Avaliou-se o desempenho do reator anaeróbio em batelada seqüencial com biomassa imobilizada (ASBBR) no tratamento de soro de queijo quanto submetido a diferentes estratégias de alimentação e cargas orgânicas volumétricas (COV). O reator operou com agitação mecânica através de impelidor do tipo hélice na rotação de 500 rpm. Um volume de 2 litros foi alimentado por ciclo com 1 litro de volume residual, totalizando 3 litros. O substrato utilizado foi soro de queijo desidratado reconstituído. Suplementou-se o sistema com NaHCO3 na razão de 50% NaHCO3/DQO. Foram testadas as seguintes COVs: 2, 4, 8 e 12 gDQO/l.d. Para ciclos de 8 horas e em cada COV, três estratégias de alimentação foram testadas: (a) operação em batelada com ciclo de 8 horas, (b) batelada alimentada de 2 horas (c) batelada alimentada de 4 horas. Na COV de 2 gDQO/l.d, a conversão de matéria orgânica como DQO em amostras filtradas foi de 92, 96 e 91% para as estratégias de alimentação (a), (b) e (c), respectivamente. Para a COV de 4 gDQO/l.d, o desempenho foi de 94, 97 e 93%, respectivamente. Para a COV de 8 gDQO/l.d houve redução nas eficiências de conversão a 83, 85 e 86%, respectivamente. O aumento da COV para 12 gDQO/l.d, resultou na redução em eficiências de 72, 73 e 81%, respectivamente. Os perfis durante os ciclos da concentração de ácidos voláteis totais mostraram que, apesar do aumento gradual com o tempo de enchimento aumentando, nenhuma diferença significativa foi detectada em termos dos seus valores máximos. Foi observada a redução de ácido propiônico como conseqüência do aumento do tempo de enchimento. Assim, para COV de 2 e 4 gDQO/l.d, a estratégia de alimentação (b) proporcionou maiores eficiências de conversão e estabilidade operacional, enquanto que este comportamento foi observado na estratégia de alimentação (c) para os valores de COV de 8 e 12 gDQO/l.d. / The performance of an anaerobic sequencing batch biofilm reactor (ASBBR) treating cheese whey was evaluated when subjected to different feeding strategies and volumetric organic loads (VOL). The reactor operated under mechanical stirring provided by helix impellers at rotor speed of 500 rpm. A volume of 2 l was fed per cycle with 1 l of residual volume, totalizing 3 l. Reconstituted dehydrated cheese whey was used as substrate. NaHCO3 was supplemented at a ratio of 50% NaHCO3/COD. The following VOLs were tested: 2, 4, 8 and 12 gCOD/l.d. For 8-h cycles and each value of VOL three feed strategies were tested: (a) batch operation with 8-h cycle; (b) 2-h fed-batch operation; and (c) 4-h fed-batch. In the VOL of 2 gCOD/l.d, organic matter conversions as COD were 92, 96 and 91%, for feeding strategies (a), (b) and (c), respectively. For the VOL of 4 gCOD/l.d, performance values were 94, 97 and 93%, respectively. For the VOL of 8 gCOD/l.d there was a reduction in conversion efficiency to 84, 85 and 86%, respectively. The increase of VOL to 12 gCOD/l.d resulted in the reduction in efficiency of 78, 73 and 81%, respectively. The profiles of total volatile acids concentration obtained during the cycles showed that despite its gradual increase with the increasingly filling time, no significant differences were detected in terms of maximum values. Reduction in proprionic acid concentration along the cycle were observed as consequence of the increase of the filling time. Thus, for VOL of 2 and 4 gCOD/l.d feeding strategy (b) provided higher conversion efficiency and operation stability. This behavior was similar to that observed for the feeding strategy (c) at the VOL of 8 and 12 gCOD/l.d.

