1 Reator UASB

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Conceito
Reator anaeróbico com a entrada de esgoto pelo fundo em fluxo ascendente e por dispor de um sistema de separação de fases líquida solida e gasosa, na parte superior, com o lodo suspenso e formando flocos e granulo.
 A biomassa cresce dispersa no meio líquido e não aderida a um meio suporte especialmente incluído, como no caso dos filtros biologicos. A propria biomassa, ao crescer pode formar pequenos grânulos, correspondente a aglutinação das bacterias. Esse pequenos grânulos, por sua vez, tendem a servir de meio suporte para outras bacterias. A granulaçao auxilia no aumento da eficiência do sistema, mas não e fundamental para o funcionamento do reator.
A concentração de biomassa é bastante elevada, por isso o volume requerido para os reatores de manta de lodo é bastante reduzido, em comparação a outros sistemas de tratamento.
A parte superior contém um separador trifasico. O principal objetivo deste separador é a manutençao do lodo anaeróbio dentro do reator, possibilitando que o sistema seja operado com elevados tempos de retençao de sólidos (idade de lodo), odo é bem baixa. Já sai estabilizado, podendo sisplesmente ser desidratado em leitos de secagem.
A parte superior do reator é dividida nas zonas de sedimentação e de coleta de gás. A zona de sedimentação permite a saída do efluente clarificado e o retorno dos sólidos (biomassa) ao sistema, aumentando a sua concentração no reator. Como resultato da atividade anaerobia são formados gases (metano e gas carbonico) que ao ser coletados podem ser queimados ou aproveitado.
A produção de lNão há necessidade de decantação primaria.
Remoção de 70 % de DBO – necessidade de pós-tratamento
Em relação a forma do reator em planta, estes podem ser circulares ou retangulares. Os reatores de eção circular são mais economicos do ponto de vista etrutural, sendo mais utilizados para o atendimento a pequenas populaçoe, usualmente uma unidade única. Para o atendimento de populaçoes maiores, os reatores retangulares podem er mais indicados, uma vez que uma parede pode servir dois modolus contiguo.
Principios mais importantes que governam a operaçao de um reator de manta de lodo:
Máximo contato entre a biomassa e o substrato
Separar de forma adequada o biogás, o líquido e os sólidos, liberando os dois primeiros e permitindo a retençao do último;
O lodo na região da manta deve ser bem adapatado, com alta atividade metanogênica específica (AME) e excelente sedimentabilidade. Se possível, o lodo deverá ser granulado, uma vez que este tipo de lodo apresenta características bem melhores que as do lodo floculento.
Compartimento de digestão: inferior, onde se localiza o leito de lodo, e onde se processa a digestão anaeróbia. O esgoto ao penetrar no interior do UASB, entra por esta zona de lodo, atravessando em fluxo ascendente. Neste trajeto, parte da matéria orgânica permanece na zona de lodo, iniciando o processo de digestão anaeróbia;
Separador de fases: dispositivo que fisicamente caracteriza uma zona de sedimentação, e uma câmara de coleta de gases, separando as fases sólida (da câmara de digestão), da líquida e gasosa: é na verdade um defletor de gases;
Zona de transição: entre a câmara de digestão e a zona de sedimentação superior
Zona de sedimentação: o esgoto penetrando pela abertura da parte inferior, alcança os vertedores de superfície, com uma velocidade ascencional adequada para a sedimentação dos sólidos e flocos, os quais retornam pela abertura das paredes para a zona de transição e digestão. A parte líquida é recolhida com características de efluente clarificado; e
Zona de acumulação de gás: o gás produzido na fase de digestão é retido em uma zona superior de acumulçao, onde é coletado e eventualmente aproveitado.
Vantagens:
Sistema compacto, com baixa demanda de área; 
Baixo custo de operação e implantação; 
Baixa produção de lodo;
 Baixo consumo de energia;
Satisfatória eficiência de remoção de material orgânico 65 a 75%; 
Possibilidade de rápido reinício, mesmo após longas paralisações; 
Elevada concentração e boa desidratabilidade do lodo.
Desvantagens: 
Possibilidade de emanação de maus odores; 
Baixa capacidade de tolerar cargas tóxicas; 
Elevado tempo necessário para partida do sistema; 
Necessidade de uma unidade de pós-tratamento
PROBLEMAS USUAIS
Obstrução dos dispositivos de entrada e saída do reator.
Geração de odores e ocorrência de corrosão; 
Formação e acumulação de escuma
Necessidade de pós tratamento
Há uma dificuldade em produzir um efluente dentro dos padrões estabelecidos pela legislação ambiental do País.
Proporcionar a remoção de constituintes pouco afetados no tratamento anaeróbio. Por exemplo, não são eficientes na remoção de nutrientes (N e P) e na eliminação de organismos patogênicos (vírus, bactérias, protozoários e helmintos)
Necessitando, portanto, de uma etapa de pós-tratamento de seus efluentes, como, por exemplo, tratamentos físico-químicos.
Mau odor - Vedação
Boa operaçao, completa vedaçao um projeto bem elaborado
O risco da geraçao ou liberação de maus odores pode ser minimizado através de um projeto bem elaborado, tanto nos calculos cineticos, quanto nos aspectos hidtraulicos. A completa vedaçao do reator, incluindo a saida submersa do efluente, colabora sensivelmente para a diminuição destes riscos. A operaçao adequada do reator contribui também nesse sentido.
TDH E IDADE DE LODO
TDH de fundamental importância por esta diretamente relacionado a velocidade do proceso de digestaão anaerobia que por sua vez depdende do tamanho do reator. Relacionado com a Area.
