Dissertação de Mestrado:
Partida de Um Sistema de Lodo Granular Aeróbio em Escala Plena: Avaliação da Formação de Biomassa e Seu Desempenho no Tratamento Biológico de Esgoto Sanitário

Gabriel Roberti

PEAMB

Orientador

Profa. Daniele Maia Bila , D.Sc. 2005 - COPPE/UFRJ - k

Coorientador

Prof. Dr. João Paulo Bassin - COPPE - UFRJ

Banca

* Profa. Daniele Maia Bila , D.Sc. 2005 - COPPE/UFRJ - k
* Profa. Ana Silvia Pereira Santos , D.Sc. 2010 - COPPE/UFRJ -
* Prof. Dr. João Paulo Bassin - COPPE - UFRJ
* Prof. Dra. Juacyara Carbonelli Campos - Escola de Química - UFRJ

Data - hora da defesa

30/08/2018

Resumo

A tecnologia de lodo granular aeróbio tem-se mostrado promissora para o tratamento de águas residuárias. Apesar das inúmeras pesquisas utilizando esse processo para o tratamento de efluentes industriais e esgotos domésticos pelo mundo, ainda há poucos estudos em escala plena. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o início do processo de granulação aeróbia e o desempenho do tratamento biológico durante a partida da primeira planta de lodo granular aeróbio, em escala plena, da América Latina, destinada ao tratamento de esgoto sanitário. A estação de tratamento de Deodoro, localizada no município do Rio de Janeiro, foi projetada para operação em duas etapas distintas, com vazões de 750 L.s-1 (atual) e 1000 L.s-1 (futura). A unidade é composta por três reatores em batelada sequencial, e o início de sua operação se deu em julho de 2016. Para esse estudo, a planta foi monitorada durante 272 dias por meio de análises físico-químicas e microscópicas. A inoculação do reator biológico foi realizada com lodos ativados de uma planta convencional. O afluente aos reatores apresentou grandes oscilações de concentração em função da dinâmica e características locais da rede de coleta. Os valores médios de DBO, DQO e SST no afluente foram de 61 mg.L-1, 152 mg.L-1 e 71,5 mg.L-1, respectivamente. Apesar da oscilação das características do afluente e das baixas cargas orgânicas aplicadas aos reatores (de aproximadamente 0,5 kgDQO.m-³.d-1), o sistema foi capaz de suportar tais condições, mantendo-se estável. Os percentuais médios de remoção de DQO, SST, fósforo, nitrogênio amoniacal e nitrogênio total foram de 85%, 84%, 55%, 92% e 73%, respectivamente, mesmo sem exigência legal e premissa de projeto para remoção de nutrientes. Durante o período de monitoramento da fase de start-up, os requisitos legais da legislação ambiental vigente foram plenamente atendidos logo nas primeiras semanas de operação, obtendo-se valores médios de DBO, DQO e SST efluentes de 6 mg.L-1, 22 mg.L-1, 7,5 mg.L-1, respectivamente. O início do processo de granulação foi evidenciado, observando-se a formação de algumas estruturas granulares. No entanto, devido às baixas cargas orgânicas aplicadas, o percentual de granulação durante todo o período de operação do reator foi de apenas 5,5%. Finalmente, este estudo demonstrou que, apesar dos desafios a serem enfrentados, sobretudo em função das características do esgoto diluído utilizado, a tecnologia de lodo granular aeróbio pode ser efetivamente implementada no tratamento de efluentes domésticos no contexto nacional, atingindo excelente qualidade final de efluente tratado. Palavras-chave: Lodo granular aeróbio; Tratamento biológico; Esgoto sanitário; Remoção de matéria orgânica; Nitrificação.

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