ANÁLISE DA EFICIÊNCIA DE REMOÇÃO DE DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIOE FÓSFORO TOTAL PELO FILTRO BIOLÓGICO DE ESPONJA VEGETAL

Transcrição

1 Eixo Temático: Tecnologias ANÁLISE DA EFICIÊNCIA DE REMOÇÃO DE DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIOE FÓSFORO TOTAL PELO FILTRO BIOLÓGICO DE ESPONJA VEGETAL Athos Moisés Lopes Silva 1 Mateus Vaz Dias 2 Philip Lopes Beltrame 3 RESUMO: É importante criar soluções individualizadas para tratamento de esgotos domésticos gerados em propriedades rurais que possibilitem substancial redução da carga de matéria orgânica biodegradável, e macronutrientes como o fósforo. Algumas tecnologias de tratamento já são difundidas no meio rural como, por exemplo, o filtro anaeróbio, porém apresenta algumas limitações como baixa remoção de Demanda Química de Oxigênio (DQO) e Fósforo Total (P total ). O presente trabalho foi desenvolvido com o intuito de propor um pós tratamento para os filtros anaeróbios para melhorar sua eficiência e que seja acessível ao meio rural sendo este, o filtro biológico de esponjas vegetais. De acordo com os resultados de DQO e P total do efluente, o Filtro biológico apresentou boa eficiência de remoção destes parâmetros, sendo uma alternativa satisfatória como pós tratamento de filtros anaeróbios em propriedades rurais. Palavras-chave: Tratamento de esgotos, Filtro Biológico, Esponja vegetal. 1. INTRODUÇÃO Existe uma grande preocupação em relação ao tratamento de esgotos gerados em propriedades rurais no Brasil. Este é um assunto que chama atenção de engenheiros, especialistas e técnicos principalmente pela dificuldade ao acesso desses locais a sistemas coletivos de coleta e tratamento dispostos no meio urbano (BRASIL, 2006). Desta forma, esperase a implantação de um tratamento alternativo em propriedades rurais que possibilitem substancial redução da carga de matéria orgânica biodegradável, de macronutrientes, e que principalmente seja acessível à realidade destes locais. Algumas tecnologias de tratamento já são difundidas no meio rural como, por exemplo, o uso de Filtros Anaeróbios. Esta técnica pode ser descrita como um reator biológico anaeróbio onde microorganismos participam ativamente no decréscimo da matéria orgânica, porém pode-se citar que possui como desvantagem a limitação na eficiência na remoção da carga de DQO (Demanda Química de Oxigênio), a qual situa-se em torno de 30% e 50% (VON SPERLING, 1 Engenheiro Ambiental, Mestrando em Saneamento UFMG. athos.ambiental@gmail.com 2 Graduando em Zootecnia FEAD/MG. mateusvazdias@hotmail.com 3 Graduando Engenharia Sanitária e Ambiental UNILESTE/MG. philiplopes@gmail.com

2 2005). Destaca-se ainda sua baixa eficiência de nutrientes como o Nitrogênio (N) e Fósforo (P) (CHERNICHARO, 2007). Sendo assim, torna-se importante encaminhar o efluente do Filtro Anaeróbio a um póstratamento complementar que remova a DQO excedente, e nutrientes importantes sob o ponto de vista ambiental como Fósforo (P total ). Com base nesta perspectiva, o presente trabalho buscou aplicar o efluente de filtro anaeróbio de fluxo intermitente de uma propriedade rural localizada em Itabira MG, em um Filtro Biológico percolador de fluxo descendente preenchido com esponja vegetal, fruto da espécie Luffa aegyptiaca, (espécie largamente disponível na região onde se aplicou o estudo), com a proposta de buscar um tratamento secundário e melhorar a eficiência do tratamento. 2. MATERIAIS E MÉTODOS 2.1 O FILTRO BIOLÓGICO DE BUCHA VEGETAL O processo de filtros biológicos percoladores consistem num processo onde a biomassa de bactérias cresce aderida a um meio suporte. Neste trabalho buscou-se construir um filtro biológico de esponjas vegetais de Luffa aegyptiaca, um meio suporte alternativo e acessível na zona rural de Itabira, localizada no centro-leste mineiro. Além da acessibilidade, a escolha da esponja de Luffa aegyptiaca se baseou em sua absorção de líquidos e possibilidade de aderência da biomassa, importante ao tratamento biológico (YADAV et al, 2011). Para isso, o filtro biológico foi construído em um tanque de fibra com dimensões de 1,60 m de altura e 1,30 m de largura. O tanque foi preenchido com uma camada 90 cm de bucha vegetal onde é aplicado o efluente proveniente do filtro anaeróbio. Abaixo há ainda uma camada de brita fina para sustentação do meio suporte e um fundo falso para acúmulo do efluente como exposto na figura 01. O filtro iniciou sua operação em 8 de Janeiro de Figura 1: Layout da aplicação do efluente no Filtro biológico de esponjas vegetais