Tempo de Detenção Hidráulico (TDH) que tem como finalidade mensurar o tempo que o efluente é retido no reator UASB
Idade do lodo é o tempo médio que a massa solida 
Almeja-se uma grande idade do lodo para diminuir a produção de lodo a descartar e um baixo tempo de detençao hidráulico para tornar mais econômica a construção do reator, pois esta relacionado com a area do reator.
PARTIDA
A partida pode ser conseguida de três formas distintas: 
(1) Utilizando-se lodo de inóculo adaptado ao esgoto a ser tratado; A partida do sistema procede-se de forma rápida e satisfatória, não havendo necessidade de aclimatação do lodo.
(2) Utilizando-se lodo de inóculo não adaptado ao esgoto a ser tratado; Nesse caso, a partida do sistema passa por um períodode aclimatação, incluindo uma fase de seleção microbiana
(3) Sem a utilização de lodo de inóculo
Essa é considerada a forma mais desfavorável de proceder a partida do sistema, uma vez que haverá a necessidade de se inocular o reator com os próprios microorganismos contidos no afluente. Pode demandar 4 a 6 semanas.
Com o desenvolvimento sequencial de diferentes populações bacterianas se distingue quatro fases na partida: 
(1) Sem inóculo o UASB funciona como decantador; 
(2) Os sólidos sedimentados começam a hidrolisar: a eficiência de remoção da DQO diminui (e pode ficar negativo!!). O material hidrolisado é transformado em AGV: o pH tende a baixa; 
(3) As metanogênicas se desenvolvem: eficiência da remoção da DQO e pH aumentam; 
(4 e 5) Estabelecimento do estado estacionário.
A duração do período de partida é definida pelo tempo necessário para se obter uma qualidade do efluente essencialmente constante e uma massa de lodo que não varia nem qualitativamente nem quantitativamente com o tempo. ⇒ Como lidar com a produção de lodo? 
(1) Aplicar descargas periódicas; 
(2) Operar o reator com a taxa máxima de lodo, considerando o fato de que não haverá descarga de lodo junto com o efluente.
De qualquer forma a qualidade da biomassa desenvolvida no sistema dependerá de uma rotina operacional adequada e por coneguinte, da estabilidade e da eficiencia do processo de tratamento.
Parametros de projeto
Um dos aspectos mais importantes do processo anaeróbio através de reator uasb é a sua habilidade em desenvolver e manter um lodo de elevada atividade e de excelentes características de sedimentação. 
TDH de fundamental importância por esta diretamente relacionado a velocidadedo proceso de digestaão anaerobia que por sua vez depdende do tamanho do reator. Relacionado com a Area
Carga orgânica volumétrica: Quantidade (massa) de M.O aplicada diariamente ao reator, por unidade de volume
Velocidade Ascensional (do Fluxo): garante melhor contato entre o substrato afluente e a biomassa, mantem o TDH, REDUZ POSSIBILIDADE DE CURTO CIRCUITO
Avaliação e produção do Biogás: LIBERADOS PARA ATM, APROVEITADOS PARA BENEFICIO GERAÇÃO DE ENERGIA OU QUEIMADOS.
Separador de gases O principal objetivo deste separador é a manutençao do lodo anaeróbio dentro do reator, possibilitando que o sistema seja operado com elevados tempos de retençao de sólidos (idade de lodo). Isso é conseguido através da separação do gás contido na mistura líquida, propiciando-se, como consequência, a manunteção de condições ótimas de sedimentação no compartimento de decantação. 
A instalação do separador de gases, solidos e liquidos é que garante o retorno do lodo e a elevada capacidade de retençao de grandes quantidades de biomassa, de elevada atividade, sem a necessidade de qualquer tipo de meio suporte.
Altura do reator
Eficiência de remoção de DBO
Eficiência de remoção de DQO
Pré –tratamento dos esgotos; • CHV; • TDH; • COV; • Velocidade superficial fluxo (ascensional); • Altura do reator; • Sistema de distribuição do afluente (tubos de dist., N° distribuidores); • Separador trifásico (separação: gases, sólido e líquido); • Sistema de coleta do efluente; • Eficiência reatores UASB; • Produção, coleta e tratamento do biogás; • Produção retirada de escuma; • Produção, amostragem e retirada do lodo; • Aspectos construtivos: material empregado e custos
QUESTIONÁRIO 04 - UASB 
1) Defina reator UASB. Cite suas vantagens e desvantagens.
2) Por que são necessárias unidades de pós tratamento do efluente tratado nos reatores UASB? 
3) Sobre a Partida, fale sobre as formas existentes. Qual delas é melhor? Justifique. 
4) Quais os critérios de projeto aplicados aos reatores UASB?
5) Diferencie TDH e idade de lodo. Qual o critério mais relevante para os reatores UASB? Justifique. 
6) Quais os problemas associados a formação do gás sulfídrico e demais compostos sulforosos? O que fazer para minimizar os impactos associados. 
QUESTIONÁRIO 05 – Lagoas de estabilização 
1) Defina lagoas de estabilização. Cite suas vantagens e desvantagens. 
2) Quais são os tipos e suas principais características? 
3) Quais os sistemas mais utilizados? Esquematizar. 
4) Fale sobre as lagoas anaeróbias. Explique como ocorre o tratamento do esgoto. 
5) Fale sobre as lagoas facultativas. Explique como ocorre o tratamento do esgoto. 
6) Quais os fatores intervenientes em lagoas facultativas? 
7) Fale sobre as lagoas de maturação. Explique como ocorre a desinfecção do esgoto. 
8) Fale sobre as eficiências de desinfecção para os diversos sistemas de lagoas.