Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6338_1.pdf: 1007567 bytes, checksum: 66c0a29e5b87a02aab558b9ff75895f9 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os sólidos biológicos produzidos em reatores aeróbios ou anaeróbios usados no tratamento de esgotos domésticos devem ser descartados periodicamente em unidades de tratamento específico. Um dos objetivos é manter a idade do lodo desejada e obter um bom desempenho do tratamento. A retenção adequada da biomassa ativa, porém com boas características físicas e químicas é essencial para o sucesso do tratamento. No caso do tratamento de esgotos domésticos, os lodos produzidos apresentam alta umidade e grande concentração de microrganismos patogênicos. Por isso torna-se importante submetê-los ao desaguamento e à higienização antes do seu destino final. Nesta pesquisa, primeiramente no período de agosto de 2002 a abril de 2003 (9 meses), foram avaliadas as características do lodo e o desempenho de um sistema de lodos ativados de aeração prolongada. Os resultados mostraram que o lodo aeróbio apresentou características de má sedimentação, com valores de índice volumétrico maiores que 120 mL/mg e índice de densidade do lodo menor de 1,0, o que refletiu no desempenho irregular da ETE, com remoção de DQO caindo para 74%, quando normalmente os valores de eficiência ficam acima de 90%. Em segundo, no período entre janeiro de 2003 e maio de 2004 (17 meses), foram avaliadas as características do lodo e o desempenho de um reator anaeróbio do tipo UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket). Com períodos de descargas distintos (1 a 8 meses) do lodo de excesso das 8 células que operavam em paralelo, foi possível estudar a sua influência no desempenho do reator. Os resultados mostraram que não houve grandes diferenças no desempenho operacional individual de cada célula, no tocante à remoção da DQO (75 a 77%) e de sólidos suspensos (efluentes com concentração de SSV entre 47 e 53 mg/L). Com relação à biomassa, esta permaneceu nas 8 células entre 1803 e 2426 kg SSV. A produção diária de lodo manteve-se entre 14 e 16 kg SSV/dia, com base no coeficiente de produção de sólidos (Y) calculado entre 0,19 e 0,23 kg SSV/kg DQOremovida. Sob o ponto de vista técnico, uma das características de maior importância no lodo é o teor de água. O desaguamento do lodo anaeróbio em leitos de secagem teve a duração de 20 dias e o lodo seco (desaguado) resultante foi removido com umidade na faixa de 62 a 70%. Para a eliminação dos organismos patogênicos, esse lodo seco foi submetido à estabilização alcalina, com uso de cal hidratada, em dosagens de 30, 40 e 50% de cal em relação ao peso do lodo seco, pra elevar o pH para 12. Em 60 dias de maturação, a densidade de coliformes fecais atingiu valores de 5,41 x 101 e 2,55 x 101 NMP/g MS (a 103° C) e os ovos de helmintos foram 100% inviabilizados, no lodo desaguado tratado com 50% de cal hidratada

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6468_1.pdf: 2574102 bytes, checksum: 8f1413c952186421558d2461a39e17b3 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / A crescente deterioração da qualidade das águas superficiais, devido principalmente ao lançamento de esgotos não tratados, tem ocasionado problemas de poluição ambiental e de doenças de veiculação hídrica. Para se reduzir este problema, tem sido proposta a construção de sistemas compactos descentralizados de esgotos. Dentre as alternativas apresentadas para o tratamento, a tecnologia anaeróbia com