Reatores anaeróbios compartimentados: diferenças entre revisões

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Os '''reatores anaeróbios compartimentados''' (RAC) são unidades de [[tratamento de efluentes]] que degradam a materia orgânica através do metabolismo de microrganismos. Possuem configuração simples, apresentando divisões internas que buscam aumentar o tempo de detenção hidráulica. Assim, é possível o maior contato entre a biomassa e o efluente.<ref>AVELAR, J. C. Avaliação da escória de Aciaria (LD) como leito cultivado e leito filtrante no pós-tratamento de efluente de reator UASB compartimentado. 2008. 153f . Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Universidade Federal do
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Espírito Santo, Vitória, 2008.</ref> Estes reatores são promissores no tratamento de águas residuárias, devido a grande eficiência na remoção de matéria orgânica e sólidos em suspensão. Além disso, apresentam baixo custo de implantação e simplicidade de operação.<ref name="RefA">Barber, William P., and David C. Stuckey. "The use of the anaerobic baffled reactor (ABR) for wastewater treatment: a review." Water Research 33.7 (1999): 1559-1578.</ref>

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Os '''reatores anaeróbios compartimentados''' (RAC) são unidades de [[tratamento de efluentes]] que degradam a materia orgânica através do metabolismo de microrganismos. Possuem configuração simples, apresentando divisões internas que buscam aumentar o tempo de detenção hidráulica. Assim, é possível o maior contato entre a biomassa e o efluente<ref>AVELAR, J. C. Avaliação da escória de Aciaria (LD) como leito cultivado e leito filtrante no pós-tratamento de efluente de reator UASB compartimentado. 2008. 153f . Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Universidade Federal do
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Espírito Santo, Vitória, 2008.</ref> . Estes reatores são promissores no tratamento de águas residuárias, devido a grande eficiência na remoção de matéria orgânica e sólidos em suspensão. Além disso, apresentam baixo custo de implantação e simplicidade de operação<ref name="RefA">Barber, William P., and David C. Stuckey. "The use of the anaerobic baffled reactor (ABR) for wastewater treatment: a review." Water Research 33.7 (1999): 1559-1578.</ref>.


==Aplicação==
==Aplicação==


Os reatores anaeróbios compartimentados são amplamente utilizados para o tratamento de [[águas residuárias]] com altas frações de [[sólidos suspensos]] orgânicos. Um exemplo é o tratamento de efluentes da produção agropecuária<ref name="RefB">Oliveira, Roberto Alves de, et al. "Reator anaeróbio compartimentado para o tratamento de águas residuárias de suinocultura." Engenharia Sanitaria E Ambiental (2014): 383-391.</ref>.
Os reatores anaeróbios compartimentados são amplamente utilizados para o tratamento de [[águas residuárias]] com altas frações de [[sólidos suspensos]] orgânicos. Um exemplo é o tratamento de efluentes da produção agropecuária.<ref name="RefB">Oliveira, Roberto Alves de, et al. "Reator anaeróbio compartimentado para o tratamento de águas residuárias de suinocultura." Engenharia Sanitaria E Ambiental (2014): 383-391.</ref>


==Tratamento==
==Tratamento==


Devido a configuração dos reatores anaeróbios compartimentados, as águas residuárias atravessam regiões com elevada concentração de microrganismos ativos. Estes microrganismos se formam no fundo dos reatores, uma vez que os compartimentos proporcionam a movimentação do esgoto de modo descendente e ascendente<ref name="RefA"/>.
Devido a configuração dos reatores anaeróbios compartimentados, as águas residuárias atravessam regiões com elevada concentração de microrganismos ativos. Estes microrganismos se formam no fundo dos reatores, uma vez que os compartimentos proporcionam a movimentação do esgoto de modo descendente e ascendente.<ref name="RefA"/>


