Reatores UASB aplicados ao tratamento de efluentes – conceitos básicos

O Brasil é detentor do maior parque de reatores anaeróbios do mundo no que diz respeito ao tratamento de efluentes sanitários. É o que aponta levantamento feito por Chernicharo e colaboradores e publicado na edição 214 da Revista DAE, em 2018. Os reatores UASB são um dos mais difundidos e a tecnologia conta com um grande know-hall por parte dos agentes atuantes no setor de saneamento no país, sejam indústrias, operadoras ou pesquisadores da área. Para aqueles que estão à procura de soluções em saneamento, vale a pena se aprofundar um pouco mais sobre a tecnologia dos reatores UASB.

O que é um reator UASB?

A sigla UASB vem do termo em inglês Upflow Anaerobic Sludge Blanket, ou reatores anaeróbios de manta lodo e fluxo ascendente. É um tipo de reator biológico que se baseia na degradação anaeróbia da matéria orgânica presente no esgoto. Nos reatores UASB o efluente entra na parte inferior do tanque, e flui de forma ascendente, passando por três zonas principais: a manta de lodo, onde ocorre a digestão anaeróbia, a zona de sedimentação, em que o lodo mais denso é removido da massa líquida, e o separador trifásico gás-sólido-líquido, onde o gás é coletado, o líquido efluente removido e o sólido é retido e retorna à manta de lodo.

Tratamento anaeróbio: a essência do funcionamento do UASB

Afinal, o que é a digestão anaeróbia que ocorre no reator UASB? Existem diferentes espécies de bactérias que possuem a capacidade de converter matéria orgânica em compostos mais simples. Aquelas que possuem um metabolismo independente de oxigênio são chamadas anaeróbias, e são essas as protagonistas dos reatores UASB. Normalmente a digestão anaeróbia envolve duas etapas principais: na primeira, bactérias facultativas e anaeróbias convertem compostos orgânicos complexos, tais como proteínas, carboidratos e lipídios, em compostos mais simples, geralmente ácidos voláteis, hidrogênio e gás carbônico. Na segunda etapa, os ácidos voláteis e o hidrogênio liberados na primeira etapa são convertidos em metano e gás carbônico por microrganismos metanogênicos.

Os reatores UASB utilizam esse complexo metabolismo dos microrganismos para degradar a matéria orgânica que, em geral, é o principal poluente encontrado em diferentes tipos de águas residuárias, mas principalmente nos efluentes sanitários. Para isso, todo início de operação UASB depende da inoculação do reator com lodo anaeróbio, o qual disponibilizará ao sistema a comunidade microbiana necessária para a formação da manta lodo, que é a responsável pelo tratamento. Após alguns meses operando, o reator estabiliza devido à formação desse lodo, sendo capaz de remover até 75% da matéria orgânica afluente.

Para quais efluentes o UASB é indicado?

Segundo dados da CETESB, reatores anaeróbios de alta taxa, dentre eles os reatores UASB, têm sido empregados para uma grande diversidade de efluentes. Muitos estudos para o aprimoramento da tecnologia dos reatores UASB foram desenvolvidos para os efluentes domésticos, mas a tecnologia é também aplicável à diversos segmentos da indústria, desde que seus efluentes sejam comprovadamente biodegradáveis anaerobicamente e suas especificidades sejam consideradas no projeto, construção e operação da estação de tratamento. Alguns exemplos de segmentos que tem utilizado sistemas anaeróbios são a agroindústria,  indústria alimentícia e de bebidas, papel e celulose, indústria farmacêutica e química entre outras.

Estudos recentes apontam uma tendência para a adoção dos reatores UASB seguidos de alguma forma de pós-tratamento para o tratamento de efluentes urbanos e domésticos no Brasil. Dados da Agência Nacional de Águas de 2015, obtidos a partir de 2187 estações de tratamento, apontam que a tecnologia é a segunda mais adotada em termos de número de estações de tratamento e, seguidos ou não de algum tipo de pós tratamento, os reatores UASB são responsáveis pelo atendimento de 95% dos habitantes analisados na pesquisa (51.878.930 habitantes).

Vantagens e desvantagens dos reatores UASB

Como vantagens dos reatores UASB podemos citar: sistema extremamente compacto, baixos custos de implantação e operação, baixo requisito de área e energia, baixa produção de lodo, remoção de matéria orgânica de até 75% podendo ser elevada com a adoção de pós-tratamentos, possibilidade de aproveitamento energético do biogás, entre outras. Como desvantagens são mencionados a possibilidade de liberação de maus odores, em geral decorrente de problemas operacionais, estabilização lenta do reator, baixa tolerância a compostos tóxicos. Em uma série de notas técnicas publicadas na Revista DAE (edição 214), os autores apontam vários outros tópicos que devem ser considerados para o sucesso e difusão da técnica no Brasil, e que dão respaldo a elaboração de  projetos, construções e operações dos reatores a fim de elevar ao máximo suas potencialidades.

A Isofibra fabrica reatores UASB sob medida, visando atender às necessidades específicas de cada efluente. Tire suas dúvidas com um dos nossos especialistas.