3 Por se tratar de uma propriedade rural, o efluente é aplicado no filtro biológico de forma intermitente, sendo inviável analisar a vazão ANÁLISES DA EFICIÊNCIA Para a análise da eficiência utilizou-se como parâmetros, a DQO e Fósfoto total (P total ). Para isso, foram coletadas amostras do afluente (pós Filtro anaeróbio) e do efluente (pós filtro biológico de esponjas vegetais). As análises foram realizadas a cada 15 (quinze) dias entre 19 de janeiro e 14 de Maio de 2015 em laboratório privado de análises ambientais. Com base na concentração efluente e efluente, foi possível calcular a eficiência do filtro. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1. EFICIÊNCIA DE REMOÇÃO DA DQO De acordo com os resultados da DQO Afluente (pós filtro anaeróbio), os valores deste parâmetro variaram entre 207 e 141 mg/l, obtendo um valor médio de 167,5 mg/l. Após a aplicação no filtro biológico de esponja vegetal, nota-se uma redução significativa da DQO, obtendo valores entre 31,5 e 9 mg/l e média de 28,9 mg/l. O resultado da primeira coleta não se enquadrou dentro desta realidade em relação aos dias seguintes e supõe-se que nessa data ainda não havia biomassa aderida na bucha vegetal capaz de estabilizar a DQO. Com base nos resultados da DQO citados acima, foi possível calcular a eficiência de remoção deste parâmetro no filtro biológico de esponjas vegetais. De acordo com os resultados, a eficiência de remoção da DQO variou entre 40 e 92,6%, obtendo um valor médio de 82,9% como mostra o Gráfico 01: Gráfico 01: Eficiência de remição da DQO do Filtro biológico de esponjas vegetais

4 3.2. EFICIÊNCIA DE REMOÇÃO DE P TOTAL De acordo com os resultados do P total afluente, os valores deste parâmetro variaram entre 1,3 e 1,0 mg/l, obtendo um valor médio de 1,23 mg/l. Após a aplicação do afluente no Filtro biológico de esponjas vegetais também notou-se um significativa redução nos valores deste parâmetro, passando a variar entre 0,05 e 0,01 mg/l e média de 0,018 mg/l. Com base nos resultados do P total citados acima foi possível calcular a eficiência de remoção deste parâmetro, exibido no gráfico a seguir (GRAF. 02). Nota-se que a eficiência de remoção do P total do Filtro biológico de esponjas vegetais variou entre 96,2 e 99,5%, obtendo um valor médio de 98,6%. Gráfico 02: Eficiência de remoção de P total do Filtro biológico de esponjas vegetais 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS Diante dos resultados obtidos, nota-se que o Filtro biológico de esponjas vegetais pode ser uma alternativa eficiente como pós tratamento para filtros anaeróbio, tendo em vista a disponibilidade de buchas vegetais de Luffa aegyptiaca e sua eficiência de remoção da DQO e P total afluente. Porém, faz-se importante, analisar também outros parâmetros como Nitrogênio (N) para ressaltar sua eficiência. Cabe analisar também o desgaste e tempo de vida útil esponjas vegetais de Luffa aegyptiaca, a fim de se estipular o período de troca das buchas para que a operação seja otimizada.

5 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Brasil. Fundação Nacional de Saúde. Manual de saneamento. 3. ed. rev. - Brasília: Fundação Nacional de Saúde, Chernicharo, C. A. L. Reatores anaeróbios. 2.ed. Belo Horizonte: DESA, UFMG, p. (Princípios do Tratamento Biológico de Águas Residuárias, v.5). Von Sperling, M., Mascarenhas, L.C.A.M., Performance of very shallow ponds treating effluents from an anaerobic reactor. Water Science and Technology 51 (12), 83 e 90. Yadav, R. S. S. ; Yadav, K. S. ; Yadav, H. S. Luffa aegyptiaca (gourd) fruit juice as a source of peroxidase. Enzyme Research, Annual, 2011