No processo de tratamento, é possível separar algumas fases da digestão anaeróbia, como a fase acidogênica e metanogênica. Esta característica do reator permite que diferentes populações predominem diferentes compartimentos. As bactérias acidificantes irão predominar no primeiro compartimento, enquanto as metanogênicas irão predominar as seções seguintes. Desta forma, a formação de metano é favorecida termodinamicamente <ref>ABREU NETO, M. S. A. Tratamento de águas residuárias de suinocultura em reator anaeróbio compartimentado seguido de reator UASB. 2007. 192 f. Dissertação (Mestrado em Microbiologia Agropecuária) – Faculdade de CiênciasAgrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, 2007</ref>
No processo de tratamento, é possível separar algumas fases da digestão anaeróbia, como a fase acidogênica e metanogênica. Esta característica do reator permite que diferentes populações predominem diferentes compartimentos. As bactérias acidificantes irão predominar no primeiro compartimento, enquanto as metanogênicas irão predominar as seções seguintes. Desta forma, a formação de metano é favorecida termodinamicamente<ref>ABREU NETO, M. S. A. Tratamento de águas residuárias de suinocultura em reator anaeróbio compartimentado seguido de reator UASB. 2007. 192 f. Dissertação (Mestrado em Microbiologia Agropecuária) – Faculdade de CiênciasAgrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, 2007</ref>
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O Reator Anaeróbio Compartimentado (RAC) apresenta configuração simples, com a presença de divisões internas que possibilita maior contato entre microrganismos e substratos. Também possuem baixo custo de construção quando comparado com os demais reatores anaeróbios<ref name="RefC">NOUR, E. A. A. Tratamento de esgoto sanitário empregando-se reator anaeróbio compartimentado. São Carlos: EESC, USP, 1996. Tese (Doutorado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, 1996, 148p.</ref>
O Reator Anaeróbio Compartimentado (RAC) apresenta configuração simples, com a presença de divisões internas que possibilita maior contato entre microrganismos e substratos. Também possuem baixo custo de construção quando comparado com os demais reatores anaeróbios<ref name="RefC">NOUR, E. A. A. Tratamento de esgoto sanitário empregando-se reator anaeróbio compartimentado. São Carlos: EESC, USP, 1996. Tese (Doutorado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, 1996, 148p.</ref>


Além disso, o RAC possui a vantagem de separar os microorganismos acidogênicos dos metanogênicos nas câmaras do reator. Isso proporciona o aumento da resistência a cargas de choque hidráulico, orgânica, de temperatura, de pH e da presença de materiais tóxicos no afluente<ref name="RefB"/>, quando comparado aos reatores anaeróbios tipo manta de lodo e filtro anaeróbio, o que proporciona maior proteção contra materiais tóxicos e aumento na resistência a mudanças de condições ambientais<ref name="RefA"/>.
Além disso, o RAC possui a vantagem de separar os microorganismos acidogênicos dos metanogênicos nas câmaras do reator. Isso proporciona o aumento da resistência a cargas de choque hidráulico, orgânica, de temperatura, de pH e da presença de materiais tóxicos no afluente,<ref name="RefB"/> quando comparado aos reatores anaeróbios tipo manta de lodo e filtro anaeróbio, o que proporciona maior proteção contra materiais tóxicos e aumento na resistência a mudanças de condições ambientais.<ref name="RefA"/>