Para minimizar os impactos ambientais causados pelo lançamento de formaldeído na natureza, é importante o desenvolvimento de tecnologias adequadas para o seu tratamento. Sistemas aeróbios têm sido utilizados, porém, as opções por tratamento anaeróbio estão tendo cada vez mais aceitação, principalmente pelo baixo consumo de energia e baixa produção de lodo. Por outro lado, substâncias tóxicas podem provocar distúrbios em reatores anaeróbios. Algumas pesquisas já foram desenvolvidas quanto ao tratamento biológico anaeróbio de formaldeído, no entanto, ainda não se chegou a um consenso sobre o seu comportamento ou qual o sistema mais eficaz. Nesse trabalho, avaliou-se a degradação e a toxicidade dessa substância em reator anaeróbio horizontal de leito fixo, a fim de trazer subsídios para essa questão. As concentrações de estudo variaram de, aproximadamente, 30 a 1500 mg/L de formaldeído, atingindo-se as eficiências de remoção de até 99,7 % de formaldeído e 92 % de DQO. A presença de ácidos graxos com até cinco carbonos durante a degradação do formaldeído pode indicar uma rota de degradação diferente da sugerida na literatura, onde os produtos intermediários seriam o metanol e o ácido fórmico. O modelo cinético de Monod foi o que melhor representou os dados experimentais, com \'R IND.max\' POT.app\' = 2,79 x \'10 POT.-3\' HCHO/mg SSV.h e \'K IND.S\' POT. app\' = 242,8 mg HCHO/L. / In order to minimize the environmental impacts caused by formaldehyde discharge in the nature, the development of appropriate technologies for its treatment is important. Aerobic systems have been used, however, anaerobic treatment options have been widely studied, mainly due to low energy consumption and sludge production. On the other hand, toxic substances can lead to disturbances in anaerobic reactors. Some formaldehyde anaerobic biological treatment researches have already been developed, although, there is no consensus about its behavior or which is the most efficient system. Degradation and toxicity of this substance were evaluated in horizontal-flow anaerobic immobilized sludge reactor, with the purpose of producing subsidies for this issue. Formaldehyde concentrations ranging from, approximately, 30 to 1500 mg/L were applied in the reactor and formaldehyde and COD removal efficiencies of 99,7% e 92% were achieved, respectively. Volatile fatty acids with up to 5 carbons, found during the formaldehyde degradation, can indicate that degradation followed different routes than those suggested in the literature, that reports the formation of intermediates such as methanol and formic acid. Monod kinetic model fitted well the experimental data, with apparent kinetic parameters estimated as \'R IND.max\' POT. app\' = 2,79 x \'10 POT.-3\' mg HCHO/mg SSV.h and \'K IND.S\' POT. app\' = 242,8 mg HCHO/L.

A presente investigaÃÃo teve como objetivo estudar o efeito do nitrato na remoÃÃo de cor de efluente tÃxtil em reatores anaerÃbios suplementados ou nÃo com mediadores redox. Dois reatores anaerÃbios em paralelo foram operados com um tempo de detenÃÃo hidrÃulica (TDH) de 10 horas, com etanol como co-substrato. O experimento em fluxo contÃnuo foi dividido em trÃs etapas apÃs a obtenÃÃo de condiÃÃes estÃveis de operaÃÃo. Na primeira etapa, os reatores receberam o afluente contendo o corante azo Reactive Red 2 (RR2) em concentraÃÃes variadas. Na segunda fase, um dos reatores foi inoculado com o mediador redox AQDS para testar seu efeito na aceleraÃÃo dos processos de remoÃÃo de cor. Finalmente na terceira fase do experimento, ambos os reatores (suplementado e livre de AQDS) foram inoculados com nitrato em concentraÃÃes variadas. Os resultados provaram que os reatores eram eficientes na remoÃÃo de cor, em que o composto etanol mostrou-se um eficiente doador de elÃtrons para sustentar a reduÃÃo do corante azo sob condiÃÃes anaerÃbias. O mediador redox AQDS aumentou as taxas de reduÃÃo do corante azo, mas o seu efeito nÃo foi tÃo marcante comparado com os experimentos conduzidos anteriormente. Contrariamente Ãs hipÃteses levantadas de que a adiÃÃo de nitrato poderia interferir nas taxas de remoÃÃo de cor e propriedades catalÃticas do mediador redox, nÃo foi verificado nenhum efeito deste composto. Tal observaÃÃo sugeriu que a presenÃa do nitrato em esgotos tÃxteis nÃo diminuirà a capacidade dos reatores anaerÃbios, suplementados ou nÃo com mediador redox, em descolorir corantes azo. Finalmente, os experimentos em batelada avaliaram o efeito do gradiente de concentraÃÃo do doador de elÃtrons (etanol) nas taxas de remoÃÃo de cor, os quais indicaram que as taxas eram proporcionais Ãs concentraÃÃes de etanol testadas e que o mediador redox AQDS teve um efeito mais marcante na cinÃtica de descoloraÃÃo. / The present investigation aimed to study the effect of nitrate on colour removal of dyes in anaerobic bioreactors supplemented or not with redox mediators. Two anaerobic bioreactors in parallel were operated at a hydraulic retention time (HRT) of 10 h, with ethanol as co-substrate. The contÃnuous flow experiment was divided in three steps after steady-state conditions were reached. In the first step, the reactors were fed with an affluent containing the azo dye Reactive Red 2 (RR2) tested