Avaliação de um filtro biológico com recheio de aparas de conduítes como pós-tratamento de reator UASB : codisposição de lixiviado e esgoto

Orientadora: Profª Drª Selma Aparecida CubasDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa : Curitiba, 10/06/2019Inclui referências: p. 136-148Resumo: A codisposição do lixiviado com esgoto doméstico vem sendo apontada como uma solução viável para solucionar o problema do tratamento do lixiviado, uma vez que este tratamento é uma das partes mais complexas na operação de aterros sanitários, em função dos elevados custos e do atendimento dos padrões de lançamento. Várias são as tecnologias de tratamento possíveis para a codisposição e, considerando o tratamento anaeróbio que é amplamente utilizado no Brasil, em especial do Paraná, foi proposta a inserção de um filtro biológico como pós-tratamento de reatores UASB. Dessa forma o objetivo geral desse trabalho foi avaliar o desempenho de um filtro biológico, com características não convencionais, em escala piloto, como pós-tratamento de efluente de reator anaeróbio do tipo UASB utilizado na codisposição de lixiviado de aterro sanitário e esgoto doméstico. O trabalho foi dividido em três Etapas principais, sendo a Etapa 1 a avaliação da eficiência do filtro biológico com meio suporte composto por aparas de conduítes, operando em alta taxa (Fase 1) e baixa taxa (Fase 2); a Etapa 2 foi a avaliação do meio suporte utilizado quanto à aderência e crescimento da biomassa; e a Etapa 3 foi uma análise da viabilidade da codisposição, considerando a capacidade de recebimento do lixiviado pelas ETEs, a distância e os impactos causados na eficiência do sistema de tratamento. Para a realização do trabalho foi utilizado o lixiviado gerado no aterro sanitário da Estre Ambiental, localizado em Fazenda Rio Grande e esgoto doméstico da ETE Padilha Sul, localizado em Curitiba e operada pela SANEPAR. O sistema piloto fica localizado na ETE Padilha Sul e as analises laboratoriais foram realizadas nas dependências do LABEAM, na Universidade Federal do Paraná. Na operação do filtro biológico, na Fase 1, a TAH aplicada foi de 13,75 m3 .m~2 .d4, com uma vazão de 18 L.h_1, resultando em um TDH de 2 horas, já na Fase 2, a TAH aplicada foi de 5,35 m3.m'2 d'1, a vazão foi de 7 L.h'1, resultando em um TDH de 5,1 horas. As condições operacionais da Fase 1 acaboram por ocasionar o carreamento da biomassa aderida ao meio suporte. Já na Fase 2 a eficiência do sistema UASB seguido de filtro biológico foi de 70% para DQO, não sendo observada nitrificação. Com a avaliação do meio suporte (Etapa 2) foi possível perceber a dificuldade de aderência da biomassa ao meio suporte proposto. Já na Etapa 3, os fatores que podem impactar a viabilidade da codisposição foram analisados, juntamente com um estudo de caso para o município de Lapa-PR, mostrando a capacidade de absorção da ETE e os impactos que podem ocorrer. As eficiências alcançadas no filtro biológico demonstram que as aparas de conduítes não foram uma boa solução para utilização como meio suporte, devido suas características. Porém a codisposição se mostra como uma solução viável para o tratamento de lixiviado, principalmente em pequenos municípios, onde o volume gerado de lixiviado é pequeno, não causando impactos no sistema de tratamento e diminuindo os custos de operação de aterros sanitários. Palavras-chave: Codisposição. DQO Inerte. Filtro Biológico. Pós-tratamento.Abstract: The combined treatment of the landfill leachate with domestic sewage has been pointed as a viable solution in order to solve the problem of landfill leachate treatment, once this treatment is one of the most complex parts of the landfills operation, due to high cost and the attendance of environmental legislation. There are several treatment technologies possible for the combined treatment and considering the anaerobic treatment that is highly used in Brazil, especially in Paraná, it was proposed the inclusion of a biofilter as UASB post-treatment. Thus, the main objective of this project was to evaluate the performance of a biofilter with unconventional features, in pilot scale, working in post-treatment of anaerobic effluents of UASB used in the combined treatment of the landfill leachate with domestic sewage. The project was divided in three main Stages, being the Stage 1 the evaluation of the biofilter efficiency with pieces of conduits as packing media, operating in high rate (Phase 1) and low rate (Phase 2); the Stage 2 was the evaluation of the packing media as to adhesion and growth of the biomass; and Stage 3 was an analysis of combined treatment viability, considering the capacity of the WWTPs receives landfill leachate, the distance and impact caused in the treatment system efficiency. In order to conceive the project it was used the landfill leachate generated on the landfill of Estre Ambiental, based in Fazenda Rio Grande and the domestic sewage of WWTP Padilha Sul, based in Curitiba and operated by SANEPAR. The pilot system is located on WWTP Padilha Sul and laboratory tests was conceived in LABEAM, in Federal University of Parana. In the biological filter operation, Phase 1, the HLR applied was 13.75 m3 .m'2 .d_1 with a flow of 18 L.h_1, resulting in a HRT of 2 hours. In the Phase 2, the HLR applied was de 5.35 m 2 1 1 3 .m' .d", the flow was 7 L.h", resulting in a HRT of 5,1 hours. The operational conditions applied in the biofilter in Phase 1 ended up causing the carriage of biomass adhered the packing media. In Phase 2, the efficiency of the system UASB followed by biofilter was 70% to COD, with no nitrification. With the evaluation of packing media (Stage 2) it was possible to realize the difficulty of the biomass adhesion to the proposed packing media. In Stage 3, the factors that could impact the viability of combined treatment were analyzed, alongside a case study of Lapa-PR, showing the capacity of absorption from WWTP and the impacts that may happen. The efficiencies achieved in the biofilter shows that conduits were not a good solution for use as a packing media due to their characteristics. However, the combined treatment seems to be a sustainable solution for the landfill leachate treatment, especially on small cities, where the amount generated is small, causing no impacts on the treatment system and reducing the operation coasts of landfills. Keywords: Combined treatment. Inert COD. Biofilter. Post-treatmen