor e Filtro anaeróbio
FAN1
FAN
FA1
Eletroduto
Hidrobol
FAN2
Filtros biológico aerado descendente
Material de enchimento: eletroduto cortado
Compressor
Eletroduto
FA2
•
Sistema e controle de aeração
16
Recife/PE
19
SET-09
EB
EB
FAN’s
FAN(1,2)
FA1
FA2
FA2
Biofiltros aerados submersos com alto
índice de vazios e sem remoção de lodo
Não é lodos ativados nem biofiltro aerado submerso usual.
Os reatores aerados com leito fixo submerso de peças de plástico anelares com
alto índice de vazios (como conduíte cortado e anéis de plástico) têm princípio
de funcionamento bastante distinto dos filtros percoladores, porque são
submersos, ou dos biofiltros aerados submersos, porque o lodo retido nos
interstícios tem papel de destaque na biodegradação. Distinguem-se também
dos reatores MBBR porque o leito é fixo e retêm mais sólidos suspensos (“idade
do lodo” muito longa).
Na verdade constituem nova proposta de reatores, nos quais
tanto ocorrem fenômenos semelhantes aos dos biofiltros aerados
submersos, como a participação dos flocos de lodo retidos nos
interstícios, como se fora milhares de diminutos lodos ativados.
Mas não se remove lodo e ocorre respiração endógena.
25º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
USO DE FILTROS AERADOS RUDIMENTARES PARA OXIDAÇÃO DE
NITROGÊNIO AMONIACAL CONTIDO EM EFLUENTES DE REATORES
ANAERÓBIOS
Autores:
Raulyson Ferreira de Araújo
Cícero Onofre de Andrade Neto
Tatiana Cardoso Delgado
Henio Normando de Souza Melo
Izaldo Breno de Araújo Medeiros
Recife, setembro 2009
25º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
Resultados e discussões
•
Matéria orgânica e amônia
Tabela: Eficiências médias de remoção por processos biológicos em cada fase de operação
Fase 1
Parâmetro
Fase 2
Fase 3
FA1-FAN
FA2-FA1
FA2-EB
FA1-FAN
FA2-FA1
FA2-EB
FA1-FAN
FA2-FA1
FA2-EB
DQO
42%
28%
92%
53%
51%
95%
48%
43%
95%
DBO
71%
4%
96%
60%
27%
98%
81%
35%
98%
NH4+ - N
19%
35%
42%
57%
7%
55%
80%
33%
85%
SET-09
Recife/PE
25
XXXIII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental
Salvador , Brasil, 03 a 07 de junho de 2012
II-034 – REMOÇÃO DE CARBONO E SÓLIDOS
SUSPENSOS TOTAIS EM BIOFILTRO AERADO
SUBMERSO COM CONDUITE CORTADO
Weliton F. BEZERRA FILHO
Cícero O. de ANDRADE NETO
André L. C de ARAÚJO
Conclusões
• A associação entre reator anaeróbio/aeróbio mostrou-se
eficiente no tocante a remoção de material carbonáceo,
representado neste trabalho pela DQO, reduzindo a DQO
afluente de 311 mg/L para 25 mg/L no efluente final,
perfazendo uma eficiência de remoção de 92%.
• O alto índice de vazios do material suporte empregado
mostrou-se extremamente eficiente no tocante a retenção
de sólidos no interior do reator, tendo produzido efluentes
com concentrações médias de SST de 5,3 mg/L, e turbidez
de 4,1 UT. Para estes parâmetros o sistema apresentou uma
eficiência de remoção em torno de 97% para os dois
parâmetros.
Rede Renutres
(FINEP MCT/MCidades/FINEP/Ação Transversal
Saneamento Ambiental e Habitação - 07/2009)
2ª Reunião da Rede
Florianópolis 30 e 31 de novembro de 2012.
