22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 14 a 19 de Setembro 2003 - Joinville - Santa Catarina II-284 - ADENSAMENTO E DIGESTÃO DE LODO EM UM REATOR UASB: EFEITO SOBRE A PRESENÇA DE POLÍMEROS EXTRA-CELULARES E SOBRE A SEDIMENTABILIDADE DO LODO ANAERÓBIO Patrícia Procópio Pontes(1) Engenheira Química. Mestre em Saneamento e Meio Ambiente. Doutoranda em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos pela Universidade Federal de Minas Gerais. Professora do Departamento de Química do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais. Carlos Augusto de Lemos Chernicharo Engenheiro Civil e Sanitarista. Doutor em Engenharia Ambiental pela Universidade de Newcastle upon Tyne –UK. Professor Adjunto do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal de Minas Gerais. Emerson Cristiano Frade Engenheiro Civil. Especialista em Engenharia Sanitária. Mestrando em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos pela Universidade Federal de Minas Gerais. Juliana Brito de Almeida Miranda Graduanda em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Minas Gerais. Bolsista de iniciação científica da FAPEMIG. Lívia Cristina da Silva Lobato Graduanda em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Minas Gerais. Bolsista de iniciação científica do CNPq.

Endereço(1): Av. do Contorno , 842 / 701 andar – Belo Horizonte – MG – CEP 30110-060 - Brasil – Tel: (31) 3238 1020 – Fax : (31) 3238 1879 – e-mail : calemos@ desa.ufmg.br RESUMO O presente trabalho buscou avaliar a influência do retorno do lodo produzido em um filtro biológico percolador (FBP), sobre as características da biomassa em um reator UASB utilizado para o tratamento de esgoto sanitário. São apresentados os resultados obtidos para o reator UASB operando sob duas condições distintas: com e sem retorno de lodo de um filtro biológico aeróbio. Durante a primeira fase da pesquisa, o sistema reator UASB/FBP foi alimentado com esgoto sanitário, bombeado diretamente do interceptor do ribeirão Arrudas, em Belo Horizonte – Brasil. Durante a segunda fase, além da alimentação com o esgoto doméstico, realizou-se o retorno de lodo excedente do FBP para o reator UASB. O lodo do reator UASB foi caracterizado em relação ao Índice volumétrico do lodo (IVL), distribuição granulométrica e teor de polímeros extra-celulares, em pontos de amostragem localizados em diferentes alturas do reator UASB (25 e 125 cm de altura, torneiras 2 e 6, respectivamente), durante as duas fases da pesquisa. Os resultados da pesquisa indicaram um aumento no valor médio do IVL e do teor de polímeros extra-celulares, durante a fase com retorno de lodo, tendo sido observada, ainda, uma tendência de aumento do IVL com o aumento da concentração de polímeros extra-celulares. Foi observada, a presença de maiores concentrações de carboidratos, proteínas e lipídios extra-celulares no lodo coletado na torneira 6 em relação ao lodo coletado na torneira 2, indicando que o lodo com pior sedimentabilidade apresenta uma maior concentração de polímeros extra-celulares. A análise da distribuição granulométrica do lodo indicou uma diminuição no diâmetro das partículas, durante a fase com retorno de lodo, para o lodo coletado a 125 cm de altura. Palavras-chave: Reator UASB, lodo anaeróbio, polímeros extra-celulares, índice volumétrico do lodo, distribuição granulométrica. INTRODUÇÃO A combinação do processo de tratamento anaeróbio de águas residuárias e da digestão do lodo de descarte de unidades aeróbias utilizadas para o pós-tratamento do efluente anaeróbio, por exemplo através da combinação de reatores UASB e de filtros biológicos percoladores - FBP, pode conferir grande viabilidade econômica ao sistema de tratamento. O uso desse sistema de tratamento tem como grande vantagem a minimização da produção de lodo, reduzida apenas ao reator UASB, que passa a operar, também, como digestor anaeróbio do lodo de descarte do FBP, sendo produzido um lodo já estabilizado e de

