00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC
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Tipo: Dissertação
Título: Reator anaeróbio-aeróbio de leito fixo aplicado ao tratamento de esgoto doméstico utilizando conchas de sururu como material suporte principal
Título(s) alternativo(s): Upflow and fixed bed aerobic-anaerobic reactor, filled with sururu shells as a support material for biomass immobilization, used for domestic sewage treatment.
Autor(es): Ferro, Leandro Medeiros
Primeiro Orientador: Oliveira Netto, Antônio Pedro de
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Amorim, Eduardo Lucena Cavalcante de
metadata.dc.contributor.referee1: Salomon, Karina Ribeiro
metadata.dc.contributor.referee2: Rocha, Allani Christine Monteiro Alves da
Resumo: Neste trabalho foi avaliado o desempenho de um reator anaeróbio-aeróbio de leito fixo (RAALF) e fluxo ascendente, vertical, operado de modo contínuo, em escala de bancada, preenchido com argila expandida e conchas de sururu como meio suporte para imobilização da biomassa, aplicado ao tratamento de esgoto doméstico. A utilização da concha de sururu como material suporte principal se deu pela importância de testar o desempenho do reator utilizando material de baixo e custo e fácil acesso, tendo em vista que Oliveira Netto (2007), operando reator com configuração semelhante, obteve bons resultados na remoção de matéria orgânica e nitrogênio tendo a espuma de poliuretano como material suporte principal. Numa primeira etapa, o desempenho do sistema combinado foi avaliado sem recirculação da fase líquida em tempo de detenção hidráulica (TDH) total próximo de 11 horas, sendo 8 horas para a fase anaeróbia e aproximadamente 3 horas para a fase aeróbia, onde a eficiência de remoção de matéria orgânica e nitrificação foram, respectivamente, de 75% e 100%. A nitrificação ocorreu após o 11° dia operacional do sistema combinado e se apresentou estável ao fim dessa etapa. Mesmo com a nitrificação completa, não houve limitação de carbono inorgânico, demonstrando que o material suporte cumpriu o papel de efeito tampão esperado, sem necessidade de suplementação de alcalinidade. Na segunda etapa de operação, com a inserção da recirculação do efluente tratado numa razão de recirculação de 1,5, foram obtidos ganhos em relação à remoção de matéria orgânica, com eficiência média 85%, entretanto, a remoção de nitrogênio total observada ficou na ordem de 36%, indicando o comprometimento da desnitrificação. O reator utilizado apresentou resposta efetiva na nitrificação quando comparada a espuma de poliuretano, tendo as conchas de sururu permitindo a manutenção da alcalinidade no substrato, no entanto, a elas pode ser atribuído também o comprometimento da desnitrificação, visto que o aumento no pH do efluente pode ter reduzido a velocidade do processo. Outro fator que também pode ter prejudicado o processo de remoção de nitrogênio foi o excesso de aeração no sistema. O ensaio hidrodinâmico realizado no RAALF constatou comportamento tendendo ao de mistura completa e foram observados ainda desvios de idealidade como zonas mortas e efeito de cauda longa, indicando que o material suporte pode ter influenciado a hidrodinâmica do reator. Os resultados obtidos demonstram que o reator forneceu um efluente com matéria orgânica reduzida e que a concha de sururu favoreceu a conversão de nitrogênio, comprovando a viabilidade da utilização do material como suporte principal em reator combinado de leito fixo aplicado ao tratamento de esgoto doméstico.
Abstract: This work evaluated the performance of an upflow and fixed bed aerobic-anaerobic reactor (RAALF), continuously operated, on a bench scale, filled with expanded clay and sururu shells as a support material for biomass immobilization, used for domestic sewage treatment. The use of the sururu shell as the main supporting material was due to the importance of testing reactor performance using low cost and easily available material. Furthermore, Oliveira Netto (2007) obtained good results in removal of organic matter and nitrogen having the polyurethane foam as main support material while operating a reactor with similar configuration. In a first step, the performance of the combined system was evaluated without recirculation of the liquid phase in total hydraulic detention time (TDH) near 11 hours, being 8 hours for the anaerobic phase and approximately 3 hours for the aerobic phase, where the efficiency of removal of organic matter and nitrification were, respectively, 75% and 100%. The nitrification occurred after the 11th operational day of the combined system and was stable at the end of this stage. Even with complete nitrification, there was no limitation of inorganic carbon, demonstrating that the support material fulfilled the role of expected buffer effect, without the need for alkalinity supplementation. In the second stage of operation, with the recirculation of the treated effluent inserted in a recirculation ratio of 1.5, gains were obtained in relation to the removal of organic matter, with an average efficiency of 85%, however, the total nitrogen removal observed was order of 36%, indicating denitrification impairment. The reactor showed an effective response to nitrification when compared to polyurethane foam, with the sururu shells allowing the maintenance of alkalinity in the substrate. However, the sururu shells may also not have contributed to the denitrification, since the increase in pH of the effluent may have reduced the speed of the process. Another factor that may also have impaired the nitrogen removal process was the excess aeration in the system. The hydrodynamic test performed in the RAALF showed behavior tending to the complete mixing and showed deviations of ideality as dead zones and long tail effect, indicating that the support material may have influenced the hydrodynamics of the reactor. The results showed that the reactor provided an effluent with reduced organic matter and that the sururu shell favored the conversion of nitrogen, proving the feasibility of using the material as main support in a combined fixed bed reactor applied to the domestic sewage treatment.
Palavras-chave: Reatores anaeróbios de fluxos ascendentes
Esgotos
Leito fixo
Reatores biológicos
Biomassa
Mytilidae
Upflow anaerobic reactors
Sanitary sewage
Fixed bed
Biological reactors
Biomass
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos e Saneamento
Citação: FERRO, Leandro Medeiros. Reator anaeróbio-aeróbio de leito fixo aplicado ao tratamento de esgoto doméstico utilizando conchas de sururu como material suporte principal. 2019. 64 f. Dissertação (Mestrado em Recursos hídricos e Saneamento) – Centro de Tecnologia, Programa de Pós Graduação em Recursos Hídricos e Saneamento, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2018.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/5239
Data do documento: 3-abr-2018
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