Pesquisa da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP criou um reator para tratamento de esgoto sanitário que combina os processos anaeróbio e aeróbio, aumentando a remoção de matéria orgânica e nutrientes. O novo modelo de reator combinado, desenvolvido pelo engenheiro Antonio Pedro de Oliveira Netto, utiliza menos oxigênio para fazer o tratamento, comparado com o processo aeróbio, o que reduz o consumo de energia.
De acordo com Oliveira, o equipamento combina as vantagens dos dois processos. “O processo anaeróbio, mais usado no Brasil, pode ser usado em pequenas áreas, dispensa o oxigênio, há baixa produção de biomassa residual e gera gás metano, um resíduo com valor”, conta. “Porém, o conteúdo de fósforo e nitrogênio no seu efluente acarreta problemas para sua disposição final em corpos d’água, por isso o tratamento aeróbio é usado para remover componentes que dificilmente são afetados pelo outro processo, como nutrientes”.
O reator foi construído em tubo de acrílico e operado de modo contínuo e com escoamento ascendente, com esgoto entrando pela parte inferior e saindo pela superior. “A zona anaeróbia utiliza compartimentos de argila expandida e com partículas de espuma de poliuretano dispostas em matrizes cúbicas de 1 centímetro de lado”, relata o engenheiro. “Eles formam um biofilme que retém sólidos biológicos no interior do reator, onde se desenvolvem as arqueas e bactérias que consomem a matéria orgânica presente no esgoto”.
A fase aeróbia, em outro compartimento com espuma de poliuretano, acontece a partir do centro do reator. “Existe uma pedra porosa na qual é inserido ar por meio de uma pequena bomba”, relata Oliveira. “Por meio dos processos oxidativos, os microorganismos degradam substâncias orgânicas, assimiladas como fonte de energia, complementando a degradação da fase anaeróbia, além de remover nutrientes que causam poluição e proliferação de algas (eutrofização) nas águas”.
Recirculação
Depois de o esgoto passar pelos dois processos no reator, é feita a recirculação da fase líquida na zona anaeróbia. “O efluente aeróbio nitrificado passa por processo de desnitrificação no leito anaeróbio/anóxico, utilizando como fonte de carbono e energia (doador de elétrons) os ácidos provenientes do leito de argila expandida”, explica o engenheiro. “Desse modo, não houve necessidade de adição de alcalinidade nem de fonte externa de carbono, usados em reatores combinados para remover matéria orgânica e nitrogênio”.
A etapa aeróbia do processo reduziu efetivamente a concentração total de matéria orgânica no efluente. “Quanto maior a demanda de oxigênio, maior a quantidade de matéria orgânica não degradada”, afirma Oliveira. “A Demanda Química de Oxigênio (DQO) foi inferior a 50 miligramas por litro (mg/l), enquanto a média do afluente de uma estação de tratamento pesquisada em São Carlos foi de 600 mg/l”.
O pesquisador ressalta que a remoção de matéria orgânica aumentou com a utilização dos dois processos mais a recirculação da fase líquida. “O uso isolado da parte anaeróbia consegue uma remoção de 70%, enquanto os processos combinados e a recirculação elevaram esse índice para 95%”.
Os estudos com o reator terão continuidade, abordando o aumento de escala e aproveitamento do efluente após o tratamento. “Esses resíduos possuem uma baixa concentração de matéria orgânica, o que indica a possibilidade de seu reuso para jardinagem ou lavagem de pátios”, conclui o engenheiro.
Mais informações: (0XX16) 3351-5093, com Antonio Pedro de Oliveira Netto. Pesquisa orientada pelo professor Marcelo Zaiat
Júlio Bernardes
Da Agência USP de Notícias
(J.H.)
