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Previous issue date: 2018-07-23 / Essa pesquisa teve por objetivo principal avaliar o desempenho de um
reator em escala piloto de leito empacotado e fluxo contínuo sob diferentes
condições operacionais de aeração, na remoção biológica de matéria
carbonácea e nitrogenada, de efluente sanitário. O reator possuía um volume
total de 5,65 m³ e volume útil de 4,75 m³, devido ao volume ocupado pelo
material suporte. O meio suporte utilizado para fixação de microrganismos foi o
dispositivo denominado Biobob®, que consiste em uma matriz de espuma de
poliuretano envolta por uma estrutura de polipropileno, com geometria cilíndrica
de 45 mm de diâmetro e 60 mm de altura. O reator foi operado com um Tempo
de Detenção Hidráulica (TDH) de 12 horas, razão de recirculação de 2 vezes
vazão de alimentação e foi alimentado continuamente por afluente composto
por mistura de esgoto sanitário não tratado e efluente de Reator Anaeróbio de
Leito Fluidizado (RALF) na proporção de 1:1 (v:v). Foram explorados três ciclos
de operação de 180 minutos: (10) aerando continuamente por 180 minutos, (2)
aerando 60 minutos e não aerando 120 minutos, e (3) aerando 120 minutos e
não aerando 60 minutos. Os resultados mostraram não haver diferença
estatística nas eficiências de reduções de Demanda Química Oxigênio (DQO)
entre as três condições estudadas, com eficiências médias de 76,34%, 75,32%
e 79,80%, respectivamente, indicando que o tempo de aeração não influenciou
na eficiência de redução. A DQO efluente do reator variou entre 31 mg.L-1 e
206 mg.L-1. A eficiência de nitrificação se mostrou fator limitante na remoção de
NT. As condições (1) e (3) com maiores taxas de nitrificação, 75% e 70%
respectivamente, obtiveram as melhores eficiências de remoção de NT, com
taxas de 65% em ambas. A relação DQO/NTK durante as 3 etapas da pesquisa
foi próxima a 9,59. A condição (3) apresentou diferença estatística significativa
na remoção de NT devido a maior disponibilidade de doadores de elétrons,
com relação DQO/NTK de 11,2. A desnitrificação apresentou médias de
remoções de 87%, 89% e 94%, nas condições 1, 2 e 3, respectivamente. Pelos
resultados obtidos, pode-se concluir que o reator piloto de leito empacotado e
aeração intermitente foi eficiente na remoção simultânea de matéria orgânica e
nitrogenada, podendo ser considerado uma alternativa interessante a ser
utilizada no tratamento combinado de efluente de UASB e esgoto bruto. / The main objective of this research was to evaluate the performance of a pilot
scale reactor of packed bed and continuous flow, on different aeration operating
conditions, in the biological removal of carbonaceous and nitrogenous matter
from sanitary effluent. The reactor has a total volume of 5.65 m³, and a useful
volume of 4.75 m³ due to the volume occupied by the structured bed. The
medium used to fix microorganisms was the device called Biobob®, which
consists of a polyurethane foam matrix enveloped by a polypropylene structure,
with a cylindrical geometry of 45 mm in diameter and 60 mm in height. The
reactor was operated with a 12 hour Hydraulic Retention Time (HRT),
recirculation rate of 2 times feed rate and was continuously fed by a mixture of
untreated sewage and effluent from an Upflow Anaerobic Sludge Blanket
(UASB) in the proportion of 1:1 (v:v). Three 180-minute cycles of operation were
performed: (1) continuous aeration for 180 minutes, (2) aeration 60 minutes and
no aeration for 120 minutes and (3) aeration for 120 minutes and no aeration for
60 minutes. The results showed that there was no statistical difference in the
efficiency of Chemical Oxygen Demand (COD) reductions between the three
conditions studied, with mean efficiencies of 76.34%, 75.32% and 79.80%,
respectively, indicating that the aeration did not influence the reduction
efficiency. The COD concentrations effluent from the reactor varied between 31
mg.L-1 and 206 mg.L-1. The efficiency of nitrification was shown to be a limiting
factor in NT removal. The conditions (1) and (3) with higher nitrification rates,
75% and 70%, respectively, obtained the best NT removal efficiencies, with
rates of 65% in both. The COD / NTK ratio presented a high average during the
3 stages of the research, with an observed value of 9.59. Denitrification showed
mean removals of 87% (1), 89% (2) and 94% (3). Condition (3) presented a
statistically significant difference with the others due to the greater availability of
electron donors, with a COD/NTK ratio of 11.2. From the results, we can
conclude that the packed bed reactor and intermittent aeration is efficient in the
simultaneous removal of organic matter and nitrogen and is an interesting
alternative to be used in the treatment and post treatment of anaerobic reactors.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.uepg.br:prefix/2708 |
| Date | 23 July 2018 |
| Creators | Polak, Rafael |
| Contributors | Barana, Ana Claudia, Damianovic, Márcia Helena Rissato Zamariolli, Ross, Bárbara Zanicotti |
| Publisher | Universidade Estadual de Ponta Grossa, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental, UEPG, Brasil, Departamento de Engenharia Civil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG, instname:Universidade Estadual de Ponta Grossa, instacron:UEPG |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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