Digestão anaeróbia mesofílica de lodo adensado de estação de tratamento de esgoto

Abstract

O lodo produzido em estações de tratamento de esgotos demanda um gerenciamento adequado para atender as rigorosas políticas ambientais, principalmente relacionadas à estabilização e à disposição final do lodo tratado. A redução da fração orgânica dos lodos de ETE pode ser feita biologicamente através da digestão anaeróbia, processo que apresenta diversas vantagens de utilização, entre elas a redução do volume do lodo e a geração de gás metano. Neste contexto a presente pesquisa teve como objetivo estudar a digestão anaeróbia de lodo de ETE de Florianópolis - Brasil, sob condições mesofílicas de temperatura (35oC) em um digestor piloto. Para isso, o estudo foi conduzido com aumento gradual da carga orgânica volumétrica, tendo como objetivo verificar a mineralização do lodo bruto, a produção de biogás e CH4 e as melhores condições operacionais para o funcionamento do digestor. A COV aplicada variou de 0,5 kgSTV·m-3·d-1 a 4,5 kgSTV·m-3·d-1 e seu incremento ocorria quando a eficiência de remoção de STV e DQO registrava um valor igual ou superior à 50%. O equilíbrio entre a alcalinidade e a concentração de AOV, essencialmente até a COV 4,5 kgSTV·m-3·d-1, resultou na manutenção do pH do digestor entre 6,5 e 7,0. Os nutrientes N e P não foram limitantes para o processo. O digestor apresentou remoção de STV acima de 50% com operação até a COV de 3,5 kgSTV·m-3·d-1. A COV de 4,5 kgSTV·m-3·d-1 foi limitante ao processo, haja vista que a partir dela as eficiências de remoção de STV, DQO reduziram, elevando a concentração de AOV no interior do digestor. A redução da COV para 2,0 kgSTV·m-3·d-1 não apresentou resposta satisfatória no desempenho do digestor. O biogás foi produzido em todas as condições operacionais testadas, apresentando constituição média de 60% em CH4 e 34% em CO2. A redução da massa de STV somada à produção de STF no efluente e à geração de biogás ressaltamA conversão de STV à biomassa e à biogás somada à quantidade de sólidos totais fixos no efluente ressalta a mineralização e a redução do volume do lodo bruto. De maneira geral, o digestor piloto mostrou-se capaz de remover matéria orgânica existente no lodo adensado, gerando um subproduto mais inorgânico e com menor massa de sólidos.