:: Instituição

A Universidade Federal de Minas Gerais encontra-se entre as duas maiores universidades federais do país. Sua história data de 7 de setembro de 1927, quando foi fundada a Universidade de Minas Gerais, que permaneceu como instituição estadual até 17 de dezembro de 1949, quando foi federalizada. A UFMG conta com 19 unidades acadêmicas de ensino superior, com 94 departamentos ministrando 46 cursos de graduação. São oferecidos, ainda, 42 cursos de especialização, 50 mestrados e 25 doutorados, além de aproximadamente 500 cursos anuais de extensão. O Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental - DESA / UFMG possui reconhecimento nacional na área de saneamento e meio ambiente. Face à grande tradição, alto nível e relevância das atividades desempenhadas pelo Departamento, aliadas à elevada capacitação do seu corpo docente, o DESA/UFMG é considerado um centro de referência, tanto no ensino, quanto na pesquisa e extensão. A consolidação do DESA/UFMG como uma das principais instituições na área de saneamento no Brasil deu-se a partir da implantação do primeiro curso de especialização em Engenharia Sanitária do Brasil, no ano de 1955, ministrado em conjunto com professores americanos e técnicos da Fundação SESP. O curso completou 46 anos, tendo sido oferecido ininterruptamente, proporcionando a formação técnica de mais de mil profissionais, entre engenheiros, médicos, biólogos e arquitetos.

O Programa de Pós-graduação em Engenharia Sanitária tem, também, larga história, tendo sido criado há 29 anos, em 1972. A denominação atual é de Programa de Pós-graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos (mestrado e doutorado), contando com três áreas de concentração: (a) Saneamento, (b) Meio Ambiente e (c) Hidráulica e Recursos Hídricos. Participam do programa, além do corpo docente básico, composto por professores do DESA e do ERH (Departamento de Hidráulica e Recurso Hídricos), docentes de outros departamentos, pesquisadores visitantes e docentes de outras universidades.

:: Resumo do Projeto

O projeto da UFMG, integrante da rede de pesquisa do Tema 4 - Edital 3 do PROSAB, está subdividido em 2 subprojetos. A SLU (Superintendência de Limpeza Urbana de Belo Horizonte) e a COPASA/MG (Companhia de Saneamento de Minas Gerais) participarão efetivamente como co-executoras dos subprojetos.

SUBPROJETO 1: DIGESTÃO ANAERÓBIA DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS: ESTUDO DA INFLUÊNCIA DE RECIRCULAÇÃO DE PERCOLADO

A digestão anaeróbia de resíduos sólidos urbanos, através da técnica de aterro sanitário, vem sendo utilizada como forma de tratamento destes resíduos. Entretanto, o aspecto da recirculação do percolado gerado vem sendo negligenciado, principalmente, devido aos escassos estudos desenvolvidos na área. Nesse sentido, a adoção de técnicas de tratamento de RSU que incluam a recirculação de percolado pode representar uma aceleração do processo de estabilização dos resíduos e tornar-se bastante atrativa do ponto de vista econômico e ambiental. Pelas vantagens dessa modalidade de tratamento, relativas aos benefícios ambientais, operacionais e financeiros, aliadas à possibilidade de exploração da energia presente nos resíduos, na forma de gás metano, justifica-se plenamente a investigação de técnicas e procedimentos capazes de provocar uma aceleração da estabilização dos resíduos. Com isso, procura-se disponibilizar mais uma alternativa para o tratamento de resíduos sólidos urbanos.

Assim, no subprojeto 1, investiga-se a influência da recirculação de percolado na digestão anaeróbia de resíduos sólidos urbanos, buscando-se avaliar os resultados desta aplicação em relação ao sistema convencional de degradacão em aterros sanitários. Em termos de avanço tecnológico, pretende-se obter parâmetros facilitadores de utilização do biogás como fonte de energia.

A pesquisa vem sendo realizada considerando-se 3 diferentes condições de operação de células de aterros sanitários, a saber: i) sem recirculação de percolado; ii) com recirculação de percolado; e iii) com recirculação de percolado inoculado.

Para a consecução dos objetivos da pesquisa, foram projetados e implantados 9 reatores (células) em escala de demonstração, sendo 3 para cada condição operacional. O trabalho encontra-se atualmente em desenvolvimento no Laboratório de Instalações Piloto do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da UFMG. Cada reator (célula) é composto por uma coluna em fibra de vidro de 2,50 m de altura e diâmetro interno de 60 cm, equipado com dispositivo de coleta de líquidos, gases e de recirculação e distribuição de percolado no seu topo. A configuração esquemática e uma vista das unidades experimentais são apresentados na Fig.1.

Foto 1 - Esquema geral e vista do aparato experimental.

O resíduo utilizado no preenchimento das células foi obtido junto à Superintendência de Limpeza Urbana do Município de Belo Horizonte. Todas as células foram carregadas simultaneamente, havendo compactação dos resíduos e o fechamento hermético da célula ao término do carregamento.

SUBPROJETO 2: REATORES UASB APLICADOS À DIGESTÃO ANAERÓBIA DO LODO DE DESCARTE DE FILTROS BIOLÓGICOS AERÓBIOS

A combinação de reatores UASB seguidos de filtros biológicos (FB) constitui-se em um sistema de tratamento de esgotos que pode encontrar uma elevada aplicabilidade no Brasil, tendo em vista, principalmente, a sua simplicidade e baixo custo operacional. Entretanto, este sistema não tem encontrado uma maior disseminação no Brasil, sendo raras as unidades implantadas e atualmente em operação no território brasileiro.
A integração do processo de tratamento anaeróbio de águas residuárias e da digestão do lodo em um único reator, através do retorno do lodo de descarte do filtro biológico para o reator UASB, pode tornar o processo de grande viabilidade econômica. O uso desse sistema de tratamento tem como grandes vantagens a possibilidade de um sistema econômico e compacto e a minimização da produção de lodo. Entretanto, requer mais estudos dos fatores que possam influenciar o processo de tratamento, tais como o efeito da composição das águas residuárias e da taxa de retorno do lodo nas características do efluente, bem como o efeito do tratamento combinado nas características do lodo final produzido no sistema de tratamento.

Nesse subprojeto vem-se investigando a viabilidade da digestão anaeróbia do lodo de descarte de um filtro biológico aeróbio, em um reator UASB utilizado como primeira etapa do tratamento de esgotos domésticos. Os experimentos vêm sendo desenvolvidos em duas etapas: i) com um sistema UASB/FB em escala piloto, utilizando-se um aparato experimental já em operação no LIP - DESA/UFMG (Fig. 2); e ii) com um sistema UASB/FB integrado em uma unidade única, em escala de demonstração, ora em implantação junto à ETE - Arrudas (Fig. 3).

Foto 2 - Vista do sistema UASB/FB em escala piloto.