22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

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1 22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 14 a 19 de Setembro Joinville - Santa Catarina II DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA SIMPLIFICADO E DE BAIXO CUSTO PARA DESINFECÇÃO DE ESGOTOS TRATADOS BIOLOGICAMENTE Carlota Virgínia Pereira Alves(1) Engenheira Civil e Sanitarista. Mestranda em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos pela UFMG. Carlos Augusto de Lemos Chernicharo Engenheiro Civil e Sanitarista. Doutor em Engenharia Ambiental pela Universidade de Newcastle upon Tyne UK. Professor Adjunto do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da UFMG. Marcos von Sperling Engenheiro Civil e Sanitarista. Doutor em Engenharia Ambiental pelo Imperial College UK. Professor Adjunto do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da UFMG. Endereço(1): Rua Apucarana, 350 Bairro Ouro Preto Belo Horizonte Minas Gerais CEP: Brasil - Tel: +55 (31) Fax: +55 (xx) capialves@hotmail.com RESUMO Esta pesquisa avaliou a aplicabilidade de um fotorreator simplificado de radiação ultravioleta, para a inativação de coliformes totais e Escherichia coli. O fotorreator, com volume de 20,7 L, confeccionado com tubo de PVC diâmetro de 200 mm, foi equipado com quatro lâmpadas imersas, de baixa pressão de mercúrio, com potência unitária de 30 W. O fotorreator foi testado para a desinfecção de efluentes de reatores UASB, filtros biológicos percoladores e lagoas de polimento. Este operou em quatorze fases operacionais, com

2 tempos de detenção hidráulica variando de 30 a 180 segundos, correspondentes a doses aplicadas de 3,7 a 41,9 mw.s/cm2. Os resultados obtidos têm demonstrado a aplicabilidade dos fotorreatores para a desinfecção de esgotos tratados, tendo sido observadas elevadas eficiências médias de inativação de coliformes totais e de E. coli, na faixa entre 2,0 e 4,3 unidades logarítmicas, mesmo em presença de sólidos em suspensão na faixa de 47 a 137 mg/l. Foram realizados testes complementares com o objetivo de caracterização dos sólidos presentes nos efluentes e testes hidrodinâmicos com a utilização de radiotraçadores para obtenção da curva de distribuição de tempos de residência. Os resultados mostraram que o fotorreator opera com fluxo tendendo ao pistão ideal. Os custos de implantação, operação e manutenção apontaram para a potencialidade desses sistemas, mesmo quando utilizados na desinfecção de efluentes com altos teores de sólidos em suspensão, devido à simplicidade operacional, compacidade e capacidade dos fotorreatores em tratar diversos tipos de efluentes. Palavras-chave: desinfecção, ultravioleta, fotorreator INTRODUÇÃO A desinfecção de esgotos sanitários é de suma importância na redução da incidência de doenças de veiculação hídrica. É sabido que a maioria dos processos físicos e biológicos utilizados no tratamento de esgotos não apresenta uma eficiência de remoção de patógenos que possibilite o enquadramento dos corpos receptores, após o recebimento dos esgotos tratados, aos padrões estabelecidos pela legislação ambiental. Dessa forma, a desinfecção apresenta-se como alternativa para o pós-tratamento desses efluentes, podendo alcançar elevadas eficiências na inativação de microorganismos patogênicos, reduzindo ou até eliminando danos à saúde pública. Diferentemente dos métodos de desinfecção que utilizam produtos químicos, como, por exemplo, cloro, a radiação ultravioleta não adiciona produtos ao esgoto ou à água. Sendo assim, não há residual desinfetante (Chernicharo et al., 2001). Essa característica constitui uma das principais vantagens no caso da desinfecção de esgotos, pois reduz-se a potencialidade de formação de subprodutos que poderiam causar impacto negativo à biota do corpo d água receptor. As maiores vantagens da desinfecção UV são simplicidade, ausência de impactos ao meio ambiente e à vida aquática e requerimento mínimo de área. Os tempos de contato requeridos são muito pequenos, da ordem de segundos ou minutos. Nesse sentido, o presente trabalho pretende contribuir na disseminação da tecnologia no país, por meio da avaliação do desempenho de um fotorreator de radiação UV, simplificado e de baixo custo, na desinfecção de efluentes de reatores anaeróbios e de efluentes secundários; além de sua viabilidade técnica no que diz respeito a custo s de implantação e operação (principalmente gastos energéticos) e aspectos operacionais.

3 MATERIAL E MÉTODOS Aparato experimental O fotorreator (FR) em escala de demonstração possui volume útil de 20,7 L, tendo sido construído com tubo PVC tipo esgoto, de diâmetro nominal de 200 mm e com 90 cm de altura. No interior da tubulação, foram instaladas quatro lâmpadas de vapor de mercúrio de baixa pressão, potência unitária nominal de 30 W (ver Tabela 1). Tabela 1: Principais características dos fotorreatores Volume de reação: 20,7 L Vazão de projeto: 0,70 L/s Tempo de exposição de projeto: 30 s Equivalente populacional: 250 habitantes Geometria: cilíndrica Altura total: 90 cm Diâmetro externo: 200 mm Diâmetro interno: 196 mm Diâmetro da lâmpada: 26 mm Número de lâmpadas: 04 Potência unitária das lâmpadas: 30 W Potência unitária de radiação a 253,7 nm: 8,3 W Modelo das lâmpadas: G30T8 (Philips) Sentido do fluxo: ascensional, paralelo à lâmpada O efluente a ser tratado é introduzido na câmara de desinfecção pela parte inferior do reator, saindo pela parte superior (ver Figuras 1 e 2). O sistema de limpeza das lâmpadas é constituído de material esponjoso, que se movimenta junto às lâmpadas, com a vantagem e a simplicidade de um acionamento externo ao fotorreator. O acionamento é manual, feito pelo operador da estação de tratamento, sem a necessidade de se retirar as lâmpadas do interior do FR. Legenda: 1) Entrada do afluente Lâmpadas UV

4 Dispositivo de limpeza Saída do efluente Descarga de fundo Figura 1: Esquema do fotorreator Numa etapa posterior da pesquisa, foi construído um fotorreator em alumínio, que incorporou as seguintes melhorias principais: Visores de quartzo em maior quantidade, para uma melhor avaliação da intensidade de radiação no seu interior; Sistema elétrico aprimorado e mais seguro; Materiais de vedação e de inspeção otimizados. Figura 2: Vista geral dos fotorreatores em PVC e em alumínio Etapas da pesquisa A pesquisa foi subdividida em quatro etapas, função do efluente a ser desinfetado, como mostra a Figura 3. Figura 3: Fluxograma das diversas etapas do experimento Na Etapa 1, o convênio existente entre o DESA/UFMG e o Serviço Autônomo de Água e Esgoto de Itabira permitiu que os experimentos com o fotorreator fossem desenvolvidos junto à Estação de Tratamento de Esgotos Nova Vista. O FR foi implantado à jusante do reator UASB, em escala real. Uma pequena alíquota do efluente era encaminhada para o FR, por gravidade.

