Tratamento da ?gua residu?ria da suinocultura utilizando filtro org?nico e digest?o aer?bia

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Adriana Paulo de Sousa
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRRJ
Texto Completo: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/4622
Resumo: Swine wastewater (SW) has high pollutant potential and a complex and heterogeneous constitution that requires the application of treatment techniques that are adequate to environmental standards and accessible to small pig farmers. However, it is impossible to establish a standard system, being essential the analysis of different levels of treatment to allow a system evaluation that suits each case. Considering the primary level, organic filters presenting low cost, high retention of ARS solids and the filtering material can become fertilizer or soil conditioner. At the secondary level, aerobic digestion is a promising and easy-to-operate technique capable of promoting the clarification of the liquid fraction and the stabilization of the solid fraction. Thus, the objective of the study was to evaluate the potential of aerobic filtration and digestion techniques in the treatment of ARS. For the filtration, a column was constructed using PET bottles, which was filled with the sugarcane bagasse, constituting the organic filter. During the operation, 50 L of ARS were filtered and the pH, electrical conductivity (EC), total solids (TS) and volatile solids (VS) were evaluated. The total contents of Ca, Mg, Cu, Zn, Mn, Fe and Al were also quantified. For aerobic digestion, three aerobic biological reactors were installed with a coupled air compressor. For each reactor 20 L of ARS were transferred and kept under aeration for 32 days. After this period, the treated effluent was transferred to the Imhoff cone for the separation of the liquid and solid fractions that were characterized by pH, TS, VS, N, chemical oxygen demand (COD), thermotolerant coliforms and total contents of Cu, Zn, Mn, Fe, Cd and Pb. As a main result, the organic filter effluent presented increased pH and a low EC reduction. The best filter efficiency was between 30 and 40 L of filtered effluent, in this interval it was possible to obtain TS and VS retention of more than 40% and retention of Cu, Zn and Mn above 99%. The Al was the least retained element in the filter, with removal between 13 and 19% between 30 and 40 L of filtered SW. The results of the aerobic digestion technique in the treatment of SW showed that although considerable removal of COD (86,8%), thermotolerant coliforms (>99,99%) and Cu, Zn and Mn (>87%), there was an increase of ST and insufficient N reduction to reach the limit established for the disposal in the water resource. For the solid fraction, it was reported that aerobic digestion was able to promote the stabilization of organic compounds, promoted an increase in N and ST contents and showed significant removal of thermotolerant coliforms, adapting it to the soil application after dehydration.
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However, it is impossible to establish a standard system, being essential the analysis of different levels of treatment to allow a system evaluation that suits each case. Considering the primary level, organic filters presenting low cost, high retention of ARS solids and the filtering material can become fertilizer or soil conditioner. At the secondary level, aerobic digestion is a promising and easy-to-operate technique capable of promoting the clarification of the liquid fraction and the stabilization of the solid fraction. Thus, the objective of the study was to evaluate the potential of aerobic filtration and digestion techniques in the treatment of ARS. For the filtration, a column was constructed using PET bottles, which was filled with the sugarcane bagasse, constituting the organic filter. During the operation, 50 L of ARS were filtered and the pH, electrical conductivity (EC), total solids (TS) and volatile solids (VS) were evaluated. The total contents of Ca, Mg, Cu, Zn, Mn, Fe and Al were also quantified. For aerobic digestion, three aerobic biological reactors were installed with a coupled air compressor. For each reactor 20 L of ARS were transferred and kept under aeration for 32 days. After this period, the treated effluent was transferred to the Imhoff cone for the separation of the liquid and solid fractions that were characterized by pH, TS, VS, N, chemical oxygen demand (COD), thermotolerant coliforms and total contents of Cu, Zn, Mn, Fe, Cd and Pb. As a main result, the organic filter effluent presented increased pH and a low EC reduction. The best filter efficiency was between 30 and 40 L of filtered effluent, in this interval it was possible to obtain TS and VS retention of more than 40% and retention of Cu, Zn and Mn above 99%. The Al was the least retained element in the filter, with removal between 13 and 19% between 30 and 40 L of filtered SW. The results of the aerobic digestion technique in the treatment of SW showed that although considerable removal of COD (86,8%), thermotolerant coliforms (>99,99%) and Cu, Zn and Mn (>87%), there was an increase of ST and insufficient N reduction to reach the limit established for the disposal in the water resource. For the solid fraction, it was reported that aerobic digestion was able to promote the stabilization of organic compounds, promoted an increase in N and ST contents and showed significant removal of thermotolerant coliforms, adapting it to the soil application after dehydration.A ?gua residu?ria da suinocultura (ARS) apresenta um alto potencial poluidor e uma complexa e heterog?nea constitui??o o que demanda a aplica??o de t?cnicas de tratamento capazes de adequ?-la aos padr?es ambientais e acess?veis aos pequenos suinocultores. No entanto, ? imposs?vel estabelecer um sistema padr?o, sendo imprescind?vel a an?lise de diferentes n?veis de tratamento para permitir uma avalia??o do sistