Os departamentos de Engenharia Sanitária e Ambiental e de Engenharia Eletrônica
da Escola de Engenharia desenvolveram um método de tratamento biológico de
esgotos, capaz de eliminar mais de 90% dos resíduos orgânicos lançados nas águas
do Ribeirão Arrudas. Esse resultado foi alcançado graças à combinação das
técnicas dos sistemas aeróbio e anaeróbio de purificação. Os testes são feitos
com parte do esgoto coletado na rua Guaicurus, no centro de Belo Horizonte.
"O uso das duas técnicas reduz os gastos com ventilação e as áreas ocupadas pelas estações de tratamento", explica a professora Carmela Maria Polito Braga, do Departamento de Engenharia Eletrônica, e autora de tese de doutorado que cria o novo sistema de purificação de esgotos. O sistema compacto tradicionalmente usado no tratamento do esgoto, denominado aeróbio de lodos ativados, precisa passar por um pré-tratamento e requer o uso de um tanque sedimentador, além de constante oxigenação. "Ao combinar os métodos, produzimos um sistema barato e viável para as cidades", garante Carmela Braga. Além da tese da professora - responsável pela parte de automação do sistema - o estudo gerou sete dissertações de mestrado.
Carmela Maria Polito Braga é graduada em Engenharia Elétrica pela PUCMG (1986), Mestre em Engenharia Elétrica pela UFMG (1995) e Doutora em Engenharia Elétrica pela UFMG em 2000, com estágio sanduiche de doutoramento no Engineering Science da Universidade de Oxford, Inglaterra (1997-1998). É professora Adjunta IV do Departamento de Engenharia Eletrônica da UFMG. Atualmente é Pró-reitora Adjunta de Graduação da UFMG. Coordena um projeto de pesquisa e orienta trabalhos de graduação, mestrado e doutorado. Publicou diversos artigos em anais de eventos e periódicos especializados e orientou vários alunos de graduação, especialização e mestrado. Foi membro da Câmara de Graduação do Conselho de Ensino, Pesquisa e Extensão da UFMG de 2004 a 2007. Seus principais interesses e áreas de atuação são Controle e Automação de Processos Industriais e Domóticos, Análise Ampla de Operação e Controle de Processos, Validação e Avaliação de Desempenho de Sistemas, Eficiência Energética com Automação, Estratégias de Controle e Projeto de Controladores.
Os maiores avanços propiciados pela experiência são a automação do processo de tratamento, que necessita ser monitorado 24 horas do dia, e o controle dos sólidos e lodos que entram e saem da estação. Ao todo, foram gastos R$ 10 mil no desenvolvimento da estação. Para Carmela Braga, as chances de o sistema ser bem-sucedido em estações maiores são grandes, bastando "apenas alguns ajustes". A estação é composta, basicamente, por um computador PC, um sistema de aquisição de dados, dois medidores de concentração de sólidos suspensos, além das bombas, tanques, válvulas e tubulações.
O professor Carlos Augusto Chernicharo, coordenador do Laboratório de Instalações Piloto da Escola de Engenharia, onde o sistema foi desenvolvido, informa que a combinação das técnicas aeróbia e anaeróbia barateia o custo de tratamento do esgoto. "Os gastos seriam de aproximadamente US$ 600 mil dólares numa estação com capacidade para tratar o esgoto produzido por 10 mil pessoas. Já o método aeróbio tradicional prevê custos de US$ 800 mil a US$ 1 milhão", calcula. Esse dispêndio, garante, poderá ser ainda menor se a estação for projetada para atender comunidades mais populosas.
"O uso das duas técnicas reduz os gastos com ventilação e as áreas ocupadas pelas estações de tratamento", explica a professora Carmela Maria Polito Braga, do Departamento de Engenharia Eletrônica, e autora de tese de doutorado que cria o novo sistema de purificação de esgotos. O sistema compacto tradicionalmente usado no tratamento do esgoto, denominado aeróbio de lodos ativados, precisa passar por um pré-tratamento e requer o uso de um tanque sedimentador, além de constante oxigenação. "Ao combinar os métodos, produzimos um sistema barato e viável para as cidades", garante Carmela Braga. Além da tese da professora - responsável pela parte de automação do sistema - o estudo gerou sete dissertações de mestrado.
