Os reatores anaeróbicos de alta carga são ótimas alternativas para o tratamento de efluentes com concentrações elevadas de carga orgânica com baixo consumo energético e produção de lodo reduzida. Todavia são excessivamente dependentes da capacidade de granulação do lodo e o seu desempenho é facilmente afetado por variações na composição do efluente, dificultando a operação.

Adicionalmente o efluente costuma requerer um polimento, geralmente obtido através de um tratamento aeróbico. Outra limitação consiste no fato de que os reatores anaeróbicos não removem nutrientes.

Por outro lado as tecnologias que utiliza reatores aeróbicos requerem menores custos para a instalação, mas demandam maiores consumos energéticos e requerem maiores áreas superficiais para remover grandes cargas orgânicas.

O inovador DACS DANA System (“Downflown Aerobic Dynamic Anaerobic Aerobic System”) foi desenvolvido com a finalidade de unificar as vantagens e superar as limitações dos dois tipos de reatores.
Consiste em um reator desenvolvido para efluentes de média e alta carga a qual combina o reator anaeróbico e o aeróbico em uma única unidade, conforme está ilustrado na representação esquemática inserida ao lado:
No DACS DANA estes reatores estão sobrepostos e consistem em dois reatores de biomassa aderida, nos quais os microrganismos crescem formando biofilmes sobre carregadores de biomassa de PEAD. Os carregadores foram elaborados para propiciar uma elevada área interna (650 m2 de área protegida /m3 de carregador plástico).

Os carregadores são perfurados para evitar a colmatação, facilitando o transporte do oxigênio, do biogás e dos substratos para o biofilme. Outro diferencial é o constante choque entre os carregadores, o qual é importante para auxiliar no desprendimento de parte do biofilme quando a sua espessura aumenta excessivamente.

O efluente é distribuído em um fluxo descendente para o compartimento anaeróbico, realizando uma trajetória ascendente para o compartimento aeróbico (reator no qual ocorrerá o polimento, ou seja, a remoção da carga orgânica residual e de parte dos nutrientes).

Elevadas cargas orgânicas volumétricas são aplicadas (15 – 20 kg/m3.d), tornando os reatores bastante compactos.

Outras vantagens do reator DACS DANA são:

- A tecnologia é simples e compreende poucos internos, sendo muito fácil realizar “retrofits” de reatores aeróbicos e anaeróbicos de mistura completa;

- Devido à adesão no biofilme formado sobre os carregadores de biomassa, a conversão do material orgânico particulado do afluente em biogás é superior no compartimento anaeróbico;

- O desempenho do compartimento anaeróbico independe da capacidade do lodo de formar grânulos;

- A concentração de biomassa por metro cúbico de reator é muito maior ao se considerar que há uma fração de biomassa suspensa e uma grande quantidade de biomassa aderida nos carregadores. Assim torna-se possível projetar reatores mais compactos;

- Os conteúdos de H2S e de CO2 no biogás produzido são menos (estão dissolvidos no efluente tratado) porque o fluxo do efluente no DACS é descendente. Deste modo o potencial energético do biogás obtido é maior;

- Conforme a espessura dos biofilmes aumenta no compartimento aeróbico, as regiões mais superficiais do biofilme são predominantemente aeróbicas (prevalecendo a oxidação carbonácea e a nitrificação) e as regiões próximas aos carregadores de biomassa assumem caráter próximo ao anóxico (a denitrificação ocorre em quantidades apreciáveis). Assim num mesmo reator consegue-se a remoção de uma diversidade maior de poluentes (nitrogênio amoniacal, nitrito e nitrato);

- A operação do sistema é simples e requer automação mínima, possibilitando a implantação do sistema em locais com poucos recursos e em estações nas quais a operação é compartilhada com outras unidades, como, por exemplo, as áreas de utilidades de indústrias dos diversos segmentos;

- A durabilidade dos carregadores é elevada, havendo 20 anos de garantia para os carregadores de biomassa (tanto para efluentes sanitários como para efluentes industriais).

A tecnologia de reatores anaeróbicos DACS DANA foi desenvolvida pela empresa holandesa AQANA, a qual pertence ao grupo AQWISE.

Desde 2013 a UPE possui uma parceria com o grupo israelense AQWISE para o fornecimento de sistemas de tratamento biológico com biomassa aderida.

A empresa israelense AQWISE é uma das líderes mundiais na implantação de sistemas de biomassa aderida em leito móvel. Com ampla atuação na América, no Oriente Médio, na Europa e no Sudeste Asiático, a AQWISE implantou sistemas de MBBR, IFAS, DACS e DANA DACS em mais de 300 instalações municipais e industriais, espalhadas em 35 países.

A parceira entre a UPE e a AQWISE possibilita a elaboração de projetos customizados de acordo com as particularidades de cada cliente.