elevada concentração. Entretanto, pouco se sabe sobre o efeito do tratamento combinado nas características da biomassa no reator UASB. O sucesso dos reatores UASB depende da manutenção, dentro dos reatores, de uma biomassa adaptada, com elevada atividade microbiana e resistente a choques, podendo ser favorecido pelo desenvolvimento de um agregado microbiano denso (grânulo). É importante monitorar as mudanças nas características do lodo durante o tratamento anaeróbio. Mudanças de atividade do lodo, da sua estabilidade, da sua granulação e da sua sedimentabilidade podem ocorrer, afetando a performance do processo de tratamento. A concentração de polímeros extra-celulares é um parâmetro importante para a caracterização da biomassa. Os polímeros extra-celulares podem se originar do metabolismo ou ruptura de microrganismos (proteínas, polissacarídeos e lipídios) e da adsorção de material orgânico da água residuária (celulose, ácidos úmicos e outros), podendo influenciar a agregação e estabilidade do lodo anaeróbio, bem como a sua granulação e sedimentação. O presente trabalho avalia as características da biomassa de um reator UASB operando sob duas condições distintas: com e sem retorno de lodo de um filtro biológico aeróbio. São apresentados os resultados obtidos para a caracterização do lodo em relação ao Índice volumétrico do lodo (IVL), distribuição granulométrica e teor de polímeros extra-celulares, em pontos de amostragem localizados em diferentes alturas do reator UASB (25 e 125 cm de altura), durante as duas fases da pesquisa. MATERIAL E MÉTODOS Aparato Experimental O sistema de tratamento consistiu de um reator UASB, em escala piloto, com volume de 420 litros, seguido de um filtro biológico percolador (FBP), utilizado para o pós-tratamento do efluente anaeróbio. O sistema reator UASB/FBP foi alimentado com esgoto doméstico retirado diretamente do interceptor da margem direita do ribeirão Arrudas, na cidade de Belo Horizonte - Brasil. Os esgotos passavam pelas unidades de tratamento preliminar (cesto perfurado e caixa de areia) e por um tanque de acumulação/distribuição, localizados a montante do reator UASB. O sistema possuía automação, controlada por um software próprio, que permitia a operação da planta em regime hidráulico transiente, gerando um hidrograma típico de vazões que simulava as variações horárias de vazão. As características do sistema de tratamento são apresentadas na Tabela 1 e sua configuração na Figura 1. As figuras 2 e 3 mostram o reator UASB em escala piloto. Tabela 1 - Características do sistema reator UASB/FBP Característica Reator

UASB Filtro Biológico Percolador Compartimento de reação Compartimento de decantação Material Acrílico Polipropileno Polipropileno Diâmetro (m) 0,30 0,30 0,30 Altura total (m) 4,20 2,00 1,50 Volume útil (L) 400 135 106 Área superficial (m2) 0,071 0,071

0,071 Figura 1 - Fluxograma do aparato experimental Figura 2 - Desenho esquemático do reator UASB Figura 3 – Reator UASB em escala piloto Fases operacionais A pesquisa foi realizada em duas fases, quando a planta em escala piloto operou com duas configurações distintas. A Tabela 2 apresenta as características operacionais da planta piloto. Tabela 2 - Características operacionais da planta piloto Fase Reator UASB FBP q h VA

Carga orgânica volumétrica Altura MS TAS (h) (m.h-1) (kgDBO.m-3.d-1) (kgDQO.m-3.d-1) (m) (m³.m-2.d-1) 1 5,6 1,05 1,5 2,4 1,90 25,1 2 5,6 1,05 1,4 2,3 1,90 25,1 q h: tempo de detenção hidráulica médio - VA: velocidade ascensional média