in different concentrations. In the second step, one of the reactors was supplemented with the redox mediator AQDS, in order to evaluate its effect on the decolourisation process. Finally, in the third step of the experiment, both reactors (AQDS-supplemented and AQDS-free) received different concentrations of nitrate. The results showed that the reactors were efficient on colour removal, in which the compound ethanol was a good electron donor to sustain colour removal under anaerobic conditions. The redox mediator AQDS increased the decolourisation rates, but its effect was not so evident compared to the previous investigations. Contrary to the raised hypothesis that the nitrate addition could decrease decolourisation rates and catalytic properties of the redox mediators, no effect of nitrate was observed in the bioreactors, suggesting that the presence of nitrate in textile wastewaters will not decrease the capacity of anaerobic reactors supplemented or not with redox mediators to decolourize azo dyes. Finally, batch experiments evaluated the effect of an electron donor concentration gradient on colour removal, which indicated that the decolourisation rates were proportional to the concentration of ethanol tested and the redox mediator AQDS had a more evident effect on the colour removal kinetics.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O descarte de efluentes tÃxteis em Ãguas superficiais representa um sÃrio problema ambiental e de saÃde pÃblica devido, principalmente, à presenÃa de corantes na sua composiÃÃo, muitos dos quais sÃo potencialmente tÃxicos e carcinogÃnicos. A remoÃÃo de cor desses compostos ainda à uma das maiores dificuldades enfrentadas pelas estaÃÃes de tratamento de efluentes das indÃstrias desse segmento. Dentre os mÃtodos de descoloraÃÃo, o tratamento anaerÃbio tem merecido bastante destaque por ser economicamente atraente. Nesta pesquisa, foram realizados dois experimentos acerca da remoÃÃo de cor de corantes de efluentes tÃxteis. O primeiro objetivou, inicialmente, avaliar e comparar a remoÃÃo de cor de efluente tÃxtil sintÃtico, contendo o corante azo Congo Red (CR), em sistemas anaerÃbios de um estÃgio, composto por um Ãnico reator UASB (R1), e de dois estÃgios (R2), composto por um reator UASB acidogÃnico (R2,A) seguido de um outro metanogÃnico (R2,M). Os reatores foram submetidos a diferentes condiÃÃes operacionais, variando-se as concentraÃÃes iniciais do corante e do substrato doador de elÃtrons (etanol) assim como o tempo de detenÃÃo hidrÃulica (TDH) dos reatores. Constatou-se que, com o aumento gradual da concentraÃÃo de CR de 0,3 para 1,2 mM, a eficiÃncia mÃdia total de remoÃÃo de cor do R1 diminuiu de 97,8 para 95,1%, enquanto a do R2 nÃo apresentou variaÃÃo relevante, sendo o R2,A responsÃvel por grande parte da descoloraÃÃo total alcanÃada (98,5%). Em relaÃÃo à concentraÃÃo inicial de etanol, observou-se queda de menos de 2% na eficiÃncia mÃdia do R1 contra quase 6% na do R2 ao se reduzir a concentraÃÃo do substrato de 1,0 para apenas 0,2 g DQO/L. E, ao se reduzir o TDH total dos sistemas de 24 para 12 horas, as eficiÃncias mÃdias de R1 e R2 passaram de, aproximadamente, 98% para 96,6 e 97,7%, respectivamente. Posteriormente, esses mesmos sistemas ainda foram alimentados com efluente tÃxtil real, e, apesar de ambos terem apresentado eficiÃncias de remoÃÃo de cor menores do que as obtidas com o CR, o R1 atingiu um valor mÃdio 7% maior do que o do R2. O segundo experimento buscou avaliar e comparar a remoÃÃo de cor de efluente tÃxtil real em sistemas anaerÃbios de um estÃgio (TDH = 12 h) suplementados ou nÃo com doador de elÃtrons (etanol) e mediador redox (AQDS). NÃo se observou nenhuma diferenÃa entre os valores mÃdios de eficiÃncia de descoloraÃÃo obtidos pelo reator suplementado com AQDS (R3) e pelo reator livre desse composto (R4). Entretanto, na ausÃncia de etanol, embora ambos os reatores tenham apresentado menores valores de eficiÃncia de remoÃÃo de cor, o R3 obteve uma eficiÃncia mÃdia 5% maior do que a do R4. Concluiu-se que os sistemas anaerÃbios empregados foram capazes de remover a cor de corantes de efluentes sintÃtico e real sob diferentes condiÃÃes operacionais. O impacto do mediador redox nÃo foi evidente no tratamento do efluente real a um TDH de 12 horas, e a ausÃncia de doador de elÃtrons adicional reduziu a eficiÃncia de remoÃÃo de cor dos reatores / The release of textile effluents into superficial water bodies represents a serious environmental problem and a public health concern because lots of dyes from wastewater and their breakdown products are potentially toxic and carcinogenic. Colour removal of dyes is still a challenge for textile industry wastewater treatment plants. Amongst the decolourisation methods, the anaerobic treatment has called attention for being economically attractive. This work reports two textile wastewater colour removal experiments. The first one aimed, primarily, to assess and compare colour removal of synthetic textile effluent, which contained the azo dye Congo Red (CR), in an one-stage anaerobic system, consisted of only a UASB reactor (R1), and in a two-stage anaerobic system (R2), consisted of an acidogenic (R2,A) followed by a methanogenic