5 As Etapas 2, 3 e 4 previram a utilização do fotorreator junto à ETE Experimental UFMG/COPASA, construída junto à Estação de Tratamento de Esgotos do Arrudas, em Belo Horizonte/MG. O FR operou em três situações diferentes, sendo localizado em cada uma das três etapas à jusante dos seguintes sistemas de tratamento biológico: Sistema 1: Reator UASB. O reator UASB possui um equivalente populacional de 250 habitantes, correspondente a uma vazão de 40 m3/d e um TDH de 9,4 h e volume igual a 14,2 m3. Sistema 2: Reator UASB / filtro biológico percolador. O segundo sistema constitui-se de uma unidade compacta englobando reator UASB e filtro biológico percolador, com capacidade equivalente de 500 hab. (Qméd = 80 m3/d). Sistema 3: Reator UASB / lagoa de polimento. O sistema reator UASB / lagoa de polimento constitui-se de um reator UASB (sistema 1) e a primeira lagoa de uma série de quatro lagoas existentes no local. A lagoa de polimento possui dimensões de 7,25 x 27,0 m, 40 cm de profundidade e volume de 57,6 m3. A lagoa possui TDH de 1,9 dia e vazão de 30 m3/d. Os sistemas de tratamento biológico foram alimentados com uma alíquota do esgoto tratado em nível preliminar na ETE Arrudas, em escala real. Os fotorreatores, por sua vez, foram alimentados, nas Etapas 2 e 3, por gravidade. Já na Etapa 4, utilizou-se uma bomba centrífuga para sucção e recalque do efluente da lagoa de polimento. A Figura 4 apresenta os sistemas em escala de demonstração. Figura 4: Vista geral dos sistemas em escala de demonstração (reator UASB, filtro biológico percolador e lagoa de polimento) Monitoramento Parâmetros físico-químicos e microbiológicos Durante a pesquisa foram avaliados os seguintes parâmetros físico-químicos e microbiológicos principais: sólidos suspensos totais (SST), DQO, absorbância, coliformes totais e Escherichia coli. Todas as análises foram realizadas de acordo com os procedimentos descritos no Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (AWWA/APHA/WEF, 1998). Para as análises de coliformes totais e Escherichia coli foi empregada a técnica do substrato cromogênico (Colilert).

6 A absorbância a 254 nm do efluente a ser tratado foi medida em um espectrofotômetro (modelo Genesys 10 UV), utilizando cubetas de quartzo de 1 cm de trajetória. Foi utilizada para medição de absorbância a 254 nm a espectroscopia direta, que superestima o valor da absorbância, mesmo sabendo-se que o ideal é utilizar uma esfera integrada acoplada ao espectrofotômetro. Foram realizados também testes para obtenção de distribuição de tamanhos de partículas com a utilização de uma tecnologia computacional através de difração a laser - granulômetro (modelo Helos Sympatec). Todas as análises foram realizadas com amostras compostas correspondentes ao afluente e efluente do fotorreator. Intensidade de radiação UV A intensidade radiação foi medida através de um radiômetro (modelo UVP Multi-Sense 100) que possui um sensor que detecta a radiação ultravioleta no comprimento de onda de 254 nm. As medidas da intensidade foram obtidas diretamente na unidade mw.s/cm2. A calibração do radiômetro foi realizada pelo revendedor antes de sua utilização em campo. As medidas foram feitas nos visores de quartzo, com os fotorreatores ainda vazios. Testes actinométricos foram realizados para comprovação dos resultados obtidos por radiometria. Testes de distribuição de tamanhos de partículas Os testes para obtenção da distribuição dos tamanhos das partículas tiveram início com a Etapa 2 e foram realizados no Departamento de Engenharia de Minas da Escola de Engenharia da UFMG. Foi utilizado um granulômetro (modelo Helos Sympatec), que analisa a distribuição dos tamanhos das partículas usando uma tecnologia computacional através de difração a laser. Para a análise, foram utilizadas amostras de 500 ml, do afluente ao FR, colocadas na cubeta de aço inoxidável do aparelho e recirculada por esse. O equipamento utilizado fornece, por meio de um software específico, as curvas de distribuição granulométrica dos sólidos presentes nas amostras. Como o equipamento é apenas um granulômetro, ele não quantifica as partículas sólidas presentes nos efluentes pesquisados. Testes hidrodinâmicos Os testes hidrodinâmico, realizados pelo Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear (CDTN), objetivou conhecer a distribuição dos tempos de residência dentro dos fotorreatores e, com isso, permitir a modelagem do reator em termos de número de tanques em série. Além disso, torna-se possível detectar a ocorrência de zonas mortas e curtoscircuitos dentro do fotorreator. Para tanto, utilizou-se tecnologia computacional, aliada ao uso de radiotraçadores, permitindo a obtenção da curva de distribuição de tempos de residência curva DTR.