TAS: taxa de aplicação superficial média - MS: meio suporte A primeira fase operacional foi realizada sem o retorno de lodo do FBP para o reator UASB e teve duração de 155 dias. Na segunda fase, com duração de 266 dias, foi implantada uma linha de recirculação de lodo, do FBP para o reator UASB, que consistia de um sistema de bombeamento semi-contínuo, operado durante 80 segundos, a cada uma hora, com uma vazão de 0,5 L.h-1, equivalente a 0,7% da vazão de esgoto bruto introduzida no reator UASB (74 L.h-1). Monitoramento do sistema de tratamento Durante o monitoramento da unidade piloto, foram realizadas análises do esgoto bruto, do efluente do reator UASB e do efluente final do FBP. Os parâmetros analisados foram: DBO (total e filtrada), DQO (total e filtrada), Sólidos Suspensos Totais, alcalinidade, ácidos graxos voláteis, pH, temperatura. Para a maioria das coletas, foram realizadas amostragens compostas, sendo as análises desenvolvidas segundo o Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (AWWA/APHA/WEF, 1998). Caracterização da biomassa no reator UASB O monitoramento do reator anaeróbio foi realizado objetivando-se uma melhor caracterização da sua biomassa, durante as duas fases de pesquisa. A caracterização da biomassa foi realizada uma vez por semana, para diferentes alturas ao longo do reator UASB (25 e 125 cm), tendo sido avaliados os seguintes parâmetros: Polímeros extra-celulares: Após a comparação entre os métodos de extração de polímeros extra-celulares, optou-se pelo uso do método do vapor, descrito por ZHANG et al. (1999). Após a extração, é realizada a quantificação de proteínas, carboidratos e lipídios nos diferentes pontos de amostragem do reator UASB. Índice volumétrico do lodo: Esse parâmetro foi determinado de acordo com as metodologias descritas no Standard Methods for Examination of Water and Wastewater (AWWA/APHA/WEF, 1998). Distribuição granulométrica: A determinação da distribuição granulométrica foi realizada de acordo com metodologia descrita por LAGUNA et al (1999). Determinou-se a variação na distribuição granulométrica do lodo para diferentes alturas do reator, através da determinação da fração de sólidos retida em peneiras de 2,38 e 0,71 mm.

RESULTADOS E DISCUSSÃO Polímeros extra-celulares Os resultados médios obtidos para o teor de polímeros extra-celulares no lodo coletado no reator UASB, a 25 e 125 cm de altura, durante as duas fases operacionais, são apresentados na Tabela 3. Tabela 3 - Concentrações médias de polímeros extra-celulares durante as fases operacionais Ponto de amostragem Parâmetro Nooo de dados Médias (mg.gSVT-1) Torneira 2 (25cm de altura) Carboidratos 11 15 Fase 1 = 14,6 Fase 2 = 16,6 Proteínas 11 15 Fase 1 = 55,7 Fase 2 = 62,6 Lipídios 11

15 Fase 1 = 3,0 Fase 2 = 2,1 Torneira 6 (125cm de altura) Carboidratos 11 15 Fase 1 = 21,3 Fase 2 = 29,1 Proteínas 11 15 Fase 1 = 59,4 Fase 2 = 93,2 Lipídios 11 15 Fase 1 = 5,8 Fase 2 = 5,1 Foi possível observar o aumento das concentrações médias de carboidratos e proteínas extra-celulares, durante a fase 2 da pesquisa, em ambos os pontos de amostragem (Tabela 3 e Figuras 4 e 5). Todavia, a análise estatística indicou que, apenas para a torneira 6 (125 cm