Outras vantagens importantes dos Reatores Anaeróbios Compartimentados são:<ref name="RefA"/>,<ref name="RefC"/>,<ref name="RefD">Chernicharo, Carlos Augusto Lemos. Pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios. PROSAB, 2001.</ref>,<ref name="RefE">POVINELLI, S. C. C. Estudo da hidrodinâmica e partida de reator anaeróbio com chicanas tratando esgoto sanitário. São Carlos: EESC, USP, 1994. Tese (Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, 1994. 181 p.</ref>
Outras vantagens importantes dos Reatores Anaeróbios Compartimentados são:,<ref name="RefA"/><ref name="RefC"/><ref name="RefD">Chernicharo, Carlos Augusto Lemos. Pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios. PROSAB, 2001.</ref><ref name="RefE">POVINELLI, S. C. C. Estudo da hidrodinâmica e partida de reator anaeróbio com chicanas tratando esgoto sanitário. São Carlos: EESC, USP, 1994. Tese (Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, 1994. 181 p.</ref>
* não há necessidade de equipamentos como agitadores;
* não há necessidade de equipamentos como agitadores;
* adotam-se pequenas profundidades para o reator;
* adotam-se pequenas profundidades para o reator;
* não há necessidade de dispositivos de separação gás/líquido/sólido;
* não há necessidade de dispositivos de separação gás/líquido/sólido;
* em virtude de sua configuração o arraste de microrganismos é reduzido sendo favorecida a formação de grânulos;
* em virtude de sua configuração o arraste de microrganismos é reduzido sendo favorecida a formação de grânulos;
* possuem tempo de detenção hidráulico (TDH) relativamente baixo;
* possuem tempo de detenção hidráulico (TDH) relativamente baixo;
* podem ser operados durante longos períodos de tempo sem descarte do lodo;
* podem ser operados durante longos períodos de tempo sem descarte do lodo;
* suportam dejetos com altas e baixas concentrações de DBO;
* suportam dejetos com altas e baixas concentrações de DBO;
* elevado volume útil;
* elevado volume útil;
* baixo consumo de energia elétrica;
* baixo consumo de energia elétrica;
* não utilização de equipamentos onerosos;
* não utilização de equipamentos onerosos;
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==Desvantagens==
==Desvantagens==


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* produção de efluente com baixa qualidade visual;
* produção de efluente com baixa qualidade visual;
* possibilidade de produção de odores;
* possibilidade de produção de odores;
* necessidade de pós tratamento;
* necessidade de pós tratamento;
* partida lenta;
* partida lenta;
* efluente com baixa quantidade de oxigênio dissolvido;
* efluente com baixa quantidade de oxigênio dissolvido;
* remoção insatisfatória de nitrogênio, fósforo e organismos patogênicos.
* remoção insatisfatória de nitrogênio, fósforo e organismos patogênicos.


Revisão das 14h27min de 24 de janeiro de 2019

Os reatores anaeróbios compartimentados (RAC) são unidades de tratamento de efluentes que degradam a materia orgânica através do metabolismo de microrganismos. Possuem configuração simples, apresentando divisões internas que buscam aumentar o tempo de detenção hidráulica. Assim, é possível o maior contato entre a biomassa e o efluente.[1] Estes reatores são promissores no tratamento de águas residuárias, devido a grande eficiência na remoção de matéria orgânica e sólidos em suspensão. Além disso, apresentam baixo custo de implantação e simplicidade de operação.[2]

Aplicação

Os reatores anaeróbios compartimentados são amplamente utilizados para o tratamento de águas residuárias com altas frações de sólidos suspensos orgânicos. Um exemplo é o tratamento de efluentes da produção agropecuária.[3]

Tratamento

Devido a configuração dos reatores anaeróbios compartimentados, as águas residuárias atravessam regiões com elevada concentração de microrganismos ativos. Estes microrganismos se formam no fundo dos reatores, uma vez que os compartimentos proporcionam a movimentação do esgoto de modo descendente e ascendente.[2]

No processo de tratamento, é possível separar algumas fases da digestão anaeróbia, como a fase acidogênica e metanogênica. Esta característica do reator permite que diferentes populações predominem diferentes compartimentos. As bactérias acidificantes irão predominar no primeiro compartimento, enquanto as metanogênicas irão predominar as seções seguintes. Desta forma, a formação de metano é favorecida termodinamicamente[4] .