reatores UASB vem se mostrado mais vantajosa devido aos seus reduzidos custos de construção e simples operação. A aplicação de reatores híbridos do tipo reator UASB+filtro anaeróbios dentro de uma mesma unidade, pode ser uma alternativa para a melhoria da qualidade dos efluentes. Dessa forma, o objetivo deste trabalho, foi comparar o desempenho de reator UASB e um híbrido, utilizados para o tratamento de esgoto sanitário. Para isso, foram utilizados dois reatores com volumes individuais de 4,9 m³, confeccionados de fibra de vidro que operaram com tempos de detenção hidráulica variando entre 6 e 8 horas. A eficiência da remoção de DQO em ambos os reatores foi, em média, de 85%. Para os valores de remoção de ovos de helmintos o reator híbrido forneceu um efluente com menos de 1 ovo por litro, o que não foi observado no reator UASB. Para a remoção de sólidos suspensos voláteis os reatores UASB e híbrido obtiveram uma eficiência média de 80% e 83% respectivamente. Conclui-se que ambos os reatores são alternativas para o tratamento de esgotos em pequenas e médias comunidades, tanto nas grandes cidades quanto no meio rural, entretanto o reator híbrido mostra-se uma alternativa melhor, pois além de seus resultados serem um pouco melhores, este consegue reter os ovos de helmintos, essa retenção proporciona ao efluente um possível reúso, lembrando que esse reúso tem restrições, pois neste ainda há outros tipos de patógenos

A system with the combination of upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor and constructed wetlands (CWLs) has not yet been applied for cleaning river water polluted by sewage and swine wastewater. In this study, a pilot system with an UASB reactor (effective working volume 2.5 liters) combined with two CWL reactors (effective working volumes 54.4 and 80 liters for CWL-1 and CWL-2, respectively) was used to test the feasibility for treating wastewater samples prepared by mixing 1 volume of sewage and 1 volume of partially-treated swine wastewater. In the system, the UASB reactor was seeded with an anaerobic sludge for sewage treatment and CWL-1 and CWL-2 were planted with emergent macrophyte (reed, Phragmites australis L.) and floating macrophyte (Pistia stratiotes L.), respectively. Effects of hydraulic retention time (HRT) of the test wastewater in the UASB reactor on the removal efficacy of various pollutants were tested. HRTs of 6, 4, and 2 hours were set for the UASB for the first, second, and third experimental phases, respectively. The tested influent wastewater had the following properties (unit in mg/L and the number in parentheses indicates the average value): total CODt 64-332 (179), soluble CODS 28-267 (129), soluble BODS 8-120 (70), SS 110-1330 (372), NH3-N 20-99 (48), NO3--N 1.2-11.9 (2.7), NO2--N 0-3.4 (1.0), total nitrogen TN 24.3-95.7 (56.8), PO43--P 0-10.4 (2.9), total phosphorus TP 5.1-52.1 (23.9), Cu 0.0-0.41 (0.13), Zn 0.05-0.73 (0.27), DO 0.2-2.7 (0.7), and pH 6.9-7.7 (7.4). Effluents from the UASB reactor for the third phase test had average values of CODt 55, CODS 40, BODS 27, SS 93, NH3-N 42, NO3--N 2.6, NO2--N 0.5, TN 43.7, PO43--P 0.9, TP 17.2, Cu 0.08, Zn 0.07, DO 0.04, and pH 7.4. For the phase, effluents from the combined UASB-CWL1-CWL2 system had average values of CODt 21, CODS 16, BODS 10, SS 38, NH3-N 2, NO3--N 1.9, NO2--N 0.1, TN 11.3, PO43--P 2.6, TP 5.9, Cu 0.06, Zn 0.05, DO 5.4, and pH 7.6. The system has been shown to be economically and technically feasible for cleaning the test wastewater.