de altura), o aumento observado das concentrações de carboidratos e proteínas, durante a fase 2 da pesquisa, foi significativo. Em relação à concentração de lipídios, foi observado o efeito inverso, tendo ocorrido uma diminuição de sua concentração, da fase 1 para a fase 2, de 3,0 para 2,1 mg.gSVT-1, para o lodo coletado na torneira 2, e de 5,8 para 5,0 mg.gSVT-1 , para o lodo coletado na torneira 6. Figura 4 - Concentrações de carboidratos extra-celulares (Fases 1 e 2) Figura 5 - Concentrações de proteínas extra- celulares (Fases 1 e 2) Durante as fases 1 e 2, observou-se, ainda, uma maior concentração de polímeros extra-celulares para o lodo coletado na torneira 6 (altura=125cm) em relação ao lodo coletado na torneira 2 (altura=25cm), indicando uma maior concentração de proteínas e carboidratos extra-celulares no lodo com piores características de sedimentação, presente na altura de 125cm . Índice Volumétrico do Lodo Os valores de IVL obtidos para as duas fases operacionais são apresentados nas Figuras 6 e 7. Foi possível observar o aumento no IVL médio do lodo coletado na torneira 2, de 12,4 para 16,6 mL.g-1, enquanto para o lodo coletado na torneira 6 o IVL médio variou de 42,6 para 53,8 mL.g-1. Figura 6 - IVL do lodo em diferentes alturas do reator UASB – Fase 1 Figura 7 - IVL do lodo em diferentes alturas do reator UASB - Fase 2 A análise estatística dos resultados indicou que o retorno de lodo aeróbio para digestão no reator UASB (fase 2) afetou significativamente o valor do IVL do lodo coletado nas torneiras 2 e 6. Os maiores valores de IVL encontrados durante a fase 2 podem ser indicadores de uma pior sedimentabilidade do lodo durante essa fase da pesquisa.

Distribuição granulométrica do lodo Os resultados obtidos para a distribuição granulométrica indicaram a predominância de partículas menores que 0,71 mm para o lodo coletado a 25 cm de altura, enquanto para o lodo coletado a 125 cm de altura predominaram partículas menores que 0,3mm (Tabela 4 e Figuras 8 e 9). Tabela 4 - Distribuição granulométrica do lodo durante as fases operacionais Ponto de amostragem Distribuição granulométrica Nooo de dados Médias (%) Torneira 2 (25cm de altura) Diâmetro < 0,71 mm 11 25 Fase 1 = 83,8 Fase 2 = 70,2 0,71 £ Diâmetro < 2,4 mm 11 25 Fase 1 = 13,0 Fase 2 = 23,1 Diâmetro ³ 2,4 mm 11

25 Fase 1 = 3,1 Fase 2 = 6,6 Torneira 6 (125cm de altura) Diâmetro < 0,3 mm 11 25 Fase 1 = 71,8 Fase 2 = 77,5 0,3 £ Diâmetro < 0,71 mm 11 25 Fase 1 = 15,7 Fase 2 = 15,4 Diâmetro ³ 0,71 mm 11 25 Fase 1 = 12,4 Fase 2 = 7,0 Foi observado um aumento na porcentagem média de partícula maiores que 2,4mm, de 3,1 para 6,6 %, da fase 1 para a fase 2. A porcentagem média de partículas menores que 0,71 mm, no lodo da torneira 2, diminuiu durante a fase 2, em relação à fase 1, de 84 para 70%,

enquanto a porcentagem média de partículas com dimensões entre 2,4 e 0,71mm aumentou de 13 para 23%. Para o lodo da torneira 6, a porcentagem média de partículas menores que 0,3 mm variou de 72 para 78 %, da fase 1 para a fase 2, enquanto a porcentagem média de partículas maiores que 0,71mm variou de 12,4 para 7,0 %. Portanto, pode-se observar que ocorreu um pequeno aumento na porcentagem média de partículas finas no reator, nos pontos mais elevados, durante a fase com retorno de lodo. Figura 8 - Distribuição granulométrica para o lodo coletado na torneira 2 Figura 9 - Distribuição granulométrica para o lodo coletado na torneira 6 Foi realizada uma análise estatística dos resultados, comparando-se a diferença entre as médias das duas fases ao nível de significância de 5%. Os resultados da análise indicaram um aumento estatisticamente significativo na porcentagem média de partículas com dimensões maiores que 2,4 mm, da fase 1 para a fase 2, para o lodo coletado a 25cm de altura. Observou-se, ainda, um aumento na porcentagem média de partículas com dimensões entre 0,71 e 2,4 mm. Esses resultados indicam o aumento do tamanho das partículas nesse ponto de amostragem, durante a fase com retorno de lodo. Para o lodo coletado a 125cm de altura, a análise estatística indicou uma diminuição estatisticamente significativa no tamanho das partículas, durante a fase com retorno de lodo, tendo ocorrido um aumento na porcentagem de partículas menores que 0,3 mm e uma diminuição na porcentagem de partículas maiores que 0,71mm. Comparação entre os parâmetros de caracterização do lodo Pode-se observar uma tendência de aumento do IVL com o aumento da concentração de polímeros extra-celulares, durante a fase 2 da pesquisa. Para uma melhor avaliação da existência de correlação entre esses parâmetros, foram obtidas equações relacionando IVL e concentração de polímeros extra-celulares (Figuras 10 a 15) e observou-se a obtenção de melhores coeficientes de determinação para as equações que relacionam polímeros extra-celulares (carboidratos e proteínas) com IVL para o lodo coletado na torneira 6 (Fig. 11 e 13). Esses resultados parecem indicar a influência do teor de polímeros extra-celulares sobre a sedimentabilidade do lodo coletado nos pontos mais elevados do reator, onde suas concentrações são maiores. A análise das Figuras 10 a 13 indica, ainda, que o teor de proteínas extra-celulares deve ser o mais importante fator para a sedimentabilidade do lodo (que é avaliada através do valor do IVL), pois foi obtido o melhor coeficiente de determinação para a relação entre