Carmela Maria Polito Braga é graduada em Engenharia Elétrica pela PUCMG (1986), Mestre em Engenharia Elétrica pela UFMG (1995) e Doutora em Engenharia Elétrica pela UFMG em 2000, com estágio sanduiche de doutoramento no Engineering Science da Universidade de Oxford, Inglaterra (1997-1998). É professora Adjunta IV do Departamento de Engenharia Eletrônica da UFMG. Atualmente é Pró-reitora Adjunta de Graduação da UFMG. Coordena um projeto de pesquisa e orienta trabalhos de graduação, mestrado e doutorado. Publicou diversos artigos em anais de eventos e periódicos especializados e orientou vários alunos de graduação, especialização e mestrado. Foi membro da Câmara de Graduação do Conselho de Ensino, Pesquisa e Extensão da UFMG de 2004 a 2007. Seus principais interesses e áreas de atuação são Controle e Automação de Processos Industriais e Domóticos, Análise Ampla de Operação e Controle de Processos, Validação e Avaliação de Desempenho de Sistemas, Eficiência Energética com Automação, Estratégias de Controle e Projeto de Controladores.
Os maiores avanços propiciados pela experiência são a automação do processo de tratamento, que necessita ser monitorado 24 horas do dia, e o controle dos sólidos e lodos que entram e saem da estação. Ao todo, foram gastos R$ 10 mil no desenvolvimento da estação. Para Carmela Braga, as chances de o sistema ser bem-sucedido em estações maiores são grandes, bastando "apenas alguns ajustes". A estação é composta, basicamente, por um computador PC, um sistema de aquisição de dados, dois medidores de concentração de sólidos suspensos, além das bombas, tanques, válvulas e tubulações.
O professor Carlos Augusto Chernicharo, coordenador do Laboratório de Instalações Piloto da Escola de Engenharia, onde o sistema foi desenvolvido, informa que a combinação das técnicas aeróbia e anaeróbia barateia o custo de tratamento do esgoto. "Os gastos seriam de aproximadamente US$ 600 mil dólares numa estação com capacidade para tratar o esgoto produzido por 10 mil pessoas. Já o método aeróbio tradicional prevê custos de US$ 800 mil a US$ 1 milhão", calcula. Esse dispêndio, garante, poderá ser ainda menor se a estação for projetada para atender comunidades mais populosas.
A
técnica desenvolvida na Escola de Engenharia consiste em levar o esgoto a um
reator de manta de lodo o UASB - que retira, sem grandes gastos, cerca de 70%
da carga orgânica bruta da água, através do processo anaeróbio. Em seguida, a
água passa pelo processo de purificação aeróbio, que remove entre 20 e 25% dos
poluentes iniciais. A água pode ser devolvida ao ambiente com um grau de
purificação acima de 90%. Quando um esgoto é lançado diretamente no leito de um
rio, há uma "disputa" pelo material orgânico entre as bactérias. "As aeróbias
sempre vencem essa briga quando ainda há presença de oxigênio na água. Quando
acaba esse elemento e o rio já é considerado ‘morto’, imperam os organismos
anaeróbios", explica a engenheira Carmela Braga, uma das responsáveis pelo
projeto. Na primeira etapa do processo, são eliminados cerca de 70% dos
resíduos. O esgoto é decantado e circula por um reator em que são cultivadas
bactérias anaeróbias que se alimentam dos elementos orgânicos presentes nos
rejeitos. Esse aparelho foi projetado especialmente para a pesquisa, e reproduz
um ambiente sem oxigênio, com uma manta de lodo em seu interior. Do material
digerido pelas bactérias, uma parte volta a circular no reator, e a outra, em
estado mineral, é descartada. "Esse descarte pode ser usado como adubo, mas só
para a cultura de árvores, pois não há eliminação de agentes causadores de
doenças", afirma Carmela. No passo seguinte, entram em ação as bactérias
aeróbias. O reator é aberto para que entre o oxigênio, inserido por um sistema
de ar comprimido. 20% dos resíduos do esgoto são eliminados nessa etapa, fazendo
com que, ao final de todo o processo, a água devolvida ao ambiente tenha um grau
de purificação de cerca de 90% - a mesma percentagem obtida nos tratamentos
usuais.
Um dos orientadores da tese, o professor Marcos Von Sperling, do
Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, afirma que o sistema é uma das
melhores alternativas para se tratar esgotos em localidades de clima quente, que
necessitam de sistemas compactos. "Há outros processos simples mais adequados a
locais que dispõem de grandes áreas, mas, para centros urbanos, o método é muito
eficiente", diz Von Sperling.
Fonte: http://www.uol.com.br/cienciahoje/chdia/n106.htm
http://www.ufmg.br/boletim/bol1273/pag5.html
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