Utilização do fruto seco descascado da Luffa cyllindrica como meio suporte em filtros biológicos percoladores: análise do desempenho quanto à redução da carga orgânica e considerações microbiológicas / Use of dehydrated peeled fruit of Luffa cyllindrica as support medium in biological trickling filters: analysis of performance regarding the reduction of the organic content and microbiologic considerations

RESUMO Experiências sobre o tratamento de esgoto doméstico foram realizadas em instalação piloto de filtros biológicos percoladores, em laboratório, nos quais frutos secos descascados de Luffa cyllindrica constituíram o meio suporte para o crescimento microbiológico, com o objetivo de verificar sua capacidade de remoção da matéria orgânica, medida em termos da demanda bioquímica de oxigênio e da demanda química de oxigênio. Os resultados obtidos, quando comparados com os originários de um filtro similar que utilizava pedras como meio suporte, indicaram que a Luffa cyllindrica pode substituir, em condições específicas, o meio suporte tradicional. Embora estudos microbiológicos detalhados não estivessem entre os objetivos deste estudo, observou-se também que o biofilme encontrado na Luffa cyllindrica era mais rico em espécies e apresentava estágio mais evoluído do que o biofilme encontrado nas pedras. Estudos complementares são recomendados.

ABSTRACT Domestic sewage treatment experiments were conducted in a pilot installation of biological trickling filters in laboratory, in which the peeled dehydrated fruits of Luffa cyllindrica were used as a support medium for microbiological growth, in order to verify its capacity to remove organic matter, measured in terms of biochemical oxygen demand and chemical oxygen demand. The results obtained, when compared to results from similar pilot plant using stones as supporting medium, indicated that Luffa cyllindrica can substitute, under specific conditions, the traditional support media. Although detailed microbiologic studies were not among the objectives of this study, it was also observed that the biofilm found in Luffa cyllindrica was richer in species and in a higher evolutive stage than the biofilm found in the stones. Further studies are recommended.

Potencial energético e alternativas para o aproveitamento do biogás e lodo de reatores UASB: estudo de caso Estação de tratamento de efluentes Laboreaux (Itabira) / Energy potential and alternative usages of biogas and sludge from UASB reactors: case study of the Laboreaux wastewater treatment plant (Itabira)

RESUMO: Este trabalho estuda o potencial de aproveitamento energético dos subprodutos biogás e lodo gerados na estação de tratamento de efluentes (ETE) Laboreaux em Itabira (MG), composta de reatores UASB, filtros biológicos percoladores e unidade de desaguamento do lodo por filtro prensa. Os subprodutos biogás e lodo foram caracterizados em termos quantitativos (produção) e qualitativos (composição e poder calorífico) durante 12 meses de monitoramento. Foram estudados dois cenários de aproveitamento energético dos subprodutos: (i) uso prioritário do biogás para a secagem térmica do lodo e o excedente de biogás para geração de eletricidade em motor de combustão interna; e (ii) uso prioritário do biogás visando à geração de eletricidade e ao aproveitamento do calor dos gases de exaustão para a secagem térmica de lodo. Para a análise desses cenários, utilizou-se o software CHEMCAD(r) a fim de determinar as condições de queima do biogás em câmara de combustão e em motor de combustão interna, assim como na determinação dos balanços de massa e energia. O estudo analisou o potencial de aproveitamento dos subprodutos do tratamento como fonte de energia renovável para uso na própria ETE e para fornecimento a terceiros. No cenário 1, a geração de eletricidade é menor (atendendo 22,2% da demanda de energia da ETE), mas a secagem térmica possibilita maior redução no volume final de lodo a ser disposto ou a eliminação completa de disposição final se o lodo seco final (com 10% de umidade) for utilizado como combustível por terceiros. No cenário 2, a geração de eletricidade é capaz de suprir 57,6% da demanda de energia da ETE, todavia o calor contido nos gases de exaustão não é suficiente para a secagem de todo o lodo desaguado, configurando uma menor redução na quantidade de lodo a ser disposto (13,5 ou 24,9% de redução em massa, conforme a alternativa de remoção de umidade selecionada).