proteínas extra-celulres e IVL para o lodo coletado a 125 cm de altura (torneira 6). As equações obtidas para carboidratos extra-celulares e IVL, para o lodo coletado nas torneiras 2 e 6, apresentaram coeficientes de determinação de 0,21 e 0,39, enquanto para proteínas extra-celulares e IVL, os coeficientes de determinação foram de 0,20 (torneira 2) e 0,64 (torneira 6). Figura 10 - Concentração de carboidratos extra-celulares (mg/g SVT) e IVL(mL/g) para o lodo da torneira 2 Figura 11 - Concentração de carboidratos extra-celulares (mg/g SVT) e IVL(mL/g) para o lodo da torneira 6 Figura 12 - Concentração de proteínas extra-celulares (mg/g SVT) e IVL(mL/g) para o lodo da torneira 2 Figura 13 - Concentração de proteínas extra-celulares (mg/g SVT) e IVL(mL/g) para o lodo da torneira 6 Em relação ao teor de lipídios extra-celulares, não foi observada sua influência sobre o IVL do lodo, provavelmente devido às suas baixas concentrações presentes, como pode ser observado nas Figuras 14 e 15. As equações obtidas para lipídios extra-celulares e IVL, para o lodo coletado nas torneiras 2 e 6, apresentaram baixos coeficientes de determinação, com valores de 0,027, para o lodo coletado na torneira 2, e 0,004, para o lodo coletado na torneira 6. Figura 14 - Concentração de lipídios extra-celulares (mg/g SVT) e IVL(mL/g) para o lodo da torneira 2 Figura 15 - Concentração de lipídios extra-celulares (mg/g SVT) e IVL(mL/g) para o lodo da torneira 6 Esses resultados são semelhantes aos observados por URBAIN et al. (1993) para o estudo de flocos de lodos ativados. De acordo com esses pesquisadores, o aumento na

