The objective of anaerobic sewage treatment is to maximize the fraction of influent organic material that is transformed into methane, thus minimizing the COD fractions that are discharged with the effluent or in the excess sludge production. Experimental data in this paper show that in the case of application of a UASB reactor for sewage treatment, the phase separator design has an important influence on digestion efficiency. An efficient phase separator leads to retention of a larger sludge mass, which means that the mean solids retention time is increased. The data show that the mean solids retention time or sludge age is the fundamental operational parameter that determines the efficiency of the anaerobic treatment. A simple way to improve the phase separator performance is to apply parallel plates in the settling section of the UASB reactor, above the conventional phase separator design of triangular prisms with an open base.

Lagoas de Polimento (LP) são unidades de pós-tratamento de efluentes aplicadas em esgotos tratados anaerobiamente que permitem a remoção de nutrientes, além de patógenos e material orgânico residuais. O trabalho objetivou avaliar a influência do regime hidráulico sobre o desempenho de LP na remoção de matéria orgânica, E. coli, amônia e fosfato de efluentes de reatores UASB. As LP foram operadas em regime de fluxo contínuo (LPFC) e em bateladas sequenciais (LPBS). Operaram-se as LPFC com duas configurações: (1) lagoa unitária, e (2) duas lagoas em série. Os resultados mostram que LPBS tem desempenho superior, porém caso opte por lagoas operando em fluxo contínuo, há vantagem em operar as LPFC em série. A diferença é particularmente clara quando o objetivo do pós-tratamento é a remoção de nutrientes, uma vez que é factível obter uma remoção praticamente completa de N e P em LPBS, enquanto nas LPFC essa remoção ocorre de forma parcial. Ainda que LPBS sejam mais eficientes do que LPFC, deve-se considerar que a adoção do primeiro regime requer um custo adicional na construção do sistema. Palavras-chave: Lagoa de polimento. Fluxo contínuo. Bateladas sequenciais. Remoção de nutrientes.

Waste Stabilization Ponds (WSPs) are commonly used for sewage treatment. These systems are composed of a series of ponds: (1) anaerobic ponds, (2) facultative ponds, and (3) maturation ponds. WSPs generally produce good-quality effluent in terms of organic matter and pathogen removal, but their application has disadvantages. The most serious disadvantages are a long retention time, the release of biogas, and the impossibility of removing nutrients. A promising alternative to the use of WSPs is replacing the anaerobic pond and facultative pond with an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor, with the advantages of greatly reducing the retention time and the biogas capture. The post-treatment ponds of the UASB reactor effluent involve oxygen production and the biological consumption of carbon dioxide, which raises the pH. An experimental investigation showed that it is possible to use polishing ponds in a sequential batch regime instead of continuous flow. This modification accelerates the decay of pathogens and accelerates the increase in pH, which, in turn, facilitates the removal of nitrogen and phosphorus. This produces a good-quality effluent with low concentrations of biodegradable organic material, nutrients, and pathogens. This good-quality effluent is obtained in a system without energy consumption or auxiliary materials and with a much smaller area than conventional stabilization ponds.

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RESUMO Lagoas de polimento são unidades de pós-tratamento de efluente anaeróbio que atuam na remoção da matéria orgânica residual, bem como de patógenos e nutrientes. A operação dessas lagoas de forma intermitente favorece a eficiência de remoção dos constituintes. Neste trabalho, investigou-se o balanço de oxigênio em lagoas de polimento experimentais operadas sob regime de bateladas sequenciais (0,4 m de profundidade e 1,5 m2 de área superficial) com tempo de detenção hidráulica de 10 dias, alimentadas por efluente de reator UASB, sem inoculação inicial com microalgas. O sistema experimental foi instalado no município de Campina Grande, Paraíba, e operado no período de verão (radiação e temperatura elevadas). Os resultados obtidos mostraram que há o estabelecimento de um ambiente aeróbio nessas lagoas, sendo a produção de oxigênio dissolvido pela fotossíntese das microalgas suficiente para atender à demanda pelo consumo de oxigênio dissolvido para oxidação de matéria orgânica, respiração das microalgas e escape atmosférico por dessorção.