Syn på kunstnerisk kvalitet

O reator de leito expandido/fluidificado possui o problema de arrastar sólidos junto ao efluente ocasionado devido às altas taxas hidráulicas aplicadas. Esse problema foi constatado, inicialmente, em reatores de escala de bancada, e para os reatores em escala plena, o problema transformou em preocupação visto que contribuiu para ineficiência do sistema. Nesse item será apresentado um relato sobre a presença de sólidos nos reatores de leito expandido/fluidificado.

Já no primeiro trabalho realizado na USP sobre reator de leito expandido/fluidificado, foi constatado que este tipo de reator não era bom na remoção de sólidos. Akutsu (1985) julgou conveniente modificar o sistema em operação, criando uma zona de decantação no topo do reator, com alteração na posição de retirada do efluente, pois através da análise de sólidos, verificou que o reator perdia no efluente, quantidade considerável de sólidos.

Akutsu (1985) recomendou que a zona de sedimentação do reator fosse melhorada ou que fossem procuradas novas formas de retenção de sólidos.

Maragno (1988) constatou que o teor de sólidos suspensos no efluente sofreu a influência da variação da vazão do afluente, pois, com seu aumento, houve arraste do meio suporte para fora do reator, representado pelos menores grãos de areia. A areia utilizada no leito tinha tamanho médio de 0,2mm.

Maragno (1988) e Barros (1989) acrescentaram aos seus respectivos reatores unidades de decantação a fim de diminuir o arraste de sólidos e evitar a perda de material suporte.

Em Barros (1989), foi projetada uma unidade adicional de separação de partículas sólidas em sua instalação experimental, além da unidade de decantação, localizada logo após a saída do reator, que visava reter o meio suporte, caso ocorressem variações imprevisíveis de vazão, de tal forma que a unidade de decantação não fosse suficiente para impedir a perda de material.

Outro problema constatado em reatores de leito expandido/fluidificado é o arraste de material suporte para bomba de recirculação. Vieira (1989), visando evitar esse problema, colocou o ponto de saída do efluente, utilizado na recirculação, localizado na parte superior do reator de leito fluidificado, numa tentativa de impedir que a areia do leito pudesse alcançar a bomba responsável pela recirculação.

Cuba Terán (1990) relatou que a unidade de decantação utilizada no reator de leito fluidificado deveria ser estudada para otimizar a separação de sólidos no efluente.

Pereira (2000), que operou reator em escala plena, relatou que a região de sedimentação pode ser incluída no próprio reator ou pode constituir uma unidade independente, sendo empregada para evitar carreamento de partículas no efluente tratado.

Na instalação experimental de Pereira (2000), foi instalada uma peneira estática inclinada, de aço inoxidável (1,44m2) com 1mm de abertura, apoiada em um tanque de peneiramento, para remoção do material sobrenadante da zona de sedimentação e descarte do excesso de lodo da zona de reação.

Mendonça (2004) relatou que a redução de remoção de SST (sólidos suspensos totais), no reator de leito expandido de 159m3, quando foi operado sob condição anaeróbia-aeróbia sobreposta, foi prejudicada principalmente pelo arraste da biomassa formada na região aeróbia do reator para o decantador, a qual ocasionou acúmulo excessivo de flocos na região de decantação e consequente perda juntamente com o efluente. Mendonça (2004) conclui que há necessidade de aprimorar a região de decantação do reator anaeróbio-aeróbio de leito

expandido, em vista do acúmulo de flocos nessa região do reator quando operado sob condição anaeróbia-aeróbia.

Niciura (2005), que utilizou em seu estudo um reator anaeróbio de leito expandido com 32m3, relata problemas com a bomba de recirculação, ocasionados pelo arraste de biopartículas para a linha de recirculação, que provocou o travamento do rotor da bomba. Niciura (2005) notou que a eficiência de remoção de DQO, de uma fase para outra, diminuiu, uma vez que o arraste de sólidos aumentou consideravelmente, o que justificou a situação foi a maior carga orgânica volumétrica aplicada e o aumento da velocidade ascensional entre as fases.

Silva (2009) constatou que não houve sedimentação adequada do material biológico no decantador do sistema, isso provavelmente pode ter sido ocasionado pela quantidade de ar injetada no sistema, visto que foi criada turbulência elevada na região de sedimentação do sistema.

A ineficiência de remoção de sólidos no reator de leito expandido em escala plena com regiões anaeróbia-aeróbia sobrepostas, operado por Silva (2009), pode ter sido ocasionada pelo arraste de partículas finas contidas no leito, fora da faixa apropriada para as velocidades ascensionais, que aumentaram a concentração de sólidos no efluente. Já quanto à concentração de NTK no efluente, na maioria das vezes, superior a do afluente, indicou que houve perda de material biológico no sistema, ocasionado, provavelmente, pelo arraste de sólidos retidos nos interstícios do leito.

Devidos aos problemas relatados sobre o sistema de separação de sólidos nos reatores de leito expandido/fluidificado, uma alternativa proposta por Pereira (2000), Niciura (2005) e Silva (2009) foi utilizar a flotação para a clarificação do efluente.

No ensaio de flotação realizado por Silva (2009), não houve coagulação nem floculação prévia da amostra, apenas a flotação da mesma. Pela simulação da flotação do efluente, foi demonstrado que o uso da desta alternativa, ao invés da decantação, forneceria maior eficiência ao sistema.

Nesse contexto, o presente trabalho visou monitorar o comportamento do reator com leito constituído por material suporte e biomassa aderida em escala plena, de forma a averiguar como o sistema estava quanto à remoção de matéria orgânica e nutrientes e verificar se realmente o sistema de retenção de sólidos do reator não estava funcionando como o desejado. Além de disso, o trabalho teve em vista estudar a hidrodinâmica do reator.