Transformação de lagoas de estabilização: reengenharia de um sistema obsoleto de tratamento de águas residuárias

Lagoas de Estabilização (LEs) vêm sendo utilizadas há décadas para o tratamento de esgoto em cidades de médio e pequeno portes em muitos países do mundo. Esses sistemas são compostos por uma série de lagoas: (1) lagoa anaeróbia; (2) lagoas facultativas; e (3) lagoas de maturação. As LEs, em geral, produzem um efluente de boa qualidade, em termos de remoção de matéria orgânica e patógenos, mas sua aplicação apresenta desvantagens, sendo o longo tempo de permanência e a impossibilidade de remoção de nutrientes as mais notórias. Uma alternativa promissora ao uso das LEs é a substituição da série lagoa anaeróbia-lagoa facultativa por um reator UASB, que tem como vantagens a redução do tempo de permanência e a captação do biogás. Lagoas de pós-tratamento do efluente do reator UASB apresentam produção de oxigênio e consumo biológico de dióxido de carbono, o que eleva o pH. Nesta série de trabalhos mostra-se, por meio de investigações experimentais, que a produção de oxigênio abre a possibilidade de usar lagoas de polimento em regime de bateladas sequenciais em vez de fluxo contínuo. Essa modificação no regime hidrodinâmico acelera o decaimento das bactérias patogênicas, bem como propicia o aumento do pH, que por sua vez possibilita a remoção dos seguintes nutrientes: nitrogênio, por meio da dessorção de amônia, e fósforo, pela precipitação de fosfato. Assim, produz-se um efluente de boa qualidade com baixas concentrações de material orgânico biodegradável, nutrientes (nitrogênio e fósforo) e patógenos. A boa qualidade do efluente é obtida em um sistema sem consumo de energia ou materiais auxiliares ao tratamento, e com uma área menor do que a de lagoas de estabilização convencionais

Variação do pH e remoção de nitrogênio em lagoas de polimento

O aumento do pH em lagoas de polimento agrega importantes benefícios ao tratamento, uma vez que viabiliza a remoção do nitrogênio, por meio da dessorção, e do fósforo, como resultado da precipitação de hidroxiapatita. O objetivo do trabalho é apresentar um modelo preditivo da variação do pH em lagoas de polimento, operadas em regime de bateladas sequenciais e usadas no pós-tratamento de efluentes de reatores UASB. No modelo, considera-se que a variação do pH em lagoas de polimento deve-se, principalmente, à remoção biológica de CO2, mas os processos de dessorção de dióxido de carbono e amônia também são importantes. Mostra-se ainda que as variações do pH em lagoas de polimento podem ser preditas quantitativamente com o auxílio da estequiometria, considerando-se a remoção física e biológica do dióxido de carbono e a dessorção de amônia. Os fatores que influenciam a variação do pH em função do tempo são as taxas de produção de oxigênio, de dessorção de dióxido de carbono e de amônia, além dos valores iniciais da alcalinidade e do pH. A influência da temperatura e da profundidade das lagoas foram incorporadas ao modelo. Foi possível demonstrar que o modelo simula com precisão o valor do pH, da alcalinidade e a concentração de nitrogênio em função do tempo, sob uma gama ampla de condições operacionais e características do efluente do UASB

Influence of phase separator design on the performance of UASB reactors treating municipal wastewater

The objective of anaerobic sewage treatment is to maximize the fraction of influent organic material that is transformed into methane, thus minimizing the COD fractions that are discharged with the effluent or in the  excess sludge production. Experimental data in this paper show that in the case of application of a  UASB reactor for sewage treatment, the phase separator design has an important influence on digestion efficiency. An efficient phase separator leads to retention of a larger sludge mass, which means that the mean solids retention time is increased. The data show that the mean solids retention time or sludge age is the fundamental operational parameter that determines the efficiency of the anaerobic treatment. A simple way to improve the phase separator performance is to apply parallel plates in the settling section of the UASB reactor, above the conventional phase separator design of triangular prisms with an open base.Keywords: anaerobic sewage treatment, UASB reactor, phase separator design, performance optimization, sludge ag

Análise dos indicadores de desempenho de áreas irrigadas no município de Boqueirão, estado da Paraíba

Este trabalho teve como objetivo analisar os indicadores de desempenho associados às áreas irrigadas no município de Boqueirão, estado da Paraíba, cultivadas com culturas agrícolas sazonais (safra e entressafra) e perenes, verificando o potencial de utilização dos recursos hídricos do reservatório no atendimento das demandas de irrigação, além de demandas de abastecimento urbano. Os dados de precipitação pluviométrica e vazões afluentes, utilizados nesta pesquisa, foram obtidos por meio da Agência Nacional de Águas - ANA (ANA, 2001), compreendendo um período normal de precipitação de 10 anos (1976-1985), sem ocorrências de períodos de estiagens. Para a análise do desempenho do sistema hídrico foi utilizado um modelo de otimização, baseado em programação linear (SANTOS et al., 2011). Na avaliação do desempenho das áreas irrigadas, quanto à eficiência no uso da água, foram verificadas algumas perdas consideráveis, reveladas pelos indicadores utilizados. Os resultados mostraram que, com a utilização da série pluviométrica normal, o sistema hídrico não apresentou falhas no atendimento às demandas de irrigação e de abastecimento urbano, durante os 10 anos de estudo, garantindo sua sustentabilidade hídrica.