7 RESULTADOS E DISCUSSÃO Avaliação da eficiência de inativação de coliformes totais e Escherichia coli Efluente de reatores UASB (Etapas 1 e 2) Os testes de desinfecção de efluentes de reatores UASB compreenderam duas etapas, a primeira composta de três fases e a segunda de cinco fases, com doses de radiação variando entre 10,4 e 40,6 mw.s/cm2.s/cm2, tendo sido realizados 80 ensaios independentes (10 para cada fase). As Figuras 5 e 6 a concentração de coliformes totais e E. coli no afluente e no efluente do fotorreator. Figura 5: Concentração de coliformes totais e Escherichia coli no afluente e no efluente do fotorreator na Etapa 1 Mesmo com altos teores médios de sólidos em suspensão (93, 99 e 121 mg/l nas Fases 1, 2 e 3, respectivamente) Foram obtidas eficiências de inativação de coliformes totais de 3,2, 3,7 e 3,6 unidades logarítmicas, quando foram aplicadas doses médias de 15,6, 30,0 e 39,4 mw.s/cm2. As eficiências médias de inativação de E. coli foram ligeiramente superiores, tendo alcançado valores de 3,6, 4,2 e 3,8 unidades logarítmicas para a mesma variação das doses e SST. Nessa etapa do experimento não foram realizadas medidas de absorbância. Figura 6: Concentração de coliformes totais e Escherichia coli no afluente e no efluente do fotorreator na Etapa 2 Nas Fases 4 e 5, o fotorreator operou com teores médios de sólidos de 111 e 137 mg/l, respectivamente. Assim, foram encontradas baixas eficiências médias de inativação, da ordem de 2,2 e 2,6 unidades logarítmicas de coliformes totais e 2,0 e 2,7 unidades logarítmicas de E.coli, para doses de 11,4 e 24,4 mw.s/cm2. Os elevados teores de sólidos encontrados se devem ao local da tomada do esgoto bruto, que era realizada à jusante do lançamento de lodo de esgoto, o que interferiu na remoção de sólidos em suspensão pelo reator UASB. A partir da Fase 6, a tomada do esgoto foi alterada, o que permitiu que o

8 efluente apresentasse teores de sólidos em suspensão mais baixos e que fossem encontradas melhores resultados na desinfecção do efluente. Na Fase 6 foram encontrados teores de sólidos em suspensão de 75 mg/l. Nesta fase foram aplicadas doses médias de 24,2 mw.s/cm2, assim, foram obtidas eficiências de 3,1 e 3,0 unidades logarítmicas inativadas de coliformes totais e E. coli, respectivamente. Durante a Fase 7, os teores médios de sólidos foram ainda menores, da ordem de 52 mg/l. Foi aplicada uma dose média de 31,9 mw.s/cm2 e alcançadas eficiências de inativação de coliformes totais e E. coli de 4,0 e 4,2 unidades logarítmicas, respectivamente. A Fase 7 foi caracterizada por teores médios de sólidos em suspensão de 47 mg/l e dose média aplicada de 41,9 mw.s/cm2. Foram obtidas eficiências de inativação de coliformes totais de 4,3 unidades logarítmicas e de 3,9 de E. coli. Efluente de filtro biológico percolador (Etapa 3) O efluente de filtro biológico percolador foi utilizado para realização de testes de desinfecção totalizando três fases (30 testes), com doses de radiação médias variando entre 3,4 e 10,6 mw.s/cm2. Os melhores resultados encontrados indicaram uma eficiência média de remoção de E. coli de 4,3 unidades logarítmicas, com teores de sólidos suspensos médios de 18 mg/l e doses médias de radiação de 9,4 mw.s/cm2 (vide Figura 7). Figura 7: Concentração de coliformes totais e Escherichia coli no afluente e no efluente do fotorreator na Etapa 3 As eficiências médias de inativação obtidas na Fase 9, quando foram aplicadas doses médias de 3,7 mw.s/cm2 e estavam presentes no efluente a ser desinfetado 19 mg/l de sólidos em suspensão, foram iguais a 3,3 unidades logarítmicas tanto para coliformes totais quanto para E. coli. Na Fase 10 (dose média de 10,3 mw.s/cm2 e SST médio de 18 mg/l) foram obtidas 4,1 unidades logarítmicas inativadas de coliformes totais e 4,3 unidades logarítmicas de E. coli. Na Fase 11, apesar de uma maior dose média aplicada (11,6 mw.s/cm2) e de um menor teor médio de sólidos em suspensão (11 mg/l), as eficiências médias de inativação de coliformes totais e E. coli foram menores, apresentando valores de 3,6 e 3,9 unidades logarítmicas. Os bons resultados se devem aos baixos níveis de SST encontrados do efluente do filtro biológico percolador, que estiveram entre 11 e 19 mg/l. A absorbância média de apenas 0,251 u.a./cm encontrada contribuiu para as elevadas eficiências do fotorreator. Efluente de lagoa de polimento (Etapa 4)