reactor (R2,M). The reactors were run under different operational conditions by varying the initial dye and electron donor (ethanol) concentrations as well as the hydraulic retention time (HRT) of the reactors. It was observed that, with gradual increase of CR concentration from 0.3 to 1.2 mM, R1 total average colour removal efficiency decreased from 97.8 to 95.1%, while R2 did not present remarkable variation, and R2,A was responsible for the major part of total decolourisation reached (98.5%). Concerning the initial ethanol concentration, a less than 2% drop was observed at R1 average efficiency against an almost 6% one at R2 by reducing the substrate concentration from 1.0 to only 0.2 g COD/L. And, by reducing the systems total HRT from 24 for 12 hours, the R1 and R2 average efficiencies changed from, approximately, 98% to 96.6 and 97.7%, respectively. Afterwards, those same systems were fed with real textile wastewater, and, although both have presented lower colour removal efficiencies than the ones achieved with CR, R1 reached a 7% average value higher than R2. The second experiment aimed to assess and compare the real textile wastewater colour removal in one-stage anaerobic systems (HRT = 12 h) supplemented or not with electron donor (ethanol) and redox mediator (AQDS). No difference was observed between decolourisation efficiency average values achieved by the reactor supplemented with AQDS (R3) and by the reactor free of this compound (R4). However, in the absence of ethanol, both reactors have presented lower colour removal efficiency values, the R3 reached a 5% average efficiency higher than R4 one. It can be concluded that the used anaerobic systems achieved good decolourisation efficiencies with both synthetic and real textile wastewaters under the different operational conditions studied. The redox mediator impact was not evident in the treatment of the real effluent at HRT of 12 hours, and the absence of an external electron donor reduced the reactors colour removal efficiency

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Para promover o reuso de resÃduos da agroindÃstria e agregar valor à cadeia produtiva do coco verde, a Embrapa agroindÃstria tropical desenvolveu uma tecnologia capaz de aproveitar cascas deste produto. Atualmente, as cascas do coco verde compÃem a maior parte dos resÃduos sÃlidos depositados nas praias. A tecnologia converte as cascas em pà e fibra que possuem grandes aplicaÃÃes comerciais e ambientais. Durante a etapa de prensagem, ocorre a geraÃÃo do LÃquido da Casca de Coco Verde (LCCV), que apresenta elevada concentraÃÃo de matÃria orgÃnica, cuja Demanda QuÃmica de OxigÃnio (DQO) varia de 60 a 80 gO2/L, incluindo compostos fenÃlicos e aÃucares. Neste trabalho, avaliou-se a performance de um reator anaerÃbio de fluxo ascendente e manta de lodo (Upflow Anaerobic Sludge Blanket â UASB) para tratamento do LCCV. O reator UASB em escala de laboratÃrio (16,8 L) foi operado por 222 dias tendo sua carga orgÃnica volumÃtrica (COV) aumentada gradativamente de 2,2 atà 10 Kg DQO/ m3 d. A performance do UASB foi avaliada atravÃs de determinaÃÃes de DQO, compostos fenÃlicos totais (taninos) do afluente e efluente; atividade metanogÃnica especÃfica (AME) e toxicidade anaerÃbia do lodo; composiÃÃo e produÃÃo de biogÃs; pH, alcalinidade e Ãcidos graxos volÃteis (AGV). Os resultados demonstraram que o UASB pode ser usado para prÃ-tratamento do LCCV, mantendo-se estÃvel durante toda a operaÃÃo do sistema com remoÃÃo de DQO superior a 80% e de taninos em torno de 48%. A razÃo AGV/alcalinidade bicarbonato ficou sempre inferior a 0,40. O biogÃs apresentou composiÃÃo de 75% de metano. Os ensaios de toxicidade demonstraram que o LCCV nÃo foi tÃxico à biomassa metanogÃnica presente no UASB. / With the aim of reusing the agroindustry waste and aggregating value to the productive chain of immature coconut, Embrapa AgroindÃstria Tropical (Brazilian Agricultural Research Corporation, Tropical Agroindustry National Centre) has developed a system for processing this raw material. During the pressing stage, the Coconut Husk Liquor (CHL) is generated. It contains high concentration of organic matter, with Chemical Oxygen Demand (COD) varying from 60 to 80 g/L, including phenolic compounds and sugars. In this work, the performance of an Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor (UASB) was evaluated for CHL treatment. The lab-scale UASB reactor (16.8 L) was operated during 222 days increasing the organic loading rate (OLR) from 2.2 kgCOD/m3.d to 10 kgCOD/m3.d. The UASB reactor performance was evaluated based on influent and effluent COD and total phenolic compounds (tannin); sludge specific methanogenic activity (SMA) and anaerobic toxicity; biogas production and composition; pH, alkalinity and volatile fatty acids (VFA). Results showed that UASB reactor can be used for pre-treatment of CHL, showing stability during the operation period, with COD removal efficiency higher than 80%, phenolics compounds removal efficiency of around 48%. The ratio AGV/alkalinity was always lower than 0,30. Biogas presented 75% of methane on its composition. Toxicity tests demonstrated that CHL was not toxic to the methanogenic consortia.