DESENVOLVIMENTO E APERFEIÇOAMENTO DE
TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO TERCIÁRIO DE
ESGOTO SANITÁRIO
UFRN
Cícero Onofre de Andrade Neto
28
Resultados: Etapa 1
Média
Parâmetro
EB
SRN
ANA
AE1
Desvio padrão
Min-Max
450
AE2
400
350
6,7
6,7
6,8
6,4
6,7
Temperatura (ºC)
27,2
27,2
26,7
26,9
26,3
Média
Desvio padrão
Min-Max
1400
1200
1000
DQO (mg/L)
800
316
Alcalinidade (mg CaCO3/L)
pH
295
300
250
224
200
153
150
88
100
793
50
600
449
400
0
200
152
96
43
0
-50
EB
-200
EB
SRN
ANA
AER
ANX
Ponto
SRN
ANA
AER
ANX
Ponto
Média
Desvio padrão
Min-Max
280
260
240
220
Remoção de DQO:
- Total: 94%
- Biofiltros aerados: 72%
200
180
160
152
140
120
DQO (mg/l)
96
100
80
60
43
40
20
0
-20
ANA
AER
Ponto
ANX
29
Resultados: Etapa 2
Parâmetro
EB
SRN
ANA
AE1
AE2
Média
Desvio padrão
Min-Max
700
7,3
7,2
7,2
6,8
6,2
600
Temperatura (ºC)
29,2
28,2
27,8
28,2
27,9
500
Média
Desvio padrão
Min-Max
1200
1000
864
DQO (mg/L)
800
600
400
Alcalinidade (mg CaCO3/L)
pH
476
439
400
367
300
200
157
100
288
42
200
107
77
32
0
0
-200
EB
SRN
ANA
AE1
-100
AE2
Ponto
Média
EB
Desvio padrão
Min-Max
SRN
ANA
AE1
AE2
Ponto
160
140
Remoção de DQO:
- Total: 96%
- Biofiltros aerados: 70%
120
107
100
77
80
DQO (mg/l)
60
40
32
20
0
ANA
AE1
Ponto
AE2
30
Média
Desvio padrão
SST
Min-Max
Média
200
SSV
Desvio padrão
SSF
Min-Max
300
180
160
250
145
235
202
120
200
100
80
mg/L
Turbidez (UNT)
140
67
150
60
47
100
40
20
52
1
1
AE1
AE2
0
50
47
33
22
19
5
-20
EB
SRN
ANA
EB
SRN
ANA
Ponto
Média
Desvio padrão
7
3
6
0
1
3
3
AE1
1
AE2
Ponto
Min-Max
SST
70
Média
SSV
SSF
Desvio padrão
Min-Max
28
26
60
24
50
22
47
20
22
19
18
40
16
14
30
mg/l
Turbidez (UNT)
20
12
10
8
10
7
6
1
1
0
4
6
3
3
2
3
1
1
0
-10
-2
ANA
AE1
Ponto
AE2
ANA
AE1
AE2
Ponto
Remoção de SST:
Remoção de Turbidez:
- Total: 99%
- Total: 99%
31
- Biofiltros aerados: 88% - Biofiltros aerados: 86%
Rede Renutres
(FINEP MCT/MCidades/FINEP/Ação Transversal
Saneamento Ambiental e Habitação - 07/2009)
Rede de Pesquisa
DESENVOLVIMENTO E APERFEIÇOAMENTO DE TECNOLOGIAS DE
TRATAMENTO TERCIÁRIO DE ESGOTO SANITÁRIO
3ª Reunião da Rede
Belo Horizonte 16 e 17 de maio de 2012.
RECUPNUT
Cícero Onofre de Andrade Neto
32
Etapa 02

Vazão de esgoto: 10 m3/dia
• TDH:
– AER1: 8h e 11 min;
– AER2: 6h e 39 min;
• Fase 01:
–
–
–
–
Vazão de ar no AER1: 0,10 m3/min.
Vazão de ar no AER2: 0,05 m3/min
Período de Análise:12/09/2012 a 19/12/2012
Número de Coletas: 13
• Fase 02:
–
–
–
–
Vazão de ar no AER1: 0,10 m3/min.
Vazão de ar no AER2: 0,02 m3/min.