Vantagens

O Reator Anaeróbio Compartimentado (RAC) apresenta configuração simples, com a presença de divisões internas que possibilita maior contato entre microrganismos e substratos. Também possuem baixo custo de construção quando comparado com os demais reatores anaeróbios[5]

Além disso, o RAC possui a vantagem de separar os microorganismos acidogênicos dos metanogênicos nas câmaras do reator. Isso proporciona o aumento da resistência a cargas de choque hidráulico, orgânica, de temperatura, de pH e da presença de materiais tóxicos no afluente,[3] quando comparado aos reatores anaeróbios tipo manta de lodo e filtro anaeróbio, o que proporciona maior proteção contra materiais tóxicos e aumento na resistência a mudanças de condições ambientais.[2]

Outras vantagens importantes dos Reatores Anaeróbios Compartimentados são:,[2][5][6][7]

  • não há necessidade de equipamentos como agitadores;
  • adotam-se pequenas profundidades para o reator;
  • não há necessidade de dispositivos de separação gás/líquido/sólido;
  • em virtude de sua configuração o arraste de microrganismos é reduzido sendo favorecida a formação de grânulos;
  • possuem tempo de detenção hidráulico (TDH) relativamente baixo;
  • podem ser operados durante longos períodos de tempo sem descarte do lodo;
  • suportam dejetos com altas e baixas concentrações de DBO;
  • elevado volume útil;
  • baixo consumo de energia elétrica;
  • não utilização de equipamentos onerosos;
  • alta capacidade de retenção de sólidos biológicos ativos;
  • retenção de biomassa sem o uso de meio fixo;
  • obtenção de ótimo desempenho mesmo com lodo não granular;
  • possuem elevada estabilidade e reabilitação a choques orgânicos e hidráulicos;
  • podem funcionar a baixas temperaturas;
  • a seqüência ascendente/descendente de escoamentos reduz a lavagem da biomassa;
  • podem apresentar remoção de DBO até 95%;
  • possibilidade de separação das fases do processo - hidrólise e acidogênese (primeira câmara) e metanogênese (nas câmaras seguintes) e possibilidade de operação intermitente.

Desvantagens

As principais desvantagens no uso dos RACs são,[2][5][6][7]:

  • produção de efluente com baixa qualidade visual;
  • possibilidade de produção de odores;
  • necessidade de pós tratamento;
  • partida lenta;
  • efluente com baixa quantidade de oxigênio dissolvido;
  • remoção insatisfatória de nitrogênio, fósforo e organismos patogênicos.

Estas desvantagens são inerentes ao próprio processo anaeróbio.

Referências

  1. ↑ AVELAR, J. C. Avaliação da escória de Aciaria (LD) como leito cultivado e leito filtrante no pós-tratamento de efluente de reator UASB compartimentado. 2008. 153f . Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2008.
  2. ↑ a b c d e Barber, William P., and David C. Stuckey. "The use of the anaerobic baffled reactor (ABR) for wastewater treatment: a review." Water Research 33.7 (1999): 1559-1578.
  3. ↑ a b Oliveira, Roberto Alves de, et al. "Reator anaeróbio compartimentado para o tratamento de águas residuárias de suinocultura." Engenharia Sanitaria E Ambiental (2014): 383-391.
  4. ↑ ABREU NETO, M. S. A. Tratamento de águas residuárias de suinocultura em reator anaeróbio compartimentado seguido de reator UASB. 2007. 192 f. Dissertação (Mestrado em Microbiologia Agropecuária) – Faculdade de CiênciasAgrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, 2007
  5. ↑ a b c NOUR, E. A. A. Tratamento de esgoto sanitário empregando-se reator anaeróbio compartimentado. São Carlos: EESC, USP, 1996. Tese (Doutorado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, 1996, 148p.
  6. ↑ a b Chernicharo, Carlos Augusto Lemos. Pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios. PROSAB, 2001.
  7. ↑ a b POVINELLI, S. C. C. Estudo da hidrodinâmica e partida de reator anaeróbio com chicanas tratando esgoto sanitário. São Carlos: EESC, USP, 1994. Tese (Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, 1994. 181 p.
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