Lagoas de transbordo aplicadas para o melhoramento de efluentes anaeróbios destinados a lagoas de polimento

Para operar lagoas de polimento em regime de bateladas sequenciais (LPBS) pode ser conveniente ter uma lagoa de transbordo (LT) com a finalidade de receber continuamente o efluente do UASB e alimentar com bateladas as LPBS. Neste trabalho, operaram-se três LTs, em escala piloto, com diferentes profundidades e tempos de detenção hidráulica (TDH) de 1,5 a 3 dias. Os resultados apresentaram ótimas eficiências na remoção de sólidos suspensos (SS) e ovos de helmintos (OH). Não houve diferença significativa (p>0,05) para os SS em relação ao TDH, enquanto para os OH as eficiências foram da ordem de 90% em todas as lagoas e TDH. Verificou-se uma variação de 51% a 14% de eficiência na remoção de DQO, decrescendo do maior ao menor TDH. Ademais, notaram-se outros processos, tais como: início da proliferação de algas, dessorção de CO2 e diminuição da concentração de sulfeto. Conclui-se que lagoas de transbordo podem ser uma alternativa no melhoramento do tratamento de efluentes destinados às LPBS

Influência do regime hidrodinâmico sobre o desempenho de lagoas de polimento

Lagoas de Polimento (LP) são unidades de pós-tratamento de efluentes aplicadas em esgotos tratados anaerobiamente que permitem a remoção de nutrientes, além de patógenos e material orgânico residuais. O trabalho objetivou avaliar a influência do regime hidráulico sobre o desempenho de LP na remoção de matéria orgânica, E. coli, amônia e fosfato de efluentes de reatores UASB. As LP foram operadas em regime de fluxo contínuo (LPFC) e em bateladas sequenciais (LPBS). Operaram-se as LPFC com duas configurações: (1) lagoa unitária, e (2) duas lagoas em série. Os resultados mostram que LPBS tem desempenho superior, porém caso opte por lagoas operando em fluxo contínuo, há vantagem em operar as LPFC em série. A diferença é particularmente clara quando o objetivo do pós-tratamento é a remoção de nutrientes, uma vez que é factível obter uma remoção praticamente completa de N e P em LPBS, enquanto nas LPFC essa remoção ocorre de forma parcial. Ainda que LPBS sejam mais eficientes do que LPFC, deve-se considerar que a adoção do primeiro regime requer um custo adicional na construção do sistema

Overview sobre a estrutura legal e administrativa do reúso no Brasil

A crescente demanda de consumo de água gera estresse sobre os recursos hídricos disponíveis, sendo necessária a busca por soluções que auxiliem no equilíbrio entre a oferta e demanda de água. Assim, uma das principais possibilidades para mitigar a escassez hídrica e promover a gestão sustentável dos recursos hídricos é a recuperação e reutilização de águas residuárias. No Brasil, apesar de haver várias aplicações de reúso, ainda há condições consideradas limitantes para o avanço dessas práticas. Nesse contexto, esta revisão identifica o arcabouço legal, a aceitação social e os incentivos econômicos como os principais obstáculos relacionados ao reúso de efluentes tratados no Brasil e apresenta as possíveis soluções para contornar esses fatores. Por fim, são apresentadas perspectivas e recomendações que visam à expansão dos sistemas de reúso no país

Análise dos indicadores de desempenho de áreas irrigadas no município de Boqueirão, estado da Paraíba

