:: Instituição

A participação da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) no Prosab se dá através dos departamentos de Engenharia Química e Engenharia Civil, com atuação conjunta na área de engenharia ambiental desde o edital 1 em 1997. O Departamento de Engenharia Civil é um dos mais antigos do Centro de Tecnologia da UFRN, mantendo um Programa de Pós-graduação em Engenharia Sanitária em nível de mestrado nas áreas de recursos hídricos e saneamento. O Departamento de Engenharia Química teve sua implantação mais recente em 1973, dispondo de um Programa de Pós-graduação em nível de doutorado e mestrado, tendo atualmente sua consolidação consagrada com conceito 5 na Capes.
Na área de engenharia ambiental, a UFRN desenvolve atividades de pesquisa, ensino e extensão interagindo com o setor público e privado em nível municipal, estadual e nacional.

:: Resumo do Projeto

O projeto subdivide-se em dois subprojetos:

SUBPROJETO 1 – Tratamento de esgotos sanitários em filtros submersos

Este subprojeto está sendo desenvolvido no campo experimental do Prosab, localizado na área da estação de tratamento de esgoto (ETE) do campus central da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), onde se encontram as unidades-piloto. O sistema de tratamento de esgotos utilizado é um decanto-digestor, construído em alvenaria de tijolos revestida, prismático-retangular, com duas câmaras em série e volume total de 8,82 m3. As câmaras são separadas por uma parede janelada, formando duas câmaras em série no fluxo horizontal, acopladas com comunicação direta a um filtro de pedras de fluxo ascendente, seguido ainda por quatro filtros anaeróbios afogados de fluxo descendente, também construídos em alvenaria e volumes idênticos, com possibilidade de se usar diferentes materiais de enchimento, sob diversas condições operacionais simultaneamente.
O sistema de tratamento é alimentado com esgoto proveniente do restaurante e do pouso universitário, caracterizando-se como essencialmente doméstico. O projeto está sendo desenvolvido em duas etapas:

1ª etapa: Utilizando-se quatro filtros em paralelo, onde estão sendo efetuados experimentos comparativos de eficiência entre diferentes materiais de enchimentos — como eletrodutos corrugados cortados, brita 04, colméias de plástico (cross-flow) e tijolo perfurado com diferentes arranjos espaciais —, os efluentes estão sendo analisados e testados em termos de adequabilidade em hidroponia e eventual descarte no ambiente (figura 1).



Figura 1 -Vista geral dos filtros anaeróbios afogados com diferentes enchimentos: brita 04, conduíte cortado e tijolos perfurados


2ª etapa: Nesta etapa da pesquisa, busca-se a remoção do nitrogênio por meio do mecanismo de nitrificação e desnitrificação. O sistemaé adaptado para funcionar com três filtros em série. O primeiro é mantido anaeróbio. O segundo tem o sentido de fluxo invertido e é aerado; com isso, pretende-se obter aeração suficiente para promover o processo de nitrificação. O filtro aeróbio dispõe de enchimento para aderência das bactérias nitrificantes e será mantido submerso. No terceiro (ou quarto) filtro, é estabelecida a condição anóxica. Para isso, a maior parcela do efluente do decanto-digestor alimentará os três filtros em série (anaeróbio, aeróbio e anóxico) e a restante é introduzida na entrada do filtro anóxico. Ou seja, uma parcela do efluente do decanto-digestor é misturada ao efluente do filtro aeróbio (aerado) para alimentar o filtro anóxico, garantindo assim fonte de carbono para o crescimento de microrganismos denitrificantes.



Figura 2 -Vista geral da bancada de hidroponia NFT para cultivo de flores ornamentais


SUBPROJETO 2 – Hidroponia com efluentes de filtros anaeróbios

Neste subprojeto, os efluentes tratados estão sendo utilizados para atividades produtivas em hidroponia pelas técnicas NFT e hidroponia forrageira. Figura 2 Vista geral da bancada de hidroponia NFT para cultivo de flores ornamentais Figura 3 Vista geral de canteiros de hidroponia de milho forrageiro Os experimentos de hidroponia pela técnica NFT (técnica do filme nutriente) estão sendo realizados em casa de vegetação, de 7 m x 5 m, coberta com lona plástica e sombrite 40%, onde estão instaladas quatro bancadas com quatro calhas cada uma, tendo 1,5% de declividade. As calhas são feitas em tubos PVC de 100 mm cortados ao meio, cobertas com folhas de PVC com orifícios de 1 cm de diâmetro, distanciadas 20 cm umas das outras, e dotadas de uma calha final para retorno e recirculação.
Na hidroponia NFT, o objetivo é: (i) pesquisar quais os micronutrientes (ou grupos de) que constituem fator limitante ao desenvolvimento e produtividade das culturas ornamentais (flores), (ii) fazer um estudo mais aprofundado do balanço hídrico e nutricional e de suas conseqüências sobre a depuração dos esgotos (limitações e potencialidades) e (iii) estabelecer protocolos de cultivo para as culturas específicas testadas (figura 2). Para a hidroponia forrageira, dispõe-se de um sistema com 12 canteiros de 2,5 m por 1 m e 5 cm de profundidade a partir do piso. Os módulos, com contornos limitados por alvenaria de tijolo cerâmico vazado, foram construídos com declividade de 4% no sentido longitudinal, para propiciar um bom escoamento, nivelado, de forma a não permitir caminhos preferenciais no fluxo, e impermeabilizados (fundo e laterais) com lona plástica de 200 micra, na cor branca, operando a céu aberto. Esse tipo de hidroponia, em princípio não gera efluentes, ou resta pouco efluente com alto grau de tratamento, inclusive na remoção de sais eutrofizantes retidos na biomassa de forragem.
Na técnica da forragem verde hidropônica, estuda-se o turno de rega mais adequado, o balanço hídrico e nutricional, e as variedades de milho para uso como semente, substituindo os híbridos, de maior custo, além do aperfeiçoamento do processo de detalhes construtivos até aspectos operacionais (figura 3).



Figura 3 - Vista geral de canteiros de hidroponia de milho forrageiro