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ENQ 270- GERENCIAMENTO AMBIENTAL 
REATORES ANAERÓBIOS: REATORES UASB 
Docente: Erlon Lopes Pereira 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA 
QUIÍMICA 
UASB (UPFLOW ANAEROBIC SLUDGE BLANKET): 
 O SUCESSO ENTRE OS REATORES DE ALTA TAXA 
 Reator trifásico com leito de lodo (mais denso, características de sedimentação 
melhores e diâmetros maiores - granulado) e manta (menos denso, velocidades de 
sedimentação mais baixas- floculado). 
 
 O sistema é auto-misturado pelo movimento ascendente das bolhas do biogás e 
do fluxo ascendente. 
 
 Acima do separador trifásico têm-se o compartimento de decantação. 
 
 O reator é: 
 Compacto, com baixa demanda de área. 
 Baixa produção de lodo. 
 Eficiência na remoção de DBO/DQO, na ordem de 65 a 85%. 
 Boa desidratabilidade do lodo. 
 Capaz de suportar altas taxas de carga orgânica e hidráulica. 
 Manta de lodo: concentração entre 1,5% e 3% - 15 s 30 gST/L 
 Leito de lodo: concentração entre 4% e 10% - 40 a 100 gST/L 
 
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O FENÔMENO DA GRANULAÇÃO 
 O fenômeno da granulação foi observado por Willian de Zeeuw, 
um biólogo holandês, que durante um experimento de 
escalonamento de um reator piloto, tratando efluente de uma usina 
de açúcar, no final da década de 70, observou que a biomassa se 
tornara agregada na forma de esferas, com diâmetro variando de 1 
a 5 mm. 
 
 Este processo de granulação permite maiores cargas quando 
comparado com outros processos anaeróbios convencionais, tais 
como tanques de contato, tanques sépticos e lagoa anaeróbia. As 
duas principais razões que explicam estas altas taxas são: 
 
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PROBLEMAS DE OPERAÇÃO ASSOCIADOS AO REATOR 
UASB 
1- Obstrução dos dispositivos de entrada e saída do reator: por isso deve-se 
investir em tratamento preliminar e primário. 
 
2- Geração de odores devido o enxofre e amônia. 
 
3- Corrosão devido ao sulfeto gerado no processo: por isso deve-se tomar 
cuidado com o pH, temperatura do meio e concentração de compostos com 
enxofre no afluente. 
 
4- Formação e acumulação de escuma: problema de óleos e graxas. 
 
5- Geração de espuma: detergentes e surfactantes 
 
 
 
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PARÂMETROS DE PROJETO DO REATOR UASB 
1- o volume do reator pode ser determinado em função da concentração aplicada 
 Concentração de DQO afluente até 5000 mg/L – V = Q x TDH 
 Concentração de DQO afluente maior que 5000 mg/L –V = (Q x TDH)/COV 
 O volume total do reator nunca deverá ultrapassar 2500 m³ para evitar 
complicações construtivas e operacionais. Caso isso aconteça devem ser 
feitos mais de um reator em paralelo. 
 
2- Carga orgânica volumétrica (COV) de projeto até 45 kgDQO/m³d e CH não 
deve ultrapassar 5 m³/m³d quando o reator operar com esgoto doméstico. 
 
3 – Carga orgânica biológica dependerá da atividade metanogênica especifica do 
lodo (AME) 
 Para esgoto doméstico pode variar entre 0,3 a 0,5 kgDQO/ kgSTV d 
 Em geral pode variar entre 0,05 a 0,15 kgDQO/ kgSTV d dependendo do 
efluente a ser tratado. 
 
 
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4- Velocidade superficial do efluente: a velocidade depende do tipo de lodo 
 Lodo floculento: 0,5 a 0,7 m/h 
 Lodo granular: velocidades maiores podendo chegar até 10 m/h 
 
5- Altura do reator 
 Altura total máxima de 5 m, sendo 4,5 o ideal para segurança 
 Altura do compartimento de decantação: 1,5 – 2,0 m 
 Altura do compartimento de digestão: 2,5-3,5 m 
 
6 – Defletores 
h2: mínimo de 0,3m 
H (altura total do decantador) – entre 1,5 e 2,0m 
h1= H – h2 
α deve ser maior que 50° 
 
 
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PARÂMETROS DE PROJETO DO REATOR UASB 
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Exercício 
 
Dimensionar um reator UASB para tratar o esgoto com concentração de 
DQO de 500 mg/L em termos de O2 produzido na cidade com população 
estimada de 87.500 habitantes e vazão de esgoto per capta média (QPC) 
de 170 L/hab dia e coeficiente de retorno de 80%. A biomassa que será 
utilizada para inoculação na partida do reator terá as seguintes 
características: coeficiente de produção de sólidos em termos de DQO 
(Y) de 0,18 kgSTV/kgDQOaplicada; densidade do lodo (𝜌) de 1.020 
kgSTV/m3; atividade metanogênica específica (AME) de 0,4 
kgDQO/kgSTV d; concentração da biomassa em termos de sólidos totais 
voláteis (CLodo de partida) de 20 kgSTV/ m³. Deseja-se que o reator UASB 
opere com uma remoção média de DQO de 70% o que de acordo com 
ensaios realizados em escala laboratorial com o esgoto de biomassa 
mencionados pode ser obtido com tempo de detenção hidráulica (TDH) 
de 8h. A concentração esperada para o lodo descarte (CLodo de descarte) é de 
4% (40 kgSTV/m³) e a frequência de descarte é a cada 14 dias. 
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Passo 1: Determinar a vazão do sistema de tratamento (Q média) 
 
Q média = 87500 x 170 x 0,8 = 11900 m³/d. 
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Estudar: 
Capítulo 5- Projeto de Reatores anaeróbios. Páginas 153-269. Reatores 
Anaeróbios. 2° edição ampliada e autorizada. 2007. 379 páginas. Autor: 
Carlos Augusto de Lemos Chernicharo. 
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OBRIGADO PELA ATENÇÃO! 
erlonlopes@gmail.com