Período de Análise: 10/01 a 18/04
Número de Coletas: 15
• Em 02 de maio iniciou-se a Fase 03. Elevação da vazão de ar em
AER1 para 0,15 m3/min
33
Resultados: Etapa 2
SST– Fase 01
SST – Fase 02
45
45
40
40
35
35
30
30
25
25
SST
SST
20
20
18
16
15
15
10
10
7
5
7
2
0
ANA
AER 1
AER 2
Ponto
Remoção de SST: 88%
5
Média
0
Média±DP
Min-Max
1
ANA
AER 1
AER 2
Média
Média±DP
Min-Max
Ponto
Remoção de SST: 94%
34
Resultados: Etapa 2
Balanço de Nitrogênio – Fase 01
Balanço de Nitrogênio– Fase 02
160
160
140
140
120
120
103
100
100
80
80
85
60
60
46
40
20
0
ANA
AER 1
AER 2
Ponto
Remoção de Nitrogênio:
55%
Balanço Nitrogênio
Balanço Nitrogênio
53
Média
Média±DP
Min-Max
48
39
40
20
0
ANA
AER 1
AER 2
Ponto
Remoção de Nitrogênio:
35
54%
Média
Média±DP
Min-Max
UFRN
Tratamento de esgotos em filtros aerados submersos com conduíte cortado (90%
vazios) sem remoção do lodo.
Alta eficiência: DQO 20 mg/L; SS 5 mg/L; Turb. 2 UT; Amônia 6 mg/L (2 mg/L)
Revista Infraestrutura Urbana
(PINI), dez 2011.
HIDROPONIA COM ESGOTO
TRATADO
Os efluentes de sistemas de tratamento de esgotos sanitários
são ricos em macro e micronutrientes e podem, portanto, ser
utilizados como solução nutritiva, com algumas adaptações das
técnicas e, quando necessário, correções nutricionais.
Eluentes de filtros anaeróbios
SS < 20 mg/L
Ovos Helm < 1 /L
Mantêm nutrientes
UFRN
Tratamento de esgotos
em filtros anaeróbios e
aerados submersos.
Alta eficiência:
DBO 5mg/L;
SS 7mg/L;
Amônia 6mg/L.
Filtro anaeróbio
é uma excelente
opção para
tratamento de
esgotos quando
se usa o efluente
em hidroponia
Uso de esgoto tratado para produção de forragem verde hidropônica
(hidroponia em canteiros) para nutrição animal
UFRN
UFV
SCHNEIDER e TSUTIYA 2001
Forragem verde hidropônica com esgoto tratado
+ Tratamento complementar de esgotos em nível terciário com eficiência inigualável
+ Controle da poluição: não polui águas, nem solo nem ar
+ Proteção da saúde pública e do meio ambiente
+ Reúso de água e reciclagem de nutrientes
+ É hidropônica: pequena área; alta produção; controle natural de pragas
+ Hidropônica sem química, natural, orgânica
+ Produção de alimento
+ Alta relação benefício / custos e excelente retorno social do investimento
+ Proteção dos animais (rumem)
+ Altíssima eficiência evapotranspirométrica (clima)
+ Alta eficiência fotossintética (<< CO2; >> O2)
www.finep.gov.br/prosab/produtos.htm
Os livros do PROSAB não registram apenas os resultados das pesquisas, reúnem o
conhecimento dos pesquisadores.
www.finep.gov.br/prosab/produtos.htm
BASTOS, Rafael K X (coordenador) et al. Utilização de Esgotos Tratados em Fertirrigação,
Hidroponia e Piscicultura. Rio de Janeiro: ABES, RiMa, 2003. 267p.
FLHORENCIO, L; BASTOS, R K X; AISSE, M M. (coordenedores) et al. Tratamento e
utilização de esgotos sanitários. Rio de Janeiro: ABES, 2006. 427p.
MOTA e von SPERLING (coordenadores) et al. Nutrientes de Esgotos Sanitários:
utilização remoção. Rio de Janeiro: ABES, 2009.
Cícero Onofre de Andrade Neto
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Departamento de Engenharia Civil
Programa de Pós Graduação em Engenharia Sanitária
Laboratório de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental
[email protected]
55 (84) 3215 3775 Ramal 203
Reatores anaeróbios são vantajosos porque o processo anaeróbio
é essencialmente catabólico.
Em clima quente, alem da maior atividade microbiana, a hidrólise
é bastante favorecida pela alta temperatura.
Há que se perceber que o clima quente favorece o processo
anaeróbio e não apenas um tipo de reator anaeróbio.