Os exopolissacarídeos (EPS) insolúveis produzidos em processos de tratamento anaeróbios de certos tipos de água residuárias são indesejáveis devido a problemas operacionais que podem vir causar, inviabilizando, muitas vezes, o processo. O reator anaeróbio operado em bateladas seqüenciais contendo biomassa imobilizada (ASBBR) é uma nova configuração de reator que vem sendo estudada no tratamento de águas residuárias cujos resultados são positivos, no entanto em algumas condições observou-se a produção de EPS que inviabilizou o processo. Para evitar estes problemas operacionais em escala real é importante saber os fatores que favorecem a produção de EPS nestes sistemas. Portanto, os objetivos deste trabalho foram verificar a influência de diferentes fontes de carbono e a relação carbono/nitrogênio (C/N), na produção e composição de polímeros extracelulares (EPS) e no desempenho do ASBBR contendo biomassa imobilizada em espuma de poliuretano. As fontes de carbono utilizadas foram glicose, extrato de carne, óleo de soja, as três fontes de carbono juntas, e os ácidos acético, butírico e propiônico juntos. Nos experimentos variando-se a relação C/N utilizou-se glicose como fonte de carbono e uréia como fonte de nitrogênio. As relações C/N foram 13,6 (C/N1), 6,8 (C/N2) e 3,4 (C/N3) gC/gN. Para verificar a influência das condições de microaerofilia na produção do EPS, foi feito também um experimento borbulhando gás nitrogênio, mantendo sob anaerobiose estrita e utilizando glicose como fonte de carbono. Em todos os experimentos o reator foi alimentado com 1000 mgDQO/L. O reator atingiu eficiências médias de remoção da matéria orgânica de 82% em todas as condições, exceto quando o reator foi alimentado com óleo de soja, pois constatou-se o fenômeno de adsorção no material suporte. A produção de EPS por grama de fonte de carbono fornecida foi de 23,6 mg, 13,3 mg, 9,0 mg, 5,9 mg, 5,7 mg, 2,6 mg e 1,4 mg quando o reator foi alimentado com glicose na relação C/N1, óleo de soja, ácidos voláteis, glicose na relação C/N2, glicose/extrato de carne/óleo de soja, glicose na relação C/N3 e extrato de carne, respectivamente. Em condições de anaerobiose estrita não foi observada a produção de EPS. Os resultados sugerem que, a fonte de carbono, condição de microaerofilia e alta relação C/N favorecem a produção de EPS. Por meio de ensaios enzimáticos, com celulase combinada, verificou-se que o principal exopolissacarídeo presente no material polimérico foi celulose. Comparando os espectros de infravermelho das amostras de EPS constatou-se que as diferentes condições nutricionais não influenciaram na composição do polímero. A celulose bacteriana produzida, nesses casos, apresenta organizações alomórficas diferentes quando há glicose no substrato, constatada pelas análises de raios-X. / The insoluble exopolysaccharides (EPS) produced in anaerobic treatment processes from some kinds of wastewater are unwelcome due to operational problems that it may cause, making the process unfeasible most of times. The anaerobic sequential batch biofilm reactor (ASBBR), containing immobilized biomass, is a new configuration of reactor that has been studied for wastewater treatment with positive results. Nevertheless, it was verified the production of EPS in some conditions, which made the process impracticable. To avoid these operational problems in full scale it is important to know the factors that enhance EPS production on those systems. Thus, the objectives of this work were investigating the influence of different carbon sources and the relation carbon/nitrogen (C/N), on the production and composition of extracellular polymers (EPS) and on the performance of the ASBBR with immobilized biomass in polyurethane foam. The carbon sources used were glucose, meat extract, soybean oil, the three carbon sources combined and acetic, butyric and propionic acids combined. On the experiments