Com a crescente aplicação de reatores UASB no tratamento de efluentes, tornou-se necessário o melhor entendimento dos aspectos hidrodinâmicos, visto que a maioria dos estudos aborda somente a eficiência de remoção de matéria orgânica, sólidos e outros parâmetros, sendo escassas as informações sobre as características de fluxo deste sistema. Este trabalho apresenta os ensaios hidrodinâmicos e a análise dos parâmetros físico-químicos realizados na partida de um protótipo de reator UASB circular, que apresenta uma proposta de configuração interna, em relação aos separadores de fase, que busca uma melhor eficiência na remoção de sólidos. A proposta de projeto para a configuração interna consiste em adotar uma maior área de abertura de passagem da câmara de decantação, a fim de se obter menores velocidades de passagem. O protótipo apresenta três aberturas da câmara de decantação que foram numeradas de baixo para cima de 1 a 3. Na etapa 1 do estudo, operando com água, utilizou-se um traçador salino para determinar as velocidades de fluxo, internas à câmara de decantação, utilizando-se para isso, duas sondas de condutividade disposta a uma distância conhecida. Os resultados obtidos foram velocidades ascensionais médias de 1,33 m/h, 1,36 m/h e 1,23 m/h e velocidade de entrada na decantação de 1,99 m/h, 0,52 m/h e 0,36 m/h, para as aberturas 1, 2 e 3 respectivamente. Já na etapa II, com a partida do reator, foram realizados ensaios de estímulo-resposta para obter as curvas de distribuição do tempo de residência (DTR), e a partir destas, o tempo de residência médio, cujo valor obtido foi de 10,48 h; e o coeficiente de mistura igual a d = 0,124, o que caracteriza como um sistema de fluxo disperso. Também nesta etapa, foram realizadas análises físico-químicas do reator ao longo de 100 dias iniciais de operação; cujos resultados médios de eficiência, considerando-se o período de estabilidade, foram 65,7% e 70,3%, para DQO e SST. / The increasing application of UASB reactors for wastewater treatment requires better understanding of their hydrodynamic variables. Most studies have focused on contaminant removal, with less attention being given to the hydraulic characteristics of the flows. This research presents results from essays performed on a prototype UASB reactor with a new configuration for the gas-liquid-solid phase separator. The proposed configuration seeks to improve suspended solids removal by providing a larger area passage from the digestion to the clarification zone. The phase separator has three openings. In the first stage of the research, the reactor operated with clean water, spiked with salt. Two probes located at fixed distance monitored conductivity, allowing for velocity estimations within the clarifier and through the openings. The estimated velocities within the clarifiers were 1,33 m/h, 1,36 m/h, and 1,23 m/h, while velocities at the openings one, two, and three were 1,99 m/h, 0,52 m/h, and 0,36 m/h, respectively. In the second stage of the experiments, tracer response essays were performed to determine the Residence Time Distribution Curves, Mean Residence Time (MRT), and the Dispersion Number (d). The calculated MRT and d values were 10,48 h and 0,124, respectively. The dispersion number characterized moderate dispersion. In the second stage of the experiments, the prototype UASB reactor operated receiving effluent from a fullscale UASB reactor. Chemical oxygen demand (COD) and suspended solids (SS) were monitored during 100 days. Considering the period the reactor operated under steady conditions, COD and SS removals reached 65,7% and 70,3%. These values are in accordance with the expected removal efficiencies referred in the literature.

Com a crescente aplicação de reatores UASB no tratamento de efluentes, tornou-se necessário o melhor entendimento dos aspectos hidrodinâmicos, visto que a maioria dos estudos aborda somente a eficiência de remoção de matéria orgânica, sólidos e outros parâmetros, sendo escassas as informações sobre as características de fluxo deste sistema. Este trabalho apresenta os ensaios hidrodinâmicos e a análise dos parâmetros físico-químicos realizados na partida de um protótipo de reator UASB circular, que apresenta uma proposta de configuração interna, em relação aos separadores de fase, que busca uma melhor eficiência na remoção de sólidos. A proposta de projeto para a configuração interna consiste em adotar uma maior área de abertura de passagem da câmara de decantação, a fim de se obter