Monitoramento de um Reator Anaeróbico de Fluxo Ascendente e Manto de Lodo.



:: Instituição

O Instituto de Saneamento Ambiental da Pontifícia Universidade Católica do Paraná ISAM/PUC-PR iniciou suas atividades em março de 1980, como Laboratório de Hidráulica, Saneamento e Meio Ambiente - LHISAMA. Sua finalidade inicial era a de suporte às de práticas afins para os cursos de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Química Industrial e Biologia. Com o seu desenvolvimento nas áreas de pesquisa e extensão universitárias, a partir de setembro de 1983, foi transformado no atual instituto, enquadrado como órgão suplementar da PUC-PR e subordinado à Pró-Reitoria de Pós- Graduação, Pesquisa e Extensão.

Atualmente, além dos cursos de graduação já citados, o Instituto apoia didaticamente os cursos de Engenharia de Alimentos, Ciência da Computação, Engenharia Elétrica e Engenharia Mecânica, bem como cursos de Pós-Graduação. Além das atividades didáticas, o ISAM vem realizando estudos e pesquisas na área de Águas Residuárias, Recursos Hídricos, Recuperação Ambiental de Áreas Degradadas, Informática no Saneamento Ambiental e Resíduos Urbanos. Os estudos e pesquisas desenvolvidos contam com o apoio do Laboratório de Análises Ambientais.

Um dos pontos altos do trabalho do ISAM é a integração com a comunidade, através de projetos específicos de pesquisa e extensão, do envolvimento dos profissionais em atividades internas à PUC-PR e de assistência aos atuais e ex-alunos dos cursos de graduação. Os recursos humanos atuais são professores e pesquisadores de tempo integral liderando pesquisas e possibilitando a agregação de consultores externos e outros professores: da PUC-PR e de outras instituições.

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:: Resumo do Projeto


O Projeto do Instituto de Saneamento Ambiental da PUC-PR é composto de quatro subprojetos, a saber:

  • Sub-projeto 1: Monitoramento de Reatores Anaeróbios tipo RALF

    A escolha do reator RALF (tecnologia integrante da Política de Esgotamento Sanitário da Companhia de Saneamento do Paraná - SANEPAR) para o monitoramento foi norteada pela condição operacional do mesmo, cuja unidade deveria estar em regime e localizar-se em Curitiba - PR ou próxima a ela, devido à facilidade para obtenção dos dados. O RALF estudado foi constituído por câmeras sobrepostas, separadas por uma parede defletora. A aplicação do esgoto bruto deu-se por tubos múltiplos distribuidores, e o mesmo estava operando próximo à carga de projeto.

    A proposta para o monitoramento da unidade incluiu: caracterização do afluente e efluente através de curvas características diárias de vazão, DQO e sólidos; avaliação do reator em termos de DQO e DBO, sólidos, coliformes, nitrogênio, fósforo, pH e alcalinidade; provas de traçadores para avaliação do comportamento hidráulico; balanço de massa incluindo estudo do perfil de sólidos no manto de lodo; determinação da atividade metanogênica do lodo; análise físico-química dos flotantes e análise das várias formas de enxofre presentes no processo.

  • Sub-projeto 2: Reatores Anaeróbios de Chicanas

    O objetivo deste subprojeto foi obter informações sobre o funcionamento do reator anaeróbio de chicanas sob as condições climáticas da Região Sul do País, e, posteriormente, estabelecer comparações sobre os custos de implantação e aspectos operacionais, com o reator tipo RALF, com o Filtro Anaeróbio e com as Lagoas Anaeróbias.

    Após a partida de operação com inoculo para aceleração do processo, foi iniciado o monitoramento das seguintes atividades e parâmetros: caracterização do afluente e efluente através de curvas características diárias de vazão, DQO e sólidos; avaliação do reator em termos de DQO e DBO; sólidos, coliformes, nitrogênio, fósforo, pH e alcalinidade; provas de traçadores para avaliação do comportamento hidráulico; balanço de massa incluindo estudo do perfil de sólidos no manto de lodo; determinação da atividade metanogênica do lodo e medição quantitativa (vazão) e qualitativa de gases (CH4 e H2).

    Sub-projeto 3: : Estudo da Secagem do Lodo Anaeróbio Obtido em Reatores tipo RALF

    Foi estabelecido um programa de monitoramento de uma instalação piloto construída na PUC-PR, e de leitos de secagem em escala real, localizados em área contígua a um RALF, localizado na cidade da Lapa-PR. Os pilotos, em número de dois, coberto e descoberto, foram construídos em tubos de PVC, de aproximadamente 300mm de diâmetro. O enchimento obedeceu a NBR-570/90, e a espessura, a parâmetros da SANEPAR. Os dois leitos em escala real possuem dimensões de 10,0 x 5,0 m cada um.

    O lodo e o líquido drenados foram caracterizados no Laboratório de Análises Ambientais do ISAM, e as informações climatológicas foram obtidas junto à Estação Climatológica Curitiba - Prado Velho (PUC-PR) e ao Escritório Regional da Lapa (SANEPAR). As avaliações foram realizadas em duas épocas climáticas distintas: verão e inverno.

    Com o objetivo de resolver a problemática dos leitos de secagem, no que diz respeito às áreas ocupadas, a avaliação da secagem mecânica do lodo estva sendo feita através da utilização de centrífugas.


    Foto 1 - Visão geral do RALF São João Del Rey

    Sub-projeto 4: Estudo de Pós-Tratamento de Reatores tipo RALF

    A escolha do sistema a ser estudado foi norteada pela condição operacional do conjunto RALF seguido de lagoa de estabilização, classificada como facultativa (sistema bastante utilizado pela SANEPAR, no Paraná para o tratamento dos esgotos sanitários). Este sistema foi utilizado objetivando-se a remoção da DBO, dos sólidos e atendimento às resoluções da CONAMA Nº20/86. Com isso, deveu-se conseguir o cumprimento da legislação ambiental e evitar a poluição dos corpos d'água receptores.

    O monitoramento foi, inicialmente, norteado pela realização periódica de diversos tipos de análises, dentre elas, análises físico - químicas como DQO, DBO, nitrogênio, alcalinidade e pH, sólidos; análises biológicas - contagem de coliformes - e, também, medições de temperaturas, vazão, e avaliação do aspecto. Atualmente, o monitoramento inclui a aplicação de produtos biotecnológicos, visando estudo de sua eficiência no processo.



    Foto 2 - Vista geral da construção dos reatores anaeróbicos de
    chicanas, próximos ao desarenador da ETE Belém (Novembro/1997)



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