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Reator de leito expandido em escala plena com zonas anaeróbia e aeróbia sobrepostas: remoção conjunta de matéria orgânica e nutrientes e estudo do comportamento microbiológico do biofilme, por respirometria e microsensor de OD (2007)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: SIMAN, RENATO RIBEIRO - EESC
  • USP Schools: EESC
  • Subjects: NITRIFICAÇÃO; DESNITRIFICAÇÃO; REATORES ANAERÓBIOS
  • Language: Português
  • Abstract: A presente pesquisa teve a intenção de desenvolver reator biológico de 159 'M POT.3' de volume total, com leito de carvões granulares (ativado e antracito) expandido e parcialmente aerado, para promover remoções de matéria orgânica e nutrientes (N e P) do esgoto sanitário, devido a manutenção de ambientes anaeróbio e aeróbio, estratificados ao longo da altura do reator e ao longo do biofilme cultivado em seu interior. Para avaliar o impacto das modificações operacionais no comportamento biológico dos microrganismos presentes no reator, foram aplicados métodos para análise das atividades nitrificante (ANE), desnitrificante (ADE) e metanogênica (PME), embasados em testes respirométricos padrões descritos na literatura. A estratificação reacional também foi estudada dentro de filmes biológicos com a ajuda de microsensores amperométricos de OD em testes de bancada. Assim, após 451 dias de operação, foi possível verificar remoções médias de 'DQO IND.F', NTK e fosfato total de, respectivamente 78%, 56% e 42%, quando o reator foi operado por 66 dias com tempo de detenção hidráulica médio de 8,8 h, injetor de oxigênio puro, instalado após placa de orifício em linha de recirculação aerada, a qual funcionava pressurizada (3 a 4 bar) e com razão média de recirculação igual a 3, comparada à vazão de alimentação. Para o restante do período, no qual foram aplicadas taxas de carregamentos volumétricos médios de 0,74 '+ OU -' 0,28 kg'DQO IND.F'/'M POT.3'.dia;0,17 '+ OU -' 0,07 kg NTK/'M POT.3'.dia e 0,05 '+ OU -' 0,02 kg'PO IND.4'POT.-3'/'M POT.3'.dia, o sistema demonstrou remoções médias de 65 '+ OU -' 20% para 'DQO IND.F', 25 '+ OU -' 21% para o NTK e 48 '+ OU -' 18% para o fosfato total, mesmo operado com tempo de retenção celular médio de 15 '+ OU -' 7 dias. Os testes respirométricos foram sensíveis para avaliar a atividade microbiana do material biológico coletado ao longo do reator, com os quais foram verificados PME ) médio de 0,25 mL'CH IND.4'/gSVT.h, para as amostras de material biológico coletado na região anaeróbia, ao fundo do reator; ANE variando entre 1,3 a 4,4 mg'O IND.2'/gSVT.h, para as amostras coletadas na região aeróbia, intermediária ao reator; e ADE variando entre 0,024 e 5,20 mg'N IND.2'/gSVT.h, para amostras coletadas, respectivamente, no fundo e no topo do reator. As análises do material líquido também corroboram com a idéia de estratificação dos ambientes aeróbio, no fundo do reator, e micro-aerado, em sua região intermediária superior, apontando para região com alto potencial de ocorrerem nitrificação e desnitrificação conjuntas no topo da sua zona reativa. O microsensor amperométrico de OD com ponta entre 10 e 30 'mü'm de diâmetro, confeccionados em laboratório especializado, se mostrou sensível para a observação do gradiente de concentração de oxigênio dissolvido dentro de filme biológico, suficientes para a formação de regiões aeróbia e anaeróbia em seu interior, cuja informação pode ser útilpara a aprimoramento de reatores com biofilme, projetados para remoções combinadas de matéria orgânica e nutrientes. Entretanto, quando se pretende definir parâmetros cinéticos ou de transferência de massa, maior rigor deve ser dispensado na definição dos locais para a aplicação do sensor, nos quais sejam reduzidos os efeitos da heterogeneidade do agregado microbiano no ajuste da modelagem matemática aplicada aos pontos experimentais
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 15.06.2007
  • Acesso online ao documento

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    EESC31100106718TESE 5332
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    • ABNT

      SIMAN, Renato Ribeiro; CAMPOS, José Roberto. Reator de leito expandido em escala plena com zonas anaeróbia e aeróbia sobrepostas: remoção conjunta de matéria orgânica e nutrientes e estudo do comportamento microbiológico do biofilme, por respirometria e microsensor de OD. 2007.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2007. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-31102008-151843/ >.
    • APA

      Siman, R. R., & Campos, J. R. (2007). Reator de leito expandido em escala plena com zonas anaeróbia e aeróbia sobrepostas: remoção conjunta de matéria orgânica e nutrientes e estudo do comportamento microbiológico do biofilme, por respirometria e microsensor de OD. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-31102008-151843/
    • NLM

      Siman RR, Campos JR. Reator de leito expandido em escala plena com zonas anaeróbia e aeróbia sobrepostas: remoção conjunta de matéria orgânica e nutrientes e estudo do comportamento microbiológico do biofilme, por respirometria e microsensor de OD [Internet]. 2007 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-31102008-151843/
    • Vancouver

      Siman RR, Campos JR. Reator de leito expandido em escala plena com zonas anaeróbia e aeróbia sobrepostas: remoção conjunta de matéria orgânica e nutrientes e estudo do comportamento microbiológico do biofilme, por respirometria e microsensor de OD [Internet]. 2007 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-31102008-151843/