This work aimed to analyze the performance indicators associated with the irrigated areas in the city of Big hole, state of Paraíba, cultivated with seasonal crops (crop and off season) and perennials, checking the potential use of water resources from the reservoir in attendance the irrigation demand, beyond urban supply demands. The data of rainfall and inflows, used this research, were obtained through the National Water Agency - ANA, comprising a period of normal rainfall of 10 years (1976-1985) without occurrences of periods droughts. To analyze of performance of the hidric system was used an optimization model based on linear programming. In review the performance of irrigated areas, how much efficiency in water use, were verified some losses considerable, revealed by the indicators used. The results showed that, with the use of the normal rainfall series, the hidric system no submitted failures in attendance the demands of irrigation and of urban supply, during the 10 years of study, ensuring its hidric sustainability.Este trabalho teve como objetivo analisar os indicadores de desempenho associados às áreas irrigadas no município de Boqueirão, estado da Paraíba, cultivadas com culturas agrícolas sazonais (safra e entressafra) e perenes, verificando o potencial de utilização dos recursos hídricos do reservatório no atendimento das demandas de irrigação, além de demandas de abastecimento urbano. Os dados de precipitação pluviométrica e vazões afluentes, utilizados nesta pesquisa, foram obtidos por meio da Agência Nacional de Águas - ANA, compreendendo um período normal de precipitação de 10 anos (1976-1985), sem ocorrências de períodos de estiagens. Para a análise do desempenho do sistema hídrico foi utilizado um modelo de otimização, baseado em programação linear. Na avaliação do desempenho das áreas irrigadas, quanto à eficiência no uso da água, foram verificadas algumas perdas consideráveis, reveladas pelos indicadores utilizados. Os resultados mostraram que, com a utilização da série pluviométrica normal, o sistema hídrico não apresentou falhas no atendimento às demandas de irrigação e de abastecimento urbano, durante os 10 anos de estudo, garantindo sua sustentabilidade hídrica

Análise dos indicadores de desempenho de áreas irrigadas no município de Boqueirão, estado da Paraíba

Este trabalho teve como objetivo analisar os indicadores de desempenho associados às áreas irrigadas no município de Boqueirão, estado da Paraíba, cultivadas com culturas agrícolas sazonais (safra e entressafra) e perenes, verificando o potencial de utilização dos recursos hídricos do reservatório no atendimento das demandas de irrigação, além de demandas de abastecimento urbano. Os dados de precipitação pluviométrica e vazões afluentes, utilizados nesta pesquisa, foram obtidos por meio da Agência Nacional de Águas - ANA (ANA, 2001), compreendendo um período normal de precipitação de 10 anos (1976-1985), sem ocorrências de períodos de estiagens. Para a análise do desempenho do sistema hídrico foi utilizado um modelo de otimização, baseado em programação linear (SANTOS et al., 2011). Na avaliação do desempenho das áreas irrigadas, quanto à eficiência no uso da água, foram verificadas algumas perdas consideráveis, reveladas pelos indicadores utilizados. Os resultados mostraram que, com a utilização da série pluviométrica normal, o sistema hídrico não apresentou falhas no atendimento às demandas de irrigação e de abastecimento urbano, durante os 10 anos de estudo, garantindo sua sustentabilidade hídrica. </p

Análise dos indicadores de desempenho de áreas irrigadas no município de Boqueirão, estado da Paraíba

This work aimed to analyze the performance indicators associated with the irrigated areas in the city of Big hole, state of Paraíba, cultivated with seasonal crops (crop and off season) and perennials, checking the potential use of water resources from the reservoir in attendance the irrigation demand, beyond urban supply demands. The data of rainfall and inflows, used this research, were obtained through the National Water Agency - ANA, comprising a period of normal rainfall of 10 years (1976-1985) without occurrences of periods droughts. To analyze of performance of the hidric system was used an optimization model based on linear programming. In review the performance of irrigated areas, how much efficiency in water use, were verified some losses considerable, revealed by the indicators used. The results showed that, with the use of the normal rainfall series, the hidric system no submitted failures in attendance the demands of irrigation and of urban supply, during the 10 years of study, ensuring its hidric sustainability.Este trabalho teve como objetivo analisar os indicadores de desempenho associados às áreas irrigadas no município de Boqueirão, estado da Paraíba, cultivadas com culturas agrícolas sazonais (safra e entressafra) e perenes, verificando o potencial de utilização dos recursos hídricos do reservatório no atendimento das demandas de irrigação, além de demandas de abastecimento urbano. Os dados de precipitação pluviométrica e vazões afluentes, utilizados nesta pesquisa, foram obtidos por meio da Agência Nacional de Águas - ANA, compreendendo um período normal de precipitação de 10 anos (1976-1985), sem ocorrências de períodos de estiagens. Para a análise do desempenho do sistema hídrico foi utilizado um modelo de otimização, baseado em programação linear. Na avaliação do desempenho das áreas irrigadas, quanto à eficiência no uso da água, foram verificadas algumas perdas consideráveis, reveladas pelos indicadores utilizados. Os resultados mostraram que, com a utilização da série pluviométrica normal, o sistema hídrico não apresentou falhas no atendimento às demandas de irrigação e de abastecimento urbano, durante os 10 anos de estudo, garantindo sua sustentabilidade hídrica