Concepção e avaliação de uma unidade de peneiramento forçado para a redução do tamanho de partículas presentes no esgoto bruto doméstico / Design and evaluation of a forced sieving unit (FSU) for the reduction of the particle size present in raw domestic sewage

Este trabalho teve como objetivo a concepção e o teste de uma unidade de peneiramento forçado, utilizada para o pré-tratamento do esgoto bruto com vistas à redução do tamanho de partículas de matéria orgânica. A unidade de peneiramento forçado (UPF) era constituída de uma peneira metálica (abertura de malha de 1 mm) inserida na tubulação de recalque através da qual o esgoto efluente era bombeado. O peneiramento forçado resultou em maior concentração de partículas com diâmetro entre 1,8 e 30 µm, sem que houvesse retenção de material particulado. Todavia, a UPF não influenciou na redução/retenção de DQO TOTAL do esgoto bruto.

The work focused on the conception and test of a forced sieving unit, used for the pre-treatment of raw sewage aiming at the reduction of organic matter particle size. The pre-treatment unit involved the use of a metallic sieve (1 mm cut-off) assembled inside the pipeline through which the influent sewage was pumped. The results indicated that the forced sieving resulted in a higher concentration of particles with range diameter between 1.8 and 30 µm, without the retention of particulate material. However, the forced sieving unit did not influence the reduction/retention of COD TOTAL of the raw sewage.

Influência da alteração da distribuição do tamanho de partículas no desempenho de reator UASB tratando esgoto doméstico / Influence of alteration of particle size distribution on the performance of UASB reactor treating domestic wastewater

O trabalho consistiu na avaliação do desempenho de um reator UASB tratando esgoto doméstico pré-tratado em uma unidade de peneiramento forçado (UPF), resultando na redução do tamanho médio de partículas da matéria orgânica afluente. Os experimentos foram conduzidos em dois reatores UASB em escala de demonstração idênticos, sendo um precedido da UPF e o outro utilizado como controle. Os resultados apontaram que, após a adaptação da biomassa às novas condições cinéticas e hidráulicas (reduzido TDH seguido de alta carga biológica aplicada), a redução do tamanho das partículas, na faixa de 1,8 a 30 µm, resultou na seleção de uma comunidade microbiana de maior atividade (atividade metanogênica específica de 0,072 g DQO/g STV.dia, quatro vezes superior à do reator controle). Isso propiciou um melhor desempenho do reator UASB precedido da UPF, o qual apresentou uma maior eficiência de remoção de DQO TOTAL (65 versus 54 por cento no reator controle), e um efluente com menor DQO PARTICULADA (48 versus 74 mg/L no reator controle).

The work aimed at evaluating the performance of an UASB reactor treating domestic sewage pre-treated in a Forced Sieving Unit (FSU) which resulted in size reduction of the influent organic matter particles. The experiments were carried out in two identical demonstration-scale UASB reactors, one with a FSU upstream and the other used as control reactor. The results showed that, after biomass adaptation to new kinetic and hydraulic conditions (low hydraulic detention time followed by high sludge load), the particles size reduction, in the range of 1.8 to 30 µm, resulted in a microbial community selection with higher activity (specific methanogenic activity of 0.072 g COD/g VTS.day four times higher than in the control reactor). This enabled a better performance of the UASB reactor with the FSU, which showed a higher removal efficiency in terms of COD TOTAL (65 versus 54 percent in the control reactor), and an effluent with lower concentration of COD PARTICULATE (48 versus 74 mg/L in the control reactor).

Influência da redução do tamanho de partículas na taxa de hidrólise de esgoto bruto doméstico / Influence of particle size reduction on the hydrolisis rate of domestic raw sewage

O trabalho teve por objetivo avaliar as alterações nas taxas de conversão do material particulado do esgoto bruto doméstico, após passar por uma unidade de pré-tratamento que utilizou o peneiramento forçado através de malhas metálicas com aberturas de 1,0 e 0,5 mm como estratégia para reduzir o tamanho médio das partículas. Os resultados mostraram que o peneiramento forçado e a redução do tamanho das partículas presentes no esgoto bruto não foram suficientes para aumentar as taxas de hidrólise do material particulado, uma vez que as constantes de hidrólise para o esgoto bruto e peneirado, estimadas pela relação cinética de primeira ordem, analisando o parâmetro sólidos suspensos voláteis, apresentaram valores semelhantes, da ordem de 0,0492 ± 0,0146 d-1, para o esgoto bruto, e de 0,0472 ± 0,0079 d-1 e 0,0470 ± 0,0117 d-1, para o esgoto bruto peneirado nas malhas de 1 e 0,5 mm, respectivamente.

The work aimed at assessing the changes in the particulate material conversion rates of domestic raw sewage, after passing through a pre-treatment unit that used the forced sieving through metallic sieves with apertures of 1.0 and 0.5 mm as strategy to reduce particles' size. The results indicated that the forced sieving and the reduction of particle size were not enough to increase the particulate material hydrolysis rates, since the hydrolysis constants for the raw and sieved sewage, estimated by the first order relation kinetics, analyzing the volatile suspended solids parameter, had similar values, in order of 0.0492 ± 0.0147 d-1, for the raw sewage, and of 0.0472 ± 0.0079 d-1 and 0.0470 ± 0.00117 d-1, for the raw sewage sieved in metallic sieves with apertures of 1.0 and 0.5 mm, respectively.