Estratégias de co-processamento de lodo séptico em ETEs empregando reatores UASB

Orientador: Prof. Dr. Miguel Mansur AisseTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa : Curitiba, 02/09/2015Inclui referências: p. 152-167Resumo: Sistemas individuais de tratamento de esgoto sanitário, que empregam tanques sépticos são alternativas importantes, principalmente se associadas a sistemas de esgotamento sanitário convencional. Procedimentos inadequados na operação de tanques sépticos para tratamento de esgotos, sobretudo na frequência de retirada do lodo, transporte e destinação final, são pontos negativos no uso dessa tecnologia. Este estudo buscou definir algumas estratégias para o pré-tratamento do lodo séptico antes do co-processamento em Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs) que empregam sistemas anaeróbios. O trabalho incluiu a pré-hidrólise térmica, a aplicação do lodo séptico pré-hidrolisado em digestores, comparou a degradabilidade do lodo séptico e do lodo séptico hidrolisado, propôs uma definição de um sistema de recepção, pré-tratamento e equalização do lodo séptico em ETEs e verificou a capacidade de recepção de lodo em algumas ETEs paranaenses. Como resultados, o lodo séptico pré-hidrolisado termicamente por 1 hora, a 60oC apresentou resultados positivos, porém inferiores aos encontrados em literatura na hidrólise de outros tipos de matéria orgânica. Houve um aumento da ordem de 1,5x na DQO em função da desintegração térmica da fração orgânica do lodo anaeróbio, um aumento na relação alcalinidade/acidez na ordem de 72%. Na digestão do lodo pré-hidrolisado em reator de bancada foi encontrada uma eficiência na remoção de DQO da ordem de 57% para uma aplicação de Carga Orgânica Volumétrica (COV) 2 kgSTV. m-3d-1, 43% para COV 4 kgSTV. m-3d-1. A eficiência de remoção da DBO na primeira carga foi de 58% para COV 2 kgSTV. m-3d-1, e de 87% para COV 4 kgSTV. m-3d-1. A eficiência na remoção de Sólidos Totais foi de 48% para COV 2 kgSTV. m- 3d-1 e de 50% para COV 4 kgSTV. m-3d-1. Foi encontrado uma boa degradabilidade do lodo séptico e lodo séptico, hidrolisado em temperatura ambiente e controlada a 35oC, entre as faixas de 0,65 a 0,80 kgSST.m-3.d-1. Foi sugerida uma Central de Recepção de Lodo de Tanques Sépticos (CRLTS), localizado a montante das ETEs, sistematizando as informações de propostas encontradas na literatura. Verificou-se a potencialidade de recepção de lodo séptico em todos os municípios paranaenses que operam ETEs com tecnologia anaeróbia, sendo todas aptas em receber o lodo para cargas adicionais de até 0,71 kgDQO.m-3.d-1. Palavras-chave: biodegradabilidade anaeróbia do lodo; Central de Recepção de Lodo de Tanques Sépticos (CRLTS); estações de tratamento de esgoto, hidrólise térmica do lodo; lodo séptico. ,Abstract: On-site sewage treatment systems, employing septic tanks are important alternative, especially if associated with conventional sewage systems. Inadequate procedures in the operation of septic tanks, especially in sludge removal frequency, transportation and disposal are drawbacks in using this technology. This study sought to define some strategies for septic sludge pre-treated before co-processing with sewage in Wastewater Treatment Plants (WWTPs) that employ anaerobic systems. This work included thermal pre-hydrolysis, the application of the thermal pre-hydrolysis sludge in digesters, thermal pre-hydrolysis septic sludge degradability comparison investigation with raw septic sludge, proposed a definition of a system for receive, equalize and pre-treat septic sludge in WWTPs, and at last, found the sludge reception capacity in some Paraná WWTPs. As a result, the pre-septic sludge thermally hydrolysed for 1 hour, at 60 °C, showed positive results, but lower than those found in the literature for hydrolysis of other types of organic material. There was a 1.5x increase in COD in thermal disintegration of the organic fraction of the anaerobic sludge, an increase of 72% in alkalinity/acidity relation. The digestion in bench reactor of the hydrolysed sludge has an efficiency of COD removal of 57% for a Volumetric Organic Load (VOL) 2 kgTVS. m-3d-1 application, 43% for 4 kgTVS. m- 3d-1. The BOD removal efficiency was 58% for 2 kgTVS. m-3d-1and 87% for 4 kgTVS. m-3d-1. The removal efficiency of total solids was 48% for 2 kgTVS. m-3d-1 and 50% for VOL kgTVS. m-3d-1. A good degradability of septic sludge and hydrolyzed septic sludge at room and controlled temperature at 35 °C was found between 0.65 to 0.80 kgTSS.m-3.d-1. One Sludge Reception Center (CRLTS), located upstream of the WWTPs, was proposal, systematizing information found in the literature. All Paraná municipal districts operating with anaerobic wastewater treatment technology are able to receive sludge loads up to 0.71 kgCOD.m-3.d-1. Keywords: sludge anaerobic biodegradability; Sludge Reception Center (CRLTS); Wastewater Treatment Plants, thermal hydrolysis of sludge; septic sludge