with variation of C/N relation, glucose was used as carbon source and urea as nitrogen source. The C/N relations were: 13.6 (C/N1), 6.8 (C/N2) and 3.4 (C/N3) gC/gN. Another experiment was accomplished to verify the influence of microerophilic conditions on EPS production, bubbling nitrogen gas, keeping under strict anaerobic conditions and using glucose as carbon source. The reactor was fed with 1000 mgDQO/L in all experiments, achieving 82% of organic substance removal average efficiency, except when fed with soybean oil. At this condition it was verified the adsorption phenomenon in the material support. The yield of EPS was 23.60 mg/g carbon, 13.3 mg/g carbon , 9.0 mg/g carbon, 5.9 mg/g carbon, 5.70 mg/g carbon, 2.6 mg/g carbon and 1.4 mg/g carbon when the reactor was fed with glucose in the relation C/N2, glucose/meat extract/soybean oil, glucose in the relation C/N3 and meat extract, respectively. The production of EPS was not observed at strict anaerobic conditions. Results suggest that the carbon source, microerophilic condition and high C/N relation favor EPS production. Through enzymatic tests with combined cellulase, it was verified that cellulose was the main exopolysaccharide present at the polymeric material. Furthermore, polymers composition is not influenced by different nutritional conditions, comparing infrared spectra of EPS samples. In these cases, the produced bacterial cellulose presents different allomorphic organizations as showed by X-rays analysis.

O presente projeto avaliou um reator anaeróbio operado em batelada e batelada alimentada seqüenciais (ASBR), em ciclos de 8 horas, utilizando biomassa granulada e agitação mecânica em um draft-tube, alimentado com água residuária sintética (500 mgDQO/L), contendo sulfato em diferentes relações DQO/[\'SO IND.4\' POT.2-\']. Em todos os ensaios o reator apresentou uma operação estável, produzindo alcalinidade e com concentração de ácidos voláteis totais em níveis adequados. Para os tempos de alimentação de 10 min, 3 h e 6 h, respectivamente, as eficiências de remoção de sulfato foram de 30, 72 e 72% nas operações nas quais o reator foi alimentado com uma relação DQO/[\'SO IND.4\'POT.2-\'] de 1,34. Nos ensaios nos quais o reator foi alimentado na relação DQO/[\'SO IND.4\'POT. 2-\'] de 0,67, as eficiências para a redução de sulfato foram de 25, 58 e 55%, respectivamente. Na operação com relação DQO/[\'SO IND.4\'POT.2-\'] de 0,34, as eficiências para redução de sulfato foram de 23, 37 e 27%, respectivamente. Desta maneira, pode-se concluir que as operações em batelada alimentada favoreceram a remoção de sulfato, enquanto foi observado que nas operações em batelada a remoção de matéria orgânica atingiu melhores eficiências. / This present work evaluate an anaerobic sequencing batch reactor (ASBR), fed in batch and fed-batch, and cycles of 8 hours, using granulated biomass and mechanical stirring in a draft-tube, fed with synthetic wastewater (500 mgCOD/L), enriched with sulfate in some COD/[\'SO IND.4\'POT.2-\'] relations. In all operations the reactor showed a stable operation, producing alkalinity and maintaining the volatile acids in adequate levels. Considering the fed periods of 10 min, 3 h and 6 h, respectively, the removal efficiencies of the sulfate was 30, 72 e 72%, in the operations when the reactor was fed with a COD/[\'SO IND.4\'POT.2-\'] relation of 1,34. In the essays when the reactor was fed in COD/[\'SO IND.4\'POT.2-\'] relation of 0,67, the efficiencies of the sulfate reduction was 25, 58 e 55%, respectively. When the reactor was operated with COD/[\'SO IND.4\'POT.2-\'] relation of 0,34, the efficiencies of sulfate reduction 23, 37 e 27%, respectively. Thus, is possible to conclude that the operations in fed-batch increased the efficiency of sulfate removal, at what time was observed that in batch operations the organic matter removal attained improved efficiencies.