9 Com efluente de lagoa de polimento, foram realizadas três fases de testes de desinfecção, com doses médias de radiação variando entre 15,4 e 28,4 mw.s/cm2, tendo sido realizados 30 ensaios (10 para cada fase). As lagoas de polimento apresentam concentrações de E. coli baixas, da ordem de 105 NMP/ 100 ml. Dessa forma, doses médias de radiação iguais a 28,4 mw.s/cm2 levaram a bons resultados (3,4 unidades logarítmicas), como mostra a Figura 8, mesmo com teores médios de sólidos elevados, da ordem de 90 mg/l. Figura 8: Concentração de coliformes totais e Escherichia coli no afluente e no efluente do fotorreator na Etapa 3 As eficiências médias de inativação de coliformes totais no efluente da lagoa de polimento foram relativamente baixas, tendo alcançado valores de 2,6 e 2,8 unidades logarítmicas na Fase 12, quando foi aplicada uma dose média de 16,9 mw.s/cm2 e foram encontrados teores de sólidos em suspensão de 87 mg/l. A Fase 13 foi caracterizada por uma dose média aplicada de 24,5 mw.s/cm2 e teores médios de sólidos em suspensão de 102 mg/l. Nessa fase, foram obtidas eficiências médias de inativação de coliformes totais de 2,7 unidades logarítmicas e 2,9 unidades logarítmicas de E. coli.já na Fase 14 (dose de 31,3 mw.s/cm2 e SST de 90 mg/l), as eficiências de inativação foram de 3,1 e 3,4 unidades logarítmicas inativadas de coliformes totais e E. coli, respectivamente. Os valores de absorbância na Etapa 4 foram os mais elevados, variando entre 0,672 e 0,788 u.a./cm. Tal fato pode ser explicado pela grande presença de algas nesse tipo de efluente. Doses recomendadas Com base nos estudos de desinfecção realizados, para os três tipos de efluentes distintos, com características específicas em termos de SST, absorbância e distribuição de tamanho de partículas, foi possível a identificação de doses de radiação UV recomendadas para se alcançar uma concentração final igual ou inferior de coliformes totais de 5000 NMP/100mL e de 1000 NMP/100mL de E. coli (ver Tabela 2). Esses valores correspondem ao limite máximo admitido para corpos d água de classe 2, de acordo com a Resolução CONAMA No 20, de 18/06/1986 para coliformes totais e coliformes fecais e ao limite máximo indicado pela OMS para reuso (coliformes fecais). Na ausência de padrão para Escherichia coli, utilizou-se o padrão para coliformes fecais por ser a E. coli o principal organismo do grupo coliforme fecal. Tabela 2: Doses médias de referência para utilização de um fotorreator

10 Tipo de efluente Valores típicos Dose (mw.s/cm2) Concentração de E. coli (NMP/100 ml) no efluente desinfetado SST (mg/l) Absorbância (u.a./cm) Concentração de E.coli (NMP/100mL) Reator UASB 40 a 55 0,42 1,0x a 40 1,0x103 em 80% dos resultados Reator UASB > 55 0,42 1,0x107