concentração de polímeros extra-celulares no lodo aeróbio, em processos de lodos ativados, provoca piores condições de sedimentação do lodo. Não foi observado, entretanto, o aumento da relação entre proteínas e carboidratos extra-celulares para o lodo com piores características de sedimentação, como apresentado por CUERVO-LOPEZ et al. (1999), que estudaram a sedimentabilidade do lodo em reatores UASB e observaram que a relação proteínas/carboidratos (P/C) poderia ser um melhor indicador da estabilidade do reator que o índice volumétrico do lodo, pois o aumento na relação P/C foi observado durante a flotação do lodo em um reator UASB e o mesmo não ocorreu com o IVL. Esses resultados foram diferentes dos obtidos no presente trabalho, provavelmente, devido às diferentes características do lodo estudado pelos pesquisadores, cujo IVL era da ordem de 100 a 150mL.g-1. Em relação à distribuição granulométrica do lodo, foi possível observar uma diminuição no tamanho das partículas no lodo coletado na torneira 6, durante a fase 2 da pesquisa, indicando que o aumento no teor de polímeros extra-celulares, no lodo coletado na torneira 6, durante essa fase, possa ter prejudicado a granulação do lodo (com diminuição no tamanho das partículas no lodo) e a sua sedimentabilidade (com aumento do IVL). A relação entre o diâmetro das partículas do lodo e sua sedimentabilidade foi, anteriormente, observada por AHN et al. (2002). Os pesquisadores relacionaram o IVL e o diâmetro das partículas do lodo, em um reator UASB, em escala de laboratório, alimentado com glicose, tendo observado maiores valores de IVL para o lodo com partículas de menor diâmetro. Influência das características da biomassa na eficiência do reator UASB Embora os valores do IVL tenham aumentado e a sedimentabilidade tenha piorado durante a fase 2 da pesquisa, a eficiência do reator UASB não foi prejudicada de maneira significativa, tendo sido obtidas eficiências de remoção de DBO e DQO de 78 e 75%, para a fase 1, e 75 e 74%, para a fase 2 da pesquisa. Também as concentrações efluentes de DBO e DQO no reator UASB ficaram muito próximas nas duas fases da pesquisa, conforme mostrado na Tabela 5. As concentrações médias do efluente do processo de tratamento foram de 98 DQO. L-1, 30 mg DBO. L-1 e 27 mg SST. L-1 e 91 mg DQO. L-1, 42 mg DBO. L-1 e 25 mg SST. L-1, durante as fases 1 e 2, respectivamente. Observa-se, portanto, a obtenção de valores médios de DBO mais elevados no efluente final, durante a fase com retorno de lodo (fase 2), entretanto, esses valores permaneceram abaixo do valor permitido pela legislação ambiental que é de 60 mg. L-1, tendo-se mantido a boa qualidade do efluente do processo de tratamento. Para que a eficiência do sistema de tratamento permanecesse satisfatória (manutenção do baixo teor de sólidos suspensos no efluente anaeróbio), foi necessária a realização de descartes de lodo mais freqüentes no reator UASB, durante a fase 2 da pesquisa, com a manutenção de uma massa de sólidos mais baixa no reator. Essa necessidade de descartes mais freqüentes se deve, provavelmente, à diminuição do diâmetro das partículas no lodo e às suas piores características de sedimentação nos pontos mais elevados do reator,

observados durante essa fase, uma vez que os coeficientes de produção celular foram muito próximos nas duas fases da pesquisa. As Figuras 16 e 17 apresentam a relação entre massa de sólidos no reator UASB e teor de sólidos suspensos totais no efluente do reator UASB, durante as duas fases da pesquisa. Tabela 5 - Resumo dos resultados médios Fase Parâmetro Pontos de amostragem e Valores Eficiências de remoção (%) Lodo do FBP Esgoto Bruto Afluente UASB* Efluente UASB Efluente FBP Reator UASB FBP Sistema UASB/ FBP 1 Temp. (oC ) - 26,1

- 25,9 26,1 - - - DQO (mg.L-1) - 530 132 98 75 25 82 DBO(mg.L-1) - 341 74 30 78 54 91

SST (mg.L-1) - 267 41 27 - - - 2 Temp. (oC) - 26,4 - 26,1 26,8 - - - DQO (mg.L-1) 1100 506 510 131

91 74 31 82 DBO (mg.L-1) 759 311 - 80 42 75 41 87 SST (mg.L-1) 944 204 209 27 25 - - - *Afluente UASB: Lodo + Esgoto bruto