Submeteu-se um reator anaeróbio operado em batelada seqüencial a diferentes tempos de enchimento, com o objetivo de verificar-se o desempenho do sistema. O reator, construído em acrílico e com capacidade de 6,3 L, tratou por ciclo um volume de 2,5 L de esgoto sintético com concentração de aproximadamente 500 mgDQO/L. O sistema foi operado à temperatura de 30 graus mais ou menos 1, com duração de 8 h para cada ciclo (tC) e agitação de 500 rpm implementada mecanicamente. Cubos de espuma de poliuretano foram usados como suporte para imobilização da biomassa. No início de cada ciclo, o reator foi carregado com 60 % do volume do esgoto; o restante foi preenchido durante tempos de enchimento (tF) que caracterizaram as diferentes estratégias de alimentação. Os resultados obtidos demonstram que para razões tF/tC <= 0,5 o sistema alcança médias de remoção de matéria orgânica acima de 75 % e 70% para amostras filtradas e não filtradas, respectivamente. Nos ensaios em que tF/tC > 0,5, registrou-se perda na eficiência e formação de polímeros extracelulares, apesar da estabilidade observada. O estudo contribuiu para o melhor entendimento do sistema e definição de técnicas de operação em futuras aplicações. / An anaerobic sequencing batch reactor was operated at different fill times with the objective to asses system performance. The reactor, made of plexiglas and with a capacity of 6.3 L, treated per cycle 2.5 L of synthetic wastewater with a concentration of nearly 500 mgCOD/L. The system was operated at a temperature of 30oC, with 8-h cycles (tC) and mechanical agitation rate of 500 rpm. Cubic particles of polyurethane foam were used as support material for anaerobic biomass immobilization. At the start of each cycle, the reactor was fed with 60 % of the wastewater volume, the remainder was filled at different feeding times (tF) that characterized the different feeding strategies. The results obtained showed that for a ratio of tF/tC <= 0.5 the system attained average filtered and non-filtered substrate removal efficiency of 75 % and 70 %, respectively. Ratios of tF/tC > 0.5, resulted in loss in efficiency and formation of extra cellular polymers, in spite of system stability. The study contributed to a better understanding of the system and definition of operational techniques for future applications.

Nessa pesquisa foi realizado um estudo experimental da potencialidade do emprego da ozonização após tratamento anaeróbio de efluentes, no que se refere a dosagem, tempo de contato, alcalinidade, aplicação conjunta com peróxido de hidrogênio, quantidade de ozônio consumida e oxidação de matéria orgânica. O estudo proposto foi executado por meio de: (a) estudos preliminares; (b) testes preliminares; (c) experimento I, empregando ozônio sem variação da alcalinidade afluente; (d) experimento II, empregando ozônio com variação da alcalinidade afluente; (e) experimento III, empregando ozônio combinado com peróxido de hidrogênio sem variação da alcalinidade afluente; (f) verificação da desinfecção; (g) análise crítica dos resultados. Fez-se comparação entre os parâmetros de análise, a dosagem de ozônio consumida e o tempo de contato e entre a qualidade do efluente ozonizado e os critérios de qualidade para reuso de efluentes, permitindo chegar as seguintes conclusões: (i) a maior parte do teor de ozônio consumido durante a ozonização é consumido nos primeiros 5 minutos; (ii) o consumo de ozônio pode ser melhor entendido analisando-se a variável dose instantânea aplicada de ozônio; (iii) o comportamento da transferência de ozônio é influenciado por três fatores: hidrodinâmica do reator, quantidade de ozônio, disponível para reagir e características do efluente; (iv) a variação no pH indica o grau de oxidação atingido no processo; (v) a presença de nitrato favorece a oxidação;(vi) a ozonização é um processo muito eficiente para desinfetar efluentes. A inativação de coliformes totais e fecais atingiu 7,51 e 6,98 Log, respectivamente; (vii) a massa de ozônio por tempo regula a taxa de remoção de DQO enquanto a dose média, a eficiência de remoção de DQO; (viii) Com o consumo de 32,46 +/- 8,19 mg/L de ozônio em 25 minutos de ozonização chegou-se a remoção média de DQO e Turbidez de 48,33 mais ou menos 2,90% e 89,22 +/- 0,35%, respectivamente; (ix) a adição de peróxido de hidrogênio melhorou significativamente a eficiência de remoção de DQO e de carbono. Sem adicionar o peróxido de hidrogênio, precisou-se de 25 minutos de ozonização para se atingir cerca de 25% de remoção de DQO; enquanto que, adicionando peróxido de hidrogênio na razão O3/H2O2 de aproximadamente 0,30, este tempo foi de apenas 10 minutos e a remoção de carbono total dobrou de valor; (x) o efluente ozonizado deve passar por tratamento adicional antes de ser lançado no corpo receptor ou ser reusado. / In this research an experimental study of the potentiality of employment of the ozonization was accomplished after anaerobic treatment, in what refers the dose, time of contact, alkalinity, application combined with hydrogen peroxide, amount of consumed ozone and oxidation of organic matter. The proposed study was executed by means of: (a) preliminary studies; (b) preliminary tests; (c) experiment I, using ozone without variation of the affluent alkalinity; (d) experiment II, using ozone with variation of the affluent alkalinity; (and) experiment