11 > 40 FBP 10 a 20 0,25 1,0x106» 10 Lagoa de polimento 85 a 100 0,74 1,0x106 >> 30 Intensidade de radiação UV Os resultados dos testes são mostrados na Tabela 3. Tabela 3: Resultados dos testes actinométricos Trajetória da cubeta utilizada (cm) Altura da lâmina (cm) Im (mw/cm2) Teste 1 2,5 5,96

12 0,342 Teste 2 2,5 5,96 0,395 Teste 3 1,0 5,96 0,327 Os testes 1 e 2 foram realizados utilizando-se cubetas de 2,5 cm de trajetória. Porém, de acordo com Daniel & Campos (1993), deve-se utilizar cubetas de 1 cm de trajetória. Dessa forma, o teste 3 foi realizado utilizando-se tais cubetas. Os resultados dos testes não apresentaram grandes diferenças, mesmo com a utilização de cubetas de trajetórias diferentes. Porém, o resultado do teste 3 foi utilizado como parâmetro para calibração das medidas de intensidade a partir do radiômetro, por ter sido utilizada a cubeta de 1 cm. Antes do início do teste 3 foi medida a intensidade com o radiômetro e, assim, pôde-se estabelecer um fator de correção entre os dois tipos de medição. A partir daí, foram realizadas medidas em campo com o auxílio do radiômetro e essas eram corrigidas. A Tabela 4 apresenta os resultados da calibração das medidas de intensidade. Tabela 4: Resultados da calibração da intensidade de radiação UV Radiômetro Actinometria Fator de correção 0,297 0,327 1,10

13 Testes de distribuição de tamanho de partículas Os resultados obtidos apresentaram uma boa reprodutibilidade dos testes. A Figura 9 apresenta a curva de distribuição do tamanho de partículas média de cada tipo de efluente utilizado e a Tabela 5 apresenta a freqüência de distribuição de tamanho de partículas. Tabela 5: Freqüência de distribuição de tamanhos de partículas Diâmetro das Reator FBP Lagoa de partículas (m m) UASB polimento % < ,8 < 1,8 0,2 1,2 12,2

14 < a > Figura 9: Distribuição de tamanho de partículas nos efluentes estudados O estudo da distribuição dos tamanhos de partículas foi válido no sentido que propiciou a caracterização dos efluentes utilizados no experimento. No entanto, não permitiu um estudo mais aprofundado, onde a associação de organismos com essas partículas seria quantificada. A distribuição dos tamanhos de partículas do reator UASB mostrou 66% dos resultados com diâmetros entre 10 e 50 m m e 34% acima dos 50 m m. Os efluentes do filtro biológico percolador apresentaram 63% das partículas com diâmetros maiores que 50 m m, talvez devido ao desprendimento do biofilme do meio suporte. As lagoas de polimento apresentaram 94% dos resultados abaixo de 10 m m. Uma possível explicação para tal fato é de que as lagoas de polimento não são sistemas que encorajam a formação de flocos biológicos. Testes hidrodinâmicos Os testes hidrodinâmicos indicaram que os fotorreatores trabalham em regime tendendo ao fluxo em pistão. a avaliação dos parâmetros hidráulicos baseada em recomendações do USEPA (1986) apontaram a ocorrência de curtos-circuitos e zonas mortas no fotorreator.