ABSTRACT: This work assesses the potential of energy recovery of the byproducts biogas and sludge produced at the Laboreaux wastewater treatment plant (WWTP), in Itabira (MG), which is integrated by UASB reactors, trickling filters and sludge dehydration unit (filter press). The byproducts biogas and sludge were quantitatively (production) and qualitatively (composition and calorific value) characterized during a monitoring period of 12 months. Two scenarios for energy recovery from the byproducts were considered: (i) priority use of biogas for sludge thermal drying and the excess of biogas being used for power generation in an internal combustion engine (ICE); and (ii) primary use of biogas for power generation and the heat of the engine exhaustion gases being used for sludge thermal drying. Biogas burning conditions into a combustion chamber and in an internal combustion engine, as well as mass and energy balances for each scenario, were assessed with the CHEMCAD(r) software. The study analysed the potential use of the byproducts as sources of renewable energy for use in the WWTP itself and to be offered to third party. In scenario 1, the electricity generation is lower (fulfilling 22.2% of the WWTP energy demand), but thermal drying allows greater reduction of sludge volume to be disposed of, or the entire elimination of final disposal if the dry sludge (with 10% moisture content) is used as fuel by the third party. As for scenario 2, the electricity generation is sufficient to supply 57.6% of the WWTP energy demand, nevertheless the heat contained in exhausted gases is not enough to dry the whole dehydrated sludge, configuring a lower reduction of sludge amount to be disposed of (13.5 or 24.9% of mass reduction, depending on the moisture reduction alternative chosen).

Tratamento de Resíduos de Serviços de Saúde pelo processo de pirólise / Health waste treatment by pyrolysis

O presente trabalho apresenta a avaliação técnica e ambiental de uma planta piloto de tratamento de Resíduos de Serviços de Saúde (RSS) por pirólise quanto à produtividade, ao consumo de combustível, ao rendimento gravimétrico do processo, às emissões atmosféricas, aos efluentes líquidos e ao produto carbonizado obtido. O processo apresentou valores para perda de massa entre 46,75 e 58,77%, para tempos de processamento variando entre 2 e 6 horas. A tecnologia empregada demonstrou maior segurança ambiental na terceira condição de operação testada, em relação às emissões de contaminantes para a atmosfera, levando-se em consideração o valor obtido na concentração de dioxinas e furanos de 0,0162 ng/Nm3. Nessa condição, a operação ocorreu com dois combustores, gás de pirólise sendo injetado no duto de alimentação de biomassa e com incremento de 15% no volume do fluxo de ar na zona de combustão dos cavacos, em mistura com o gás de pirólise. A solução proposta apresentou potencial para ser aplicada em municípios que enfrentam o gerenciamento adequado dos RSS como um desafio a ser transposto.

This work shows the technical and environmental evaluation of a pilot plant for treatment of health waste by pyrolysis, regarding its productivity, fuel consumption, weight loss in the process, atmospheric emissions, wastewater and the charcoal obtained. The process resulted in values of weight loss between 46,75 and 58,77%, for processing time ranged between 2 and 6 hours. The greatest environmental safety was obtained in the third tested operation condition, concerning atmospheric emissions of pollutants, as the concentration of dioxins and furans value obtained was 0,0162ng/Nm3. Two combustors were used in the operation, pyrolysis gas was injected in the biomass feed pipe, and the air flow volume was increased by 15% in the combustion zone of the wood chips, mixed with the pyrolysis gas. The proposed solution has shown great potential to be used in municipalities dealing with proper management of health waste as a challenge to be overcome.

Alternativas para o controle de emissões odorantes em reatores anaeróbios tratando esgoto doméstico / Alternatives for the control of odorous emissions in anaerobic reactors treating domestic wastewater

Esta nota técnica busca consolidar as principais características, vantagens e desvantagens dos métodos usualmente empregados para o controle de emissões odorantes, discorrendo criticamente acerca da aplicabilidade de cada um dos métodos para o tratamento de odores em estações de tratamento de esgoto doméstico. Verificou-se que vários métodos são sofisticados, de elevado custo e, muitas vezes, não aplicáveis ao tratamento de odores emitidos em reatores anaeróbios tratando esgoto doméstico. Uma análise qualitativa dos vários métodos indica que a combustão direta e os processos bioquímicos são os que reúnem o maior conjunto de vantagens para o tratamento de gases residuais emitidos em reatores anaeróbios.

This technical note aims at consolidating the main characteristics, advantages and disadvantages of the methods usually applied to the control of odorous emissions, with a critical analysis upon the applicability of each method to the treatment of odours in treatment plants of domestic wastewater. It was verified that several methods are sophisticated, present high cost, and are often non-applicable to the treatment of odour emissions from anaerobic reactors treating domestic wastewater. The qualitative analysis of the various methods points out that direct combustion and biochemical processes gather more advantages for the treatment of waste gases produced in anaerobic reactors.