Remoção de fósforo em estação compacta de tratamento de esgotos sanitários através de precipitação química

Abstract

A necessidade de produção de esgoto tratado de alta qualidade visando à utilização em reúso urbano e atenuação de efeitos do processo de eutrofização em corpos dágua receptores tornou-se imprescindível. A implantação de sistemas de tratamento de esgotos caracterizados pelo baixo custo e impacto ambiental reduzido hoje em dia é primordial, sendo para tanto, necessária a remoção de nutrientes. A utilização de processos físico-químicos para remoção de nutrientes é tecnologia amplamente utilizada, obtendo resultados cada vez mais promissores. O fósforo constitui em desses nutrientes, sendo responsável direto por problemas ambientais, como a eutrofização de corpos d`água receptores. Sendo assim, esse trabalho propõe a adaptação da tecnologia de reator UASB seguido de filtro biológico aerado submerso (FBAS) para promover a adequação da remoção de P, de acordo com a legislação pertinente. A pesquisa foi dividida m três etapas: investigação em ensaios jar-test para seleção de dose, tipo de coagulante e auxiliar de coagulação para a remoção de fósforo do efluente produzido pela ETE-UFES (Etapa 1), remoção de P em escala real utilizando associação UASB+FB aerado e não aerado (Etapa 2) e desenvolvimento de modelo matemático para remoção de fósforo através de adição de Cloreto Férrico (Etapa 3). A etapa 1 mostrou que a melhor opção para remoção de P na ETE estudada foi a utilização de Cloreto Férrico 75mg/L como coagulante, que atingiu eficiência de remoção de 77%. A aplicação de coagulante em escala real (etapa 2) alcançou eficiências de remoção para Ptot de 66% e para PO4 3- de 51%, em polimento aeróbio; e 11% para PO4 3- em polimento anaeróbio. Os resultados foram bastante promissores para remoção de matéria orgânica, sólidos e turbidez, atingindo remoções de, respectivamente, 76%, 92% e 77% na etapa aeróbia e 47%, 92% e 77% para a etapa anaeróbia. Para a etapa 3, fatores como pH, dose inicial de Fe e PO4 3- foram utilizados como parâmetros iniciais, sendo o modelo baseado em 11 equações de equilíbrio em fase líquida e 4 em fase sólida. O sistema matemático resultante da modelagem foi resolvido numericamente através de processo iterativo em software MATHCAD®. O efeito do pH e o residual de fósforo em fase líquida foram avaliados, e a remoção obtida pelo modelo comparada com a encontrada em escala real. Remoções superiores a 90% foram encontradas em diferentes valores de pH, em condição de excesso de ferro (Fe:P=3,22). Diferenças significativas entre os resultados do modelo e escala real de remoção de fósforo foram observadas, podendo estas ser atribuídas a fatores associados ao comportamento da biomassa em grânulos anaeróbios