Figura 16 - Concentração de sólidos suspensos totais em função da massa de sólidos voláteis no reator durante a fase 1 Figura 17 - Concentração de sólidos suspensos totais em função da massa de sólidos voláteis no reator durante a fase 2 A análise das Figuras 16 e 17 indica que, durante a fase 1, não houve uma influência direta da massa de sólidos no reator UASB sobre o teor de SST no efluente do reator UASB (para massas de sólidos de até 5kg SVT no interior do reator), enquanto, durante a fase 2, o aumento na massa de sólidos voláteis no reator afetou, diretamente, as concentrações de SST no efluente, sendo que, a partir de 4,5 kg SVT, os valores ficavam mais elevados, tornando-se necessário realizar o descarte de lodo. CONCLUSÕES O estudo das características do lodo torna-se de grande importância para o entendimento do tratamento anaeróbio, pois as suas características podem influenciar a sua sedimentabilidade e a eficiência de remoção de material orgânico no reator. Os resultados obtidos indicaram um aumento das concentrações médias de carboidratos e proteínas extra-celulares, durante a fase 2 da pesquisa, para o lodo coletado a 125 cm de altura. Foi observada, ainda, a ocorrência de maiores valores de IVL durante a fase 2, que podem ser indicadores de uma pior sedimentabilidade do lodo durante essa fase da pesquisa. A presença de maiores concentrações de carboidratos, proteínas e lipídios extra-celulares no lodo coletado na torneira 6, em relação ao lodo coletado na torneira 2, pode indicar que o lodo com pior sedimentabilidade apresenta uma maior concentração de polímeros extra-celulares. O teor de proteínas extra-celulares parece ser o mais importante para a sedimentabilidade do lodo, tendo-se obtido um bom coeficiente de determinação para a equação relacionando teor de proteínas extra-celulares e IVL, para o lodo coletado a 125 cm de altura. Os resultados da análise da distribuição granulométrica do lodo indicaram um aumento na porcentagem média de partículas com dimensões maiores que 2,4 mm, da fase 1 para a fase 2, para o lodo coletado a 25cm de altura. Observou-se, ainda, um aumento na porcentagem média de partículas com dimensões entre 0,71 e 2,4 mm. Esses resultados indicam o aumento do tamanho das partículas nesse ponto de amostragem, durante a fase com retorno de lodo. Para o lodo coletado a 125cm de altura, foi observada uma diminuição no tamanho

das partículas, durante a fase com retorno de lodo, tendo ocorrido um aumento na porcentagem de partículas menores que 0,3 mm e uma diminuição na porcentagem de partículas maiores que 0,71mm. Embora os valores do IVL tenham aumentado e a sedimentabilidade tenha piorado durante a fase 2 da pesquisa, a eficiência do reator UASB não foi prejudicada de maneira significativa, tendo sido obtidas eficiências de remoção de DBO e DQO de 78 e 75%, para a fase 1, e 75 e 74%, para a fase 2 da pesquisa. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à FINEP, à CAPES, ao CNPq e à FAPEMIG pelo financiamento da pesquisa, e à COPASA – Companhia de Saneamento de Minas Gerais pelo apoio na realização dos trabalhos. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AHN, Y., SONG, Y.J., LEE, Y.J., PARK, S. Physicochemical characterization of UASB sludge with different size distributions. Environmental Technology, 23, 889-897, 2002. AWWA/APHA/WEF . Standard Methods for Examination of Water and Wastewater, 1998. CHERNICHARO, C.A L. Princípios do Tratamento Anaeróbio de Águas Residuárias – Vol. 5 – Reatores Anaeróbios , DESA, UFMG, 1997. CUERVO-LOPEZ, F.M. et al. Effect of nitrogen loading rate and carbon source on denitrification and sludge settleability in upflow anaerobic sludge blanket reactors, Water Science and Technology, 40, 8, pp 123-130, 1999. LAGUNA, A, OUATTARA, A, GONZALEZ, R. O, BARON, O, FAMA, G., EL MAMOUNI, R., GUIOT, S., MONROY, O, MACARIE, H. A simple and low cost technique for determining the granulometry of upflow anaerobic sludge blanket reactor sludge, Water Science and Technology, 40 (8), 1-8, 1999. URBAIN, V., BLOCK, J. C., MANEM, J. Bioflocculation in activated sludge: an analytic approach. Water Research, 27, 5, 829-838,1993. ZHANG, X., BISHOP, P.L., KINKLE, B.K. Comparison of extraction methods for quantifying extracellular polymers in biofilms. Water Science and Technology, 39, 7, 211-218, 1999.