15 Todavia, a análise da forma das curvas DTR obtidas não indicaram a ocorrência de tais problemas. Quando o FR operou com TDH igual a 30 segundos, obteve-se ajuste para o modelo de tanques em série correspondente a cinco tanques de mistura completa em série e número de dispersão de 0,19. Com TDH igual a 90 segundos, no entanto, o melhor ajuste foi de três tanques de mistura completa em série e número de dispersão igual a 0,22. Tal diferença se deve a um maior vazão no teste com TDH igual a 30 segundos e, portanto, maior velocidade e maior número de Reynolds. As Figuras 10 e 11 apresentam os ajustes realizados nos dois testes para o modelo de tanques em série. Figura 10: Ajuste da curva DTR do teste 01 para o modelo de tanques em série Figura 11: Ajuste da curva DTR do teste 02 para o modelo de tanques em série Custos de implantação Os custos de implantação dos fotorreatores foram bem diferentes, devido ao tipo de material utilizado. A Tabela 6 apresenta os custos de implantação para o fotorreator operando com um equivalente populacional de 250 habitantes, correspondente a um tempo de detenção hidráulica de 30 segundos. Tabela 6: Custo de implantação dos fotorreatores global e por habitante FR 1 FR2 Material PVC Alumínio Cotação média do dólar (R$) 2,47 3,03

16 Custo R$ R$/hab. 3,65 15,00 US$ US$/hab. 1,50 5,00 Custos de manutenção A manutenção do fotorreator consistiu, basicamente, na limpeza das lâmpadas. De acordo com o fabricante, a vida útil das lâmpadas germicidas utilizadas no experimento é de aproximadamente horas, o que representaria funcionamento contínuo por seis meses ou mais. Assim, supondo-se que haveria a troca das lâmpadas duas vezes no ano e que o custo com a reposição de cada lâmpada é de aproximadamente R$ 80,00 (US$ 27,00), ao final de um ano, o gasto por habitante seria de aproximadamente R$1,28 (US$ 0,43). Consumo energético O consumo de energia elétrica do fotorreator operando 24 horas, com tempo de detenção de 30 segundos é apresentado na Tabela 7. Tabela 7: Consumo energético dos fotorreatores

17 Vazão (m3/d) 60 Equivalente populacional (hab) 250 Potência (W) 120 Consumo energético (kwh.ano) 1051 Consumo energético (kwh/hab.ano) 4,2 Consumo energético (kwh/m3.ano) 0,048 Considerando-se uma tarifa de R$ 0,15/kWh, atendendo uma população de 250 habitantes, ao final de um ano o gasto com energia por habitante seria de aproximadamente R$ 0,63. CONCLUSÕES Os estudos demonstraram a aplicabilidade do sistema simplificado de radiação UV para a desinfecção de diferentes tipos de efluentes; Foram obtidos excelentes resultados de inativação de E. coli no efluente do FBP, com doses de radiação UV variando entre 10,3 e 11,6 mw.s/cm2, correspondentes a um TDH de aproximadamente 30 segundos. Para esta dose, as eficiências obtidas foram de 4,3 unidades logarítmicas e o efluente final apresentou concentrações médias de coliformes totais e E. coli inferiores a 1000 NMP/ 100 ml em mais de 80% dos resultados nas duas fases. Embora os efluentes dos reatores UASB e das lagoas de polimento apresentassem teores elevados de SST e de absorbâncias, foi possível, com a aplicação de doses de radiação mais altas (31,3 a 41,9 mw.s/cm2), a obtenção de baixos teores de E. coli no efluente desinfetado (1000 NMP/ 100 ml).

18 Os testes hidrodinâmicos realizados indicaram um fluxo tendendo ao pistão ideal dentro dos fotorreatores. Os custos de implantação e de operação de unidades simplificadas de radiação UV são competitivos e possibilitam uma maior disseminação desta tecnologia no Brasil. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à FINEP/PROSAB, à CAPES, ao CNPq e à FAPEMIG pelo financiamento da pesquisa, ao CDTN - Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear, ao Departamento de Engenharia de Minas da UFMG e à COPASA Companhia de Saneamento de Minas Gerais pelo apoio na realização dos trabalhos. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AWWA/APHA/WEF. Standard methods for the examination of water and wastewater. 20th edition. Washington, CHERNICHARO, C.A.L, DANIEL, L.A., SENS, M., FILHO, B.C. Pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios por sistemas de desinfecção. In: CHERNICHARO, C.A.L. Pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios. 1. ed. Belo Horizonte: FINEP/PROSAB, c p.