Processos ecotecnológicos no tratamento de efluentes líquidos de fecularia

Abstract

A presente pesquisa avaliou o tratamento anaeróbio da manipueira em escala de bancada em um reator tipo calha, com fluxo horizontal, preenchida com calcário dolomítico (CAHC). Na primeira etapa foi determinado o tempo de detenção hidráulica (TDH) mais adequado para a operação da CAHC, dentre 4,6, 2,5, 1,3, 0,9 e 0,8 dias, com DQO aplicada de 3,5 g.L-1 em média. Na segunda etapa, fixando o TDH escolhido, aumentou-se a carga orgânica volumétrica (COV) gradativamente até 6,4 gDQO.L-1.d-1. Baseado em resultados de pesquisas disponíveis na literatura, esperava-se alcançar somente a fase acidogênica, na qual a presença das pedras de calcário iria proporcionar valores de pH mais adequados para o posterior tratamento em reator metanogênico. Porém, já na primeira etapa, os resultados obtidos com a CAHC indicaram a tendência de se operar em fase única, com remoção de DQO de até 56%, com 19% de ácidos graxos voláteis (AGV) no efluente, e com pH médio de 6,6. O TDH de 2,5 dias foi escolhido em função do maior valor de alcalinidade e pH alcançados. Na segunda etapa, o sistema alcançou elevada eficiência de remoção de DQO atingindo até 97%, assimilando o gradativo aumento da COV aplicada. Nesta fase, 80% da alcalinidade se referiu à alcalinidade bicarbonato, com pH em média de 7,4 e baixos valores de acidez volátil. A presença das pedras de calcário se mostrou essencial para a ocorrência da digestão anaeróbia, fornecendo alcalinidade suficiente para manter o pH dentro da faixa aceitável para os microrganismos metanogênicos, o que proporcionou o tratamento da manipueira em fase única, dentro das condições testadas.

The anaerobic treatment of cassava flour (tapioca) wastewater by using a lab scale horizontal flow reactor filled with dolomite calcareous rocks (CAHC) was studied. In the first phase of the research, the most adequate hydraulic retention time (HRT) to operate the reactor was determined by testing 5 different HRTs (4.6, 2.5, 1.3, 0.9 and 0.8 days), with an applied chemical oxygen demand (COD) around 3.5 g.L-1. The second phase of the research was dedicated to apply the chosen HRT in continuous mode, with increasing organic loading rate (OLR) by increasing the COD of the influent. Based on previous research available in the literature, achieving only the acidogenic phase was expected under the studied conditions. The presence of the dolomite calcareous rocks would help keeping the pH in a range suitable for methanogenesis to be carried out in a second reactor. However, already during the first phase of the research, the whole process seemed to be adequately carried out in this one phase reactor, achieving a COD removal of 56%, with only 19% of volatile fatty acids (VFA) detected in the effluent, and an average pH of 6.6. The 2.5 days HRT was chosen due to the highest alkalinity and pH value reached. During the second phase of the research, the reactor was operated with an OLR ranging from 1.7 to 6.4 gCOD.L-1.d-1 achieving a COD removal as high as 97%, accommodating the increasing OLR. In the effluent, about 80% of the alkalinity was present as bicarbonate alkalinity without accumulation of VFA, keeping the pH around 7.4. The presence of the dolomite calcareous rocks were of utmost importance by providing the required alkalinity to the system, essential to the occurrence methanogenesis, enabling the treatment of cassava flour wastewater in a one phase-reator.