menores velocidades de passagem. O protótipo apresenta três aberturas da câmara de decantação que foram numeradas de baixo para cima de 1 a 3. Na etapa 1 do estudo, operando com água, utilizou-se um traçador salino para determinar as velocidades de fluxo, internas à câmara de decantação, utilizando-se para isso, duas sondas de condutividade disposta a uma distância conhecida. Os resultados obtidos foram velocidades ascensionais médias de 1,33 m/h, 1,36 m/h e 1,23 m/h e velocidade de entrada na decantação de 1,99 m/h, 0,52 m/h e 0,36 m/h, para as aberturas 1, 2 e 3 respectivamente. Já na etapa II, com a partida do reator, foram realizados ensaios de estímulo-resposta para obter as curvas de distribuição do tempo de residência (DTR), e a partir destas, o tempo de residência médio, cujo valor obtido foi de 10,48 h; e o coeficiente de mistura igual a d = 0,124, o que caracteriza como um sistema de fluxo disperso. Também nesta etapa, foram realizadas análises físico-químicas do reator ao longo de 100 dias iniciais de operação; cujos resultados médios de eficiência, considerando-se o período de estabilidade, foram 65,7% e 70,3%, para DQO e SST. / The increasing application of UASB reactors for wastewater treatment requires better understanding of their hydrodynamic variables. Most studies have focused on contaminant removal, with less attention being given to the hydraulic characteristics of the flows. This research presents results from essays performed on a prototype UASB reactor with a new configuration for the gas-liquid-solid phase separator. The proposed configuration seeks to improve suspended solids removal by providing a larger area passage from the digestion to the clarification zone. The phase separator has three openings. In the first stage of the research, the reactor operated with clean water, spiked with salt. Two probes located at fixed distance monitored conductivity, allowing for velocity estimations within the clarifier and through the openings. The estimated velocities within the clarifiers were 1,33 m/h, 1,36 m/h, and 1,23 m/h, while velocities at the openings one, two, and three were 1,99 m/h, 0,52 m/h, and 0,36 m/h, respectively. In the second stage of the experiments, tracer response essays were performed to determine the Residence Time Distribution Curves, Mean Residence Time (MRT), and the Dispersion Number (d). The calculated MRT and d values were 10,48 h and 0,124, respectively. The dispersion number characterized moderate dispersion. In the second stage of the experiments, the prototype UASB reactor operated receiving effluent from a fullscale UASB reactor. Chemical oxygen demand (COD) and suspended solids (SS) were monitored during 100 days. Considering the period the reactor operated under steady conditions, COD and SS removals reached 65,7% and 70,3%. These values are in accordance with the expected removal efficiencies referred in the literature.

LOPES, A. C. Reator híbrido associando reator UASB e reator radial de leito fixo (RRLF), em escala piloto, no tratamento de esgoto sanitário. 2005. 86 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Hidráulica e Saneamento) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2005. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-06-17T14:33:13Z No. of bitstreams: 1 2005_dis_aclopes.pdf: 790160 bytes, checksum: 5acb3665374d6a8266b6215b483b21b5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-08-22T10:52:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_dis_aclopes.pdf: 790160 bytes, checksum: 5acb3665374d6a8266b6215b483b21b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-22T10:52:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_dis_aclopes.pdf: 790160 bytes, checksum: 5acb3665374d6a8266b6215b483b21b5 (MD5) Previous issue date: 2005 / Integrated anaerobic/aerobic systems have been considered feasible alternatives concerning technical and economic aspects for treating domestic wastewaters. This paper presents the results obtained from the operation of this new reactor configuration, made up of a central unit – an upflow anaerobic sludge blanket reactor (UASB), with a working volume of 286 L, associated to a radial-flow aerobic immobilized- biomass (RAIB), with a working volume of 215 L. The RAIB reactor circles the solid/liquid/gas separation zone. The main modification in the UASB reactor concerns this association with the RAIB. The UASB effluent was distributed through openings along its side walls to the RAIB, allowing the elimination