A drenagem ácida de minas (DAM) é um grave problema ambiental proveniente das indústrias de mineração, pois possui altas cargas de sulfato, elementos tóxicos e metais pesados, que podem provocar doenças nos seres humanos ou causar a morte de vidas aquáticas. Sua geração acontece quando minerais sulfetados, principalmente a pirita (FeS2), são oxidados na presença de água, oxigênio e bactérias, levando a produção de íons H+. A fim de contornar as desvantagens de custo e baixa remoção de sulfato do tratamento convencional, estudos têm sido conduzidos com diferentes configurações de reatores anaeróbios para o tratamento biológico através da utilização das bactérias redutoras de sulfato (BRS). Estas convertem o sulfato presente na água, junto com uma fonte de carbono (doador de elétron), produzindo H2S, que é utilizado para a precipitação dos sulfetos metálicos insolúveis, além de, naturalmente, aumentar o pH para próximo de neutro devido a produção de . O reator utilizado no presente trabalho foi um reator UASB (upflow anaerobic sludge blanket) com capacidade total de 10 l, sendo montado com 4,5 de volume útil líquido e 4,5 de biomassa granular proveniente de um reator metanogênico. Etanol foi utilizado como fonte única de carbono e energia, na relação DQO/SO42- de 1,0. Os parâmetros de avaliação da operação do reator foram a carga volumétrica de sulfato (CVS), tempo de detenção hidráulica (TDH) e adição de metais. Os resultados obtidos indicaram um aumento da remoção média de sulfato de (48±13) % para o (77±8) % quando o TDH foi mudado para 16h e a CVS subiu para 0,75 g l-1 d-1. Com a redução do TDH para 12h (CVS de 3,00 g l-1 d-1), a remoção de sulfato atingiu (80±9) %. A remoção de metais cujas concentrações eram 100 mg l-1 de Fe2+, 20 mg l-1 de Zn2+ e 5 mg l-1 de Cu2+, estiveram acima de 96% em todas as condições avaliadas. Para os 533 dias de operação, o pH efluente médio esteve entre (6,3±0,6), e a remoção média de DQO foi de (85±8) %. A análise de parâmetros cinéticos de remoção de sulfato se mostraram bastantes satisfatórios, com um kap no valor de (2,8±0,6) h-1 para o TDH de 16h e CVS de 0,75 g l-1 e adição de Fe, Zn e Cu, e melhor (1622,0±267,8) mg l-1 h-1 quando a carga de sulfato foi de 1500 mg l-1 e TDH de 16h com adição de Fe, Zn e Cu simultaneamente. / Acid mine drainage (AMD) is a serious environmental problem from mining industries, because they have high loads sulfate, toxic elements and heavy metals that can cause disease in humans or cause death of aquatic life. Your generation occurs when sulphide minerals, mainly pyrite (FeS2), are oxidized in the presence of water, oxygen and bacteria, producing H+ ions. In order to get around the disadvantages of cost and low sulfate removal of the conventional treatment, studies have been made with different configurations of reactors for anaerobic biological treatment using the sulphate reducing bacteria (BRS). These convert the sulfate presente in the water, together with a carbon source (electron donor), producing H2S which is used for the precipitation of insoluble metals sulfides, in addition, naturally increase the pH to around neutral due to production . The reactor used in this work was a UASB (upflow anaerobic sludge blanket) with total capacity of 10 liters and was set up with 4.5 liters of liquid volume and 4.5 liters of granular biomass from a methanogenic reactor. Ethanol was used as a unique source of carbon and energy in the ratio COD/SO42- used of 1.0. The evaluation parameters of reactor operation were the volumetric sulfate loading (VSL), hydraulic retention time (HRT) and metals addition. The results indicate an increased mean removal sulfate of (48±13) % to (77±8) % when the HRT was changed to 16 h and CVS increased to 0,75 g l-1 d-1. By reducing the HRT to 12 h (VSL 3,00 g l-1 d-1), the sulfate removal reached (80±9) %. The removal of metals whose concentrations were 100 mg l-1 Fe2+, 20 mg l-1 Zn2+ and 5 mg l-1 Cu2+, were above 96% in all conditions evaluated. In 533 days of operation, the effluent pH was between (6.3±0.6), and the COD removal was (85±8) %. The analysis of the kinetic parameters sulfate removal proved quite satisfactory with a value of kap (2.8±0.6) h-1 for the HRT of 16h and VSL of 0,75 g l-1 d-1 with addition of Fe, Zn and Cu, and the best was (1622.0±267.8) mg l-1 h-1 when sulfate load was 1500 mg l-1 and HRT of 16 h with Fe, Zn and Cu added simultaneously.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:10.254.254.39:tede/681 |
| Date | 23 July 2015 |
| Creators | CUNHA, Mirabelle Perossi |
| Contributors | RODRIGUEZ, Renata Piacentini, http://lattes.cnpq.br/3494982072959140, FORESTI, Eugenio, DAMASCENO, Leonardo Henrique Soares |
| Publisher | Universidade Federal de Alfenas, Instituto de Ciência e Tecnologia, Brasil, UNIFAL-MG, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia Ambiental |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNIFAL, instname:Universidade Federal de Alfenas, instacron:UNIFAL |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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