Forvaltningsrettslige regler og prinsipper

Segundo Andrade Neto et al. (1999), os filtros anaeróbios mais comuns consistem em um tanque cheio de pedras britadas ou outro material inerte que serve de suporte para aderência e desenvolvimento de microrganismos, constituindo um leito com elevado grau de vazios. Podem ter fluxo ascendente, horizontal ou descendente. Nos filtros de fluxo ascendente, o líquido penetra pela base, distribuídos por um fundo falso ou tubos perfurados, flui através do material de enchimento e é descarregado pelo topo, coletado em canaletas ou tubos perfurados. Nos filtros de fluxo descendente, o caminho é inverso e o leito pode ser submerso (afogado) ou não.

Na superfície de cada peça do material de enchimento ocorre a fixação e o desenvolvimento de microrganismos na forma de biofilme e, nos filtros afogados, principalmente nos de fluxo ascendente, também agrupam-se microrganismos na forma de flocos ou grânulos nos interstícios do material de enchimento. Nesse sistema a água residuária percola nos interstícios do leito “filtrante”, em contato com o lodo ativo retido.

O principal objetivo dos reatores anaeróbios com fluxo através do lodo ativo é propiciar maior tempo de retenção celular para obter contato longo entre a biomassa ativa e a água residuária a ser tratada. O fluxo da água residuária por meio desse lodo ativo, retido, propicia maior eficiência na remoção do material dissolvido, do que nos reatores no qual o material não sedimentável sofre pouca ou nenhuma ação metabólica da massa bacteriana.

Dentre os reatores com fluxo através de lodo ativo, os filtros biológicos com biomassa aderida a um leito fixo são, logicamente, os menos susceptíveis à perda de sólidos biológicos e, além disso, são mais estáveis e menos dependentes das variações do afluente. No entanto, o material de enchimento ocupa boa parte do volume do reator.

Quando forem empregados para receberem águas residuária sem tratamento anterior, devem prever tratamento preliminar (peneiras, etc.) para remoção de sólidos grosseiros.

O sentido do fluxo através do leito acarreta grandes diferenças funcionais para as várias configurações de filtros anaeróbios e, por conseguinte, diferentes indicações de aplicação em função das características do afluente.

Os filtros com fluxo ascendente apresentam a maior retenção de lodo em excesso e os maiores riscos de entupimento dos interstícios, mas, devido aos lodos em sustentação hidráulica e ao bom tempo de contato, podem propiciar altas eficiências e baixa perda de sólidos que são arrastados no

efluente. São mais indicados para águas residuárias com baixas concentrações de sólidos suspensos, a não ser que se previna contra a colmatação das camadas inferiores do leito.

Os filtros de fluxo ascendente com leito afogado apresentam facilidades para remoção do lodo em excesso e menor risco de entupimento do leito, porque parte do lodo em excesso é gradativamente arrastado pelo efluente. Podem receber águas residuárias com maior concentração de sólidos suspensos, que os filtros de fluxo ascendente e, como a eficiência é bem distribuída em todo o leito, com participação tanto do biofilme quanto do lodo floculento e granulado, com velocidade de fluxo lenta ou rápida, são indicados tanto para altas, quanto para baixas cargas orgânicas.

Os filtros de fluxo horizontal têm funcionamento com características intermediárias entre o que ocorre nos de fluxo ascendente e nos de fluxo descendente afogado, com maior dificuldade na distribuição do fluxo e desempenho diferenciado ao longo do leito. Como a concentração de lodo em excesso é mal distribuída no leito a remoção é mais difícil. Esse sistema deve ser usado, preferencialmente, com baixas taxas de carregamento orgânico.

Os filtros de fluxo descendente com leito não afogado apresentam o menor risco de entupimento dos interstícios, mas, como retêm relativamente baixas concentrações de lodo ativo, e propiciam menor tempo de contato, têm, comparativamente, baixa eficiência. Pelas vantagens operacionais são indicados para águas residuárias com maior quantidade de sólidos suspensos.

De forma geral, os efluentes de filtros anaeróbios, são bastante clarificados e apresentam concentrações de matéria orgânica relativamente baixas, porém costumam serem ricos em sais minerais.