of collecting channels and feeding devices from the latter reactor. The objective of this work was to promote organic matter (raw and soluble) and nitrogen removal from domestic sewage. Organic matter (as COD) and volatile suspended solids removal achieved efficiencies of 80 % and 89 %, respectively. Under stable operational conditions, the system effluent presented COD and volatile suspended solids values of 110 mg·L-1 and 16 mg·L-1, respectively. Efficiencies of 90 % for COD and volatile suspended solids removal were achieved with a organic loading rate of 4,0 kg COD·m-3·d-1. This integrated system has shown to be a valid configuration, efficiently removing organic matter and suspended solids from the domestic wastewater. However, contrarily to expectations based on the previous studies with RAIB, nitrification was poor. Therefore, modifications to the RAIB design must be considered for the establishment of nitrogen removing processes. / Os sistemas combinados anaeróbio/aeróbio para tratamento de esgotos sanitários têm sido considerados alternativas viáveis do ponto de vista técnico-econômico em relação aos sistemas tradicionais. Este trabalho apresenta os resultados obtidos com uma nova configuração de reator, composto por uma unidade central - um reator anaeróbio de manta de lodo (UASB) modificado de 286 L, associado a um reator radial aerado de leito fixo (RRLF) de 215 L, disposto de maneira a circundar a zona de separação sólido/ líquido/gás do reator UASB. A principal modificação no reator UASB foi, portanto, a incorporação, junto à sua parede externa, do RRLF. A alimentação do RRLF com o efluente do UASB dá-se através de abertura laterais na parede do UASB, o que permitiu eliminar as calhas de coleta e sistemas de alimentação do segundo reator. Esse sistema foi alimentado com esgoto sanitário obtido da rede coletora de esgotos do Campus da USP de São Carlos. Esperava-se obter remoção considerável de matéria orgânica solúvel e particulada, bem como a remoção parcial de nitrogênio. Foram obtidas eficiências médias de remoção de matéria orgânica (expressa como demanda química de oxigênio - DQO) e de sólidos suspensos voláteis (SSV), de 80 % e 89 %, respectivamente. Em condições de operação estável, os valores de DQO e SSV no efluente atingiram 110 mg·L-1 e 16 mg·L-1, respectivamente. Observou-se, também, que o sistema apresentou grande estabilidade operacional, tendo a taxa de carregamento orgânico volumétrica atingido valores da ordem de 4,0 kg DQO·m-3·d-1. Nessas condições, o sistema atingiu eficiências de remoção de DQO e SSV da ordem de 90 %. O sistema misto ensaiado mostrou ser uma configuração promissora, pois promoveu a remoção eficiente de matéria orgânica e de sólidos suspensos. Considera-se, no entanto, a necessidade de se introduzirem modificações no projeto do RRLF que permitam o estabelecimento dos processos de nitrificação e desnitrificação nesse reator, uma vez que foi obtida baixa eficiência de nitrificação e, conseqüentemente, a remoção de nitrogênio foi prejudicada.

ALBUQUERQUE, V. F. Uso de um reator anaeróbio de manta de lodo e fluxo ascendente (UASB) na remoção de sulfato, DQO e das espécies metálicas níquel (NI2+), zinco (ZN2+) e cobre (CU2+). 2009. 91 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-29T14:35:55Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_vfalbuquerque.pdf: 1470923 bytes, checksum: 47fb93ddf051bd3d2704da63be6774eb (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-25T18:46:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_vfalbuquerque.pdf: 1470923 bytes, checksum: 47fb93ddf051bd3d2704da63be6774eb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T18:46:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_vfalbuquerque.pdf: 1470923 bytes, checksum: 47fb93ddf051bd3d2704da63be6774eb (MD5) Previous issue date: 2009-08-28 / This work had the objective of analyze the efficiency of the use of an anaerobic upflow sludge bed reactor (UASB) inoculated with methanogenic sludge proceeding from a beer industry in a treatment of a synthetic effluent with sulfate and subsequently added with the metal ions zinc (Zn2+), nickel (Ni2+) and cooper (Cu2+). The reactor was operated with a hydraulic retention time (HRT) of 18 hours and a flow of 14,9 L/day with ethanol as electron donor. The organic loading rate (OLR) was 1,5 kgDQO/m3.d during the whole running period of the reactor. The continuous flow experiment was divided into four stages after stable conditions had been