Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Este trabalho teve como objetivo analisar a eficiÃncia do uso de um reator anaerÃbio de
fluxo ascendente e manta de lodo inoculado com lodo metanogÃnico proveniente de
uma indÃstria de cerveja no tratamento de efluente sintÃtico contendo um meio basal
constituÃdo de sulfato e posteriormente adicionado dos Ãons metÃlicos zinco (Zn2+),
nÃquel (Ni2+) e cobre (Cu2+). O reator foi operado com um tempo de detenÃÃo hidrÃulico
(TDH) de 18 horas e vazÃo de 14,9 L/dia, com o etanol como doador de elÃtrons. A
carga orgÃnica volumÃtrica (COV) foi de 1,5 kgDQO/m3.d durante todo perÃodo de
funcionamento do reator. O experimento em fluxo contÃnuo foi dividido em quatro
etapas apÃs a obtenÃÃo de condiÃÃes estÃveis de operaÃÃo. 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 concentraÃÃes, permitindo a anÃlise do comportamento do reator
sob diferentes relaÃÃes DQO/SO4
2-. Finalmente, na etapa quatro foram adicionados os
Ãons metÃlicos. A etapa 1 (concentraÃÃo de sulfato de 500 mg/L) mostrou eficiÃncias
mÃdias de remoÃÃo de DQO e sulfato de 83,61% e 67,00%, respectivamente, alÃm de
mostrar que o reator se manteve estÃvel durante este perÃodo. JÃ na etapa 2
(concentraÃÃo de sulfato de 1000 mg/L), o reator passou por um perÃodo de
instabilidade devido ao choque de carga ocasionado pela nova concentraÃÃo de sulfato,
mas ainda apresentou boas eficiÃncias mÃdias de remoÃÃo de DQO (70%) e sulfato
(62%). A etapa 3 (concentraÃÃo de sulfato de 2000 mg/L) mostrou que sob relaÃÃes
DQO/SO4
2- baixas o rendimento acaba caindo, principalmente devido à falta de doador
de elÃtrons para a reduÃÃo de sulfato. As eficiÃncias mÃdias de remoÃÃo de DQO e
sulfato foram de 62% e 44%, respectivamente. Na etapa 4, adicionou-se os Ãons
metÃlicos inicialmente na concentraÃÃo de 50 mg/L, obtendo-se como eficiÃncias
mÃdias de remoÃÃo para o Zn2+, Ni2+ e Cu2+ os seguintes valores, respectivamente:
99,17%, 99,15% e 99,90%. Para a concentraÃÃo afluente dos Ãons metÃlicos de 150
mg/L as eficiÃncias mÃdias de remoÃÃo de nÃquel, zinco e cobre foram de 99,4%, 99,5%
e 99,8%, respectivamente. TambÃm foram analisadas amostras de lodo retiradas de
diferentes alturas do reator para verificar a distribuiÃÃo dos metais ao longo da extensÃo
do reator. Os resultados gerais mostraram boas eficiÃncias de remoÃÃo de DQO e
sulfato, alÃm de mostrarem eficiÃncias de remoÃÃo das concentraÃÃes iniciais dos Ãons
metÃlicos acima de 99%, mostrando a viabilidade do uso da reduÃÃo biolÃgica de
sulfato no tratamento de efluentes contendo altas concentraÃÃes de matÃria orgÃnica,
sulfato e metais pesados. / 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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:3577 |
| Date | 28 August 2010 |
| Creators | Vinicius Farias de Albuquerque |
| Contributors | Ronaldo Ferreira do Nascimento, Andrà Bezerra dos Santos, Andrea Lopes de Oliveira Ferreira, Danilo Caldas Queiroz |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia Civil, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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