III, using ozone combined with hydrogen peroxide without variation of the affluent alkalinity; (f) verification of the disinfection; (g) critical analysis of the results. The results were analyzed by means of graphs, it was make itself comparison among analysis parameters, transferred ozone dose and time of contact and among quality of ozonized effluent and quality criterion for effluent reuse. Permitting arrive the following conclusions: (i) the most of the content of consumed ozone during the ozonization is consumed in the first 5 minutes; (ii) the consumed ozone can be better understood analyzing itself the variable applied instant ozone dose; (iii) the behavior from the ozone transference is influenced by three factors: hydrodynamic of the reactor, quantity of ozone available to react and characteristics of the effluent; (iv) the change in pH shows the reached rank of oxidation in the process; (v) the presenceof nitrate favors to oxidation; (vi) the ozonization is a very efficient process to disinfect effluent. The inativation of total and fecal coliforms reached 7,51 and 6,98 Log, respectively; (vii) the mass of ozone controls the rate of COD removal while the medium dose controls the efficiency of COD removal; (viii) with the consumption of ozone of 32,46 +/- 8,19 mg/L in 25 minutes of ozonization, it arrived COD and turbidity medium removals of 48,33 +/- 2,90% and 89,22 +/- 0,35%, respectively; (ix) the addition of hydrogen peroxide improved significantly the efficiency of COD and carbon removal. Without adding hydrogen peroxide, it was needed 25 minutes of ozonization to reach about 25% of COD removal; while that, adding hydrogen peroxide in reason O3/H2O2of approximately 0,30, this time was only 10 minutes and total carbon removal double; (ix) the ozonized e to be submitted an additional treatment before of its discharge in the surface water or its reused.

Em um reator de fundo redondo e volume útil de 5 L tratando esgoto sintético com carga orgânica de 800 mgDQO.'L POT.-1' com biomassa granulada a influência do tipo de escoamento e velocidade rotacional foi investigada com o uso de cinco impelidores sendo eles turbina e pá de seis pás planas verticais, turbina e pá de seis pás planas inclinadas 45 graus e hélice, comumente aplicados em processos biológicos. Foi também investigada a viabilidade de implementação de tubo de tiragem ao reator em conjunto com os impelidores tipo hélice e tipo pá de pás planas inclinadas alternadamente, com vistas a melhorar a mistura e conseqüente transferência de massa no meio reacional. Os resultados mostram que a alteração do tipo de impelidor e as variações da velocidade rotacional não exerceram influência significativa sobre a estabilidade e desempenho dos sistemas estudados. Entretanto a análise das constantes do modelo cinético de primeira ordem mostrou que a alteração na velocidade rotacional exerceu influência de aumento dos valores das constantes, demonstrando com isto que o aumento da velocidade rotacional melhora a transferência de massa sólido-líquido no meio reacional. A análise das constantes cinéticas também demonstrou que a promoção de escoamento axial em reatores agitados mecanicamente é preferível ao escoamento radial quando comparados os impelidores tipo pá de pás planas verticais e de pás planas inclinadas. A presença do tubo de tiragem demonstrou incrementar significativamente a transferência de massa, através do aumento dos valores numéricos das constantes utilizadas no ajuste do modelo cinético de primeira ordem aos valores experimentais. A potência consumida foi inferior a 1,6.'10 POT.-3' HP/'M POT.3' com rotações abaixo de 200 rpm e os impelidores axiais consumiram 75% a menos de potência do que os radiais / The effect of flow type and rotor speed were investigated in a round-bottom reactor with 5 L useful volume containing granular biomass and treating synthetic wastewater with organic load of 800 mgCOD.'L POT.-1'. Five impellers have been used to this end, namely: turbine and paddle with six-vertical-flat blade, turbine and paddle with six-45 degrees-inclined-flat-blade and helix, commonly used in biological processes. Utilization of a draft tube together with the helix and six-alternately-inclined-flat-blade impellers was also assessed as a means to improve mixing and consequently mass transfer in the reaction medium. Results showed that altering impeller type and variation in rotor speed did not exert significant effect on the stability and performance of the investigated systems. However, analysis of the first order kinetic model constants showed that alteration in rotor speed resulted in increase in the values of the constants, demonstrating that increase in rotor speed improves solid-liquid mass transfer in the reaction medium. Analysis of the kinetic constants also showed that axial flow in mechanically stirred reactors is preferable over radial flow when the vertical flat blade impeller is compared to the inclined flat blade impeller. The presence of the draft tube showed significant improvement in mass transfer, which could be seen by the increase in the values of the constants used in the fit of the first order kinetic model to the experimental values. The power consumed was less than 1.6.'10 POT.-3' HP/'M POT.3' at rotor frequency below 200 rpm and the axial impellers consumed 75% less power than the radial ones