achieved. At stages 1 (DQO/SO4 2- = 2,26), 2 (DQO/SO4 2- = 1,13) e 3 (DQO/SO4 2- = 0,57) the influent was added with sulfate at different concentrations allowing the analysis of the reactor behavior under different relations DQO/SO4 2-. Finally, at the stage four the metals ions were added. The stage 1 (sulfate concentration of 500 mg/L) showed average removal efficiencies of COD and sulfate of 83,61% and 67,00%, respectively, in addiction to show that the reactor remained stable during this period. Now, in step 2 (sulfate concentration of 1000 mg/L), the reactor was undergoing a period of instability due to shock load caused by new sulfate concentration, but still showed good average removal efficiencies of COD (70%) and sulfate (62%). Step 3 (sulfate concentration of 2000 mg/L) showed that under low relations DQO/SO4 2- income ends up falling, mainly due to lack of electron donor for sulfate reduction. The average removal efficiencies of COD and sulfate were 62% and 44% respectively. In step 4, was added the metal ions, initially at a concentration of 50 mg/L, there was obtained as average removal efficiencies for Zn2+, Ni2+,and Cu2+ the following values, respectively 99.17% and 99.15% 99.90%. For the influent concentration of metal ions of 150 mg/L the average removal efficiencies of nickel, zinc and copper were 99.4%, 99.5% and 99.8%, respectively. Samples of sludge taken from different heights of the reactor were also analysed to determine the distribution of metals along the length of reactor. The overall results showed good removal efficiencies of COD and sulphate, and show removal efficiencies of initial concentrations of metal ions above 99%, demonstrating the feasibility of using biological reduction of sulfate in the treatment of effluents containing high concentrations of organic matter, sulfate and heavy metals. / Este trabalho teve como objetivo analisar a eficiência do uso de um reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo inoculado com lodo metanogênico proveniente de uma indústria de cerveja no tratamento de efluente sintético contendo um meio basal constituído de sulfato e posteriormente adicionado dos íons metálicos zinco (Zn2+), níquel (Ni2+) e cobre (Cu2+). O reator foi operado com um tempo de detenção hidráulico (TDH) de 18 horas e vazão de 14,9 L/dia, com o etanol como doador de elétrons. A carga orgânica volumétrica (COV) foi de 1,5 kgDQO/m3.d durante todo período de funcionamento do reator. O experimento em fluxo contínuo foi dividido em quatro etapas após a obtenção de condições estáveis de operação. Nas etapas 1 (DQO/SO4 2- = 2,26), 2 (DQO/SO4 2- = 1,13) e 3 (DQO/SO4 2- = 0,57) o afluente foi adicionado de sulfato em diferentes concentrações, permitindo a análise do comportamento do reator sob diferentes relações DQO/SO4 2-. Finalmente, na etapa quatro foram adicionados os íons metálicos. A etapa 1 (concentração de sulfato de 500 mg/L) mostrou eficiências médias de remoção de DQO e sulfato de 83,61% e 67,00%, respectivamente, além de mostrar que o reator se manteve estável durante este período. Já na etapa 2 (concentração de sulfato de 1000 mg/L), o reator passou por um período de instabilidade devido ao choque de carga ocasionado pela nova concentração de sulfato, mas ainda apresentou boas eficiências médias de remoção de DQO (70%) e sulfato (62%). A etapa 3 (concentração de sulfato de 2000 mg/L) mostrou que sob relações DQO/SO4 2- baixas o rendimento acaba caindo, principalmente devido à falta de doador de elétrons para a redução de sulfato. As eficiências médias de remoção de DQO e sulfato foram de 62% e 44%, respectivamente. Na etapa 4, adicionou-se os íons metálicos inicialmente na concentração de 50 mg/L, obtendo-se como eficiências médias de remoção para o Zn2+, Ni2+ e Cu2+ os seguintes valores, respectivamente: 99,17%, 99,15% e 99,90%. Para a concentração afluente dos íons metálicos de 150 mg/L as eficiências médias de remoção de níquel, zinco e cobre foram de 99,4%, 99,5% e 99,8%, respectivamente. Também foram analisadas amostras de lodo retiradas de diferentes alturas do reator para verificar a distribuição dos metais ao longo da extensão do reator. Os resultados gerais mostraram boas eficiências de remoção de DQO e sulfato, além de mostrarem eficiências de remoção das concentrações iniciais dos íons metálicos acima de 99%, mostrando a viabilidade do uso da redução biológica de sulfato no tratamento de efluentes contendo altas concentrações de matéria orgânica, sulfato e metais pesados.