Com relação ao tratamento de lixiviados de aterros sanitários em filtros anaeróbios, existem na literatura muito poucos trabalhos tratando deste tema, apesar das características dos lixiviados serem apropriadas para seu tratamento neste tipo de reator.

Timur e Özturk (1997) ao utilizar um filtro anaeróbio de leito híbrido, no tratamento de lixiviados de aterros sanitários, conseguiram eficiências de 81,4% em termos de remoção de COT,

com taxa de carregamento de com 1,2 kg COT.m-3.d-1 (aproximadamente 3,5 kg DQO.m-3.d-1) e θh de

2,4 dias. Os lixiviados utilizados eram de um aterro “jovem” e apresentavam COT de 1250 a 4490

mg.L-1.O reator foi confeccionado com um tubo cilíndrico de vidro com diâmetro interno de 11,5 cm e

possuía volume total de 3,35 L, dividido em duas seções, sendo a primeira delas, de forma cônica, no fundo do reator com 0,5 L e o seguinte cilíndrica com 2,5 L, preenchida com anéis plásticos de 5/8”,

com porosidade de leito de 90% e área superficial específica de 322 m2.m-3.

Timur et al. (2000), ao operarem o mesmo reator que Timur e Özturk (1997), descrito

anteriormente, com θh variando de de 5,1 a 0,9 dias e com taxa de carregamento variando de 0,8 kg

DQO.m-3.d-1 a 16,5 kg DQO.m-3.d-1. As eficiências de remoção de DQO variaram de 87,0 a 59,3%

conforme se aumentaram as concentrações afluentes de cerca de 3955 a 14950 mg.L-1.

Inanc et al. (2000) operaram três reatores anaeróbios tratando os lixiviados de um aterro

características dos lixiviados foram monitoradas por oito meses. As concentrações, em termos de

DQO, variaram entre 18.800 e 47.800 mg.L-1 enquanto a DBO5 variou entre 6.820 e 38.500 mg/L. As

concentrações de N-amoniacal variaram entre 1.660 e 2.690 mg NH3-N.L-1, sendo que as maiores

concentrações foram observadas no período das chuvas, ocorrendo, portanto, um efeito contrário ao da

diluição, e assim apresentado um comportamento oposto ao observado para DBO5 e DQO. A relação

DBO5/DQO foi maior que 0,7 para maioria da amostras coletadas, indicando elevada

biodegradabilidade e fase ácida de decomposição no aterro. Para se verificar a tratabilidade anaeróbia dos lixiviados foram utilizados três reatores diferentes com volume efetivo de 7,85 L cada um. Foram utilizados um reator UASB, um filtro biológico de fluxo ascendente e um reator de leito híbrido. Os reatores foram operados por mais de 230 dias e a carga orgânica foi aumentada gradualmente de 1,3 a

8,2 kgDQO.m-3.dia-1 enquanto o θh foi reduzido de 2,4 para 2,0 dias. Os reatores foram mantidos à

temperatura de 35 ± 2 oC e receberam suplementação de fósforo para se atingir uma relação DQO/N/P

igual a 500/7/1, devido à deficiência de fósforo do lixiviado. Nos lixiviados foram observados pH relativamente altos (8,2), devido aos altos níveis de alcalinidade, que foram fortemente afetados pelas

altas concentrações de amônia. Os valores de alcalinidade variaram entre 6.900 e 11.750 mg CaCO3.L-

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. Observou-se que todas as vezes que os sistemas eram submetidos a altas concentrações de amônia, eles apresentavam diferentes níveis de inibição. Porém, os pesquisadores não relataram para quais níveis de concentração de amônia, os sistemas apresentaram inibição. Todos os sistemas tiveram desempenho similar com o aumento da carga orgânica aplicada, apresentando eficiências entre 80 e 90 % e os pesquisadores concluíram que lixiviados de aterros sanitários jovens podem ser tratados de forma anaeróbia obtendo-se até 90 % de eficiência, desde que os níveis de concentração de amônia sejam mantidos abaixo dos níveis que causam inibição aos sistemas anaeróbios. Verificou-se também que o filtro biológico e o reator de leito híbrido foram mais resistentes à inibição causada pela amônia que o reator UASB.