:: Instituição

A Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) é uma das duas maiores universidades federais do país. A UFMG conta com 19 unidades acadêmicas de ensino superior, 94 departamentos que ministram 46 cursos de graduação, 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) possui reconhecimento nacional na área de saneamento e meio ambiente, sendo considerado um centro de referência, tanto no ensino, quanto na pesquisa e extensão.
O Programa de Pós-graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos (mestrado e doutorado) tem larga história, tendo sido criado em 1972. São três as áreas de concentração: (a) saneamento, (b) meio ambiente e (c) hidráulica e recursos hídricos. O programa possui nível 6 pela Capes.

:: Resumo do Projeto

O projeto é dividido em dois subprojetos, ambos conduzidos na estação de tratamento de esgoto (ETE) experimental da UFMG/
Copasa, localizada na ETE-Arrudas. A ETE experimental recebe esgoto gerado em Belo Horizonte e Contagem, e é aparelhada com diversas unidades em escala de demonstração (figura 1).



Figura 1 - Vista geral da ETE experimental UFMG/Copasa, situada na ETE Arrudas.


Subprojeto 1 – Produção de efluente com teores de amônia e surfactantes compatíveis com distintos requisitos de uso direto e de lançamento em corpos de água, por meio da utilização de reatores UASB, seguidos por filtros biológicos percoladores não mecanizados operando com diferentes meios de suporte e taxas de aplicação.

O projeto busca um maior entendimento em relação à remoção de nitrogênio amoniacal e surfactantes em filtros biológicos percoladores aplicados ao póstratamento de efluentes de reatores UASB.
Na ETE Experimental UFMG/Copasa, foi implantado um filtro biológico percolador compartimentado, que consiste em um tanque cilíndrico com 2,1 m de diâmetro e 2,5 m de altura útil, dividido em quatro compartimentos preenchidos por materiais com características distintas de peso, área superficial específica
e índice de vazios. Portanto, em uma mesma unidade cilíndrica, estão sendo testados, simultaneamente, quatro compartimentos reacionais individualizados, preenchidos com os materiais: (i) brita 4; (ii) apara de conduíte corrugado–diâmetro 1”; (iii) meio suporte sintético (anéis plásticos); e (iv) Downflow Hanging Sponge (DHS). Cada um dos compartimentos de reação do FBP (preenchidos com diferentes tipos de meio suporte) é interligado, de forma independente, aos seus respectivos decantadores secundários. As figuras 2 e 3 mostram os principais aspectos do filtro biológico percolador utilizado na pesquisa.
O aparato experimental foi concebido de forma a possibilitar a avaliação da influência de taxas de aplicação superficiais e cargas orgânicas volumétricas na remoção de nitrogênio amoniacal e surfactantes em FBP utilizados como pós-tratamento de efluentes de reatores UASB. Considerando as características distintas dos materiais de enchimento testados, será também efetuada uma avaliação comparativa do desempenho e da aplicabilidade dos quatro diferentes tipos de meio suporte em relação à remoção de amônia e surfactantes. A pesquisa pretende vincular os distintos níveis obtidos para amônia e surfactantes no efluente tratado aos diferentes tipos de reúso agrícola, urbano e industrial, em função dos seus requisitos de qualidade.



Figura 2 - Vista geral do filtro biológico percolador compartimentado e dos decantadores secundários associados a cada compartimento.



Figura 3 - Vista superior dos compartimentos do filtro biológico percolador preenchidos com diferentes meios suportes, bem como do distribuidor rotativo.

Subprojeto 2 – Produção de efluente com teores de amônia
e fósforo compatíveis com distintos requisitos de uso direto e de lançamento em corpos de água, por meio da utilização de sistemas compostos por reatores UASB, lagoas de polimento e filtros grosseiros (plantados e não plantados, com escória e sem escória)

A pesquisa está sendo desenvolvida na ETE experimental UFMG/Copasa, onde já existe um sistema constituído por um reator UASB, três lagoas de polimento em série e um filtro grosseiro (figura 4). Esse sistema está em pleno funcionamento e visa a avaliar o desempenho das lagoas na remoção de N e P. O filtro grosseiro de brita de fluxo horizontal subsuperficial não plantado está situado na metade final da lagoa 3 e contribui principalmente na remoção de DBO e SS (algas).
É ainda pesquisado o sistema de leitos cultivados (wetlands), com as seguintes unidades: (a) duas wetlands de fluxo horizontal subsuperficial com leito de escória siderúrgica, construídas em paralelo, ambas recebendo efluente de reator UASB, sendoapenas uma cultivada com macrófita (Typha latifolia); (b) três unidades plantadas de fluxo vertical, recebendo esgoto bruto, com funcionamento intermitente entre as unidades.
No sistema de lagoas, espera-se alcançar elevada eficiência de remoção de amônia por volatilização. No sistema com wetlands, espera-se um bom desempenho em termos de remoção de fósforo (reações com a escória) e nitrogênio amoniacal (volatilização por elevação do pH resultante da solubilização de cátions da escória). Espera-se que os sistemas investigados conduzam ao atendimento do padrão de lançamento de amônia, além de produzir efluentes compatíveis com vários tipos de uso e lançamento direto em corpo d’água.



Figura 4 - Vista de uma das lagoas de polimento e do filtro grosseiro de brita.