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Orientador: Roberto Alves de Oliveira / Banca: Claudio Milton Montenegro Campos / Banca: Tania Leme de Almeida / Banca: Marcia Justino Rossini Mutton / Banca: Antonio Carlos Monteiro / Resumo: Neste trabalho avaliou-se o desempenho do tratamento de águas residuárias do beneficiamento de café por via úmida em reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), em dois estágios em escala de bancada, seguidos de um sistema de pós-tratamento com lodo ativado (PT) em batelada alimentada. O primeiro reator UASB (R1) foi submetido a tempo de detenção hidráulica (TDH) de 6,2 e 3,1 d e a cargas orgânicas volumétricas (COV) de 2,26; 4,64; 2,67 e 6,85 kg DQO total (m3 d)-1, e o segundo (R2) a TDH de 3,1 e 1,5 d e COV de 0,4; 2,4; 18,7 e 3,38 kg DQO total (m3 d)-1. Os valores médios de DQO total do afluente variaram de 13.891 a 28.602 mg L-1 e as eficiências médias de remoção de DQO total variaram de 96 a 97%, respectivamente, nos reatores UASB e PT. O teor médio de metano no biogás variou de 76 a 81%, no R1 e de 69 a 79% no R2. A produção volumétrica máxima de metano de 0,322 m3 CH4 (m3 reator d)-1 foi obtida com COV de 4,5 kg DQO (m3 d)-1 e TDH de 6,2 d no R1. Os valores médios de pH variaram de 7,2 a 7,6 e de 7,2 a 7,8 nos efluentes do R1 e R2. As concentrações médias de ácidos voláteis totais nos efluentes do R1 e R2 variaram de 103 a 1944 e 124 a 1132 mg de CH3COOH L-1 com o aumento da COV. As concentrações médias de fenóis totais no afluente variaram de 48 a 186 mg L-1 e as eficiências médias de remoção nos reatores UASB (R1+R2) variaram de 83 a 92%, respectivamente, e aumentaram para 89 e 95% com o pós-tratamento com lodo ativado. As eficiências médias de remoção de nitrogênio e fósforo total variaram de 57 a 80% e de 44 a 58%, respectivamente, nos reatores UASB em dois estágios e aumentaram para 82 e 82% com a inclusão do pós-tratamento. O sistema de tratamento composto... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work it was evaluated the efficiency of the up-flow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors in two stages, in bench scale, followed by activated sludge treating coffee cherry pulping wastewater, submitted to hydraulic detention time (HDT) of 6.2 and 3,1 d in the first reactor (R1) and organic loading rate (OLR) ranging of 2.26, 4.64, 2,67 and 6,85 kg totalCOD (m3 d)-1, and the second reactor (R2) submitted to HDT of 3.1 and 1.55 d with OLR of 0.4, 2.4, 1.87 and 3.38 kg totalCOD (m3 d)-1. The average value of the total COD influent was ranged from 13.891 to 28.602 mg L-1 and the average value of removal efficiencies of the total COD ranged from 96 to 97%, respectively, in the system of treatment with the UASB reactors in two stages. The content of methane in the biogas varied from 76 to 81% in the R1 and from 69 to 79% in the R2. The maximum volumetric methane production of 0,322 m3 CH4 (m3 reactor d)-1 was obtained with OLR of 4.64 kg totalCOD (m3 reactor d)-1 and HDT of 6.2 d in the R1. The average values of pH ranged from 6.9 to 7.6 and 7.2 to 7.8 in the effluents of R1 and R2. The average total volatile acids concentrations of the effluents of the reactors UASB ranged from 103 to 1944 and 124 to 1132 mg of CH3COOH L-1 due to the increase of OLR. The average values of the total phenols of influent ranged of 47.8 to 186.5 mg L-1 and the average removal efficiencies ranged from 83 to 92% in the UASB reactors and with the start-up of the post-treatment system by activated sludge it was increased to 95%. The average value of the removal efficiencies of nitrogen and total phosphorus ranged from... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Com a crescente aplicação de reatores UASB no tratamento de efluentes, tornou-se necessário o melhor entendimento dos aspectos hidrodinâmicos, visto que a maioria dos estudos aborda somente a eficiência de remoção de matéria orgânica, sólidos e outros parâmetros, sendo escassas as informações sobre as características de fluxo deste sistema. Este trabalho apresenta os ensaios hidrodinâmicos e a análise dos parâmetros físico-químicos realizados na partida de um protótipo de reator UASB circular, que apresenta uma proposta de configuração interna, em relação aos separadores de fase, que busca uma melhor eficiência na remoção de sólidos. A proposta de projeto para a configuração interna consiste em adotar uma maior área de abertura de passagem da câmara de decantação, a fim de se obter menores velocidades de passagem. O protótipo apresenta três aberturas da câmara de decantação que foram numeradas de baixo para cima de 1 a 3. Na etapa 1 do estudo, operando com água, utilizou-se um traçador salino para determinar as velocidades de fluxo, internas à câmara de decantação, utilizando-se para isso, duas sondas de condutividade disposta a uma distância conhecida. Os resultados obtidos foram velocidades ascensionais médias de 1,33 m/h, 1,36 m/h e 1,23 m/h e velocidade de entrada na decantação de 1,99 m/h, 0,52 m/h e 0,36 m/h, para as aberturas 1, 2 e 3 respectivamente. Já na etapa II, com a partida do reator, foram realizados ensaios de estímulo-resposta para obter as curvas de distribuição do tempo de residência (DTR), e a partir destas, o tempo de residência médio, cujo valor obtido foi de 10,48 h; e o coeficiente de mistura igual a d = 0,124, o que caracteriza como um sistema de fluxo disperso. Também nesta etapa, foram realizadas análises físico-químicas do reator ao longo de 100 dias iniciais de operação; cujos resultados médios de eficiência, considerando-se o período de estabilidade, foram 65,7% e 70,3%, para DQO e SST. / The increasing application of UASB reactors for wastewater treatment requires better understanding of their hydrodynamic variables. Most studies have focused on contaminant removal, with less attention being given to the hydraulic characteristics of the flows. This research presents results from essays performed on a prototype UASB reactor with a new configuration for the gas-liquid-solid phase separator. The proposed configuration seeks to improve suspended solids removal by providing a larger area passage from the digestion to the clarification zone. The phase separator has three openings. In the first stage of the research, the reactor operated with clean water, spiked with salt. Two probes located at fixed distance monitored conductivity, allowing for velocity estimations within the clarifier and through the openings. The estimated velocities within the clarifiers were 1,33 m/h, 1,36 m/h, and 1,23 m/h, while velocities at the openings one, two, and three were 1,99 m/h, 0,52 m/h, and 0,36 m/h, respectively. In the second stage of the experiments, tracer response essays were performed to determine the Residence Time Distribution Curves, Mean Residence Time (MRT), and the Dispersion Number (d). The calculated MRT and d values were 10,48 h and 0,124, respectively. The dispersion number characterized moderate dispersion. In the second stage of the experiments, the prototype UASB reactor operated receiving effluent from a fullscale UASB reactor. Chemical oxygen demand (COD) and suspended solids (SS) were monitored during 100 days. Considering the period the reactor operated under steady conditions, COD and SS removals reached 65,7% and 70,3%. These values are in accordance with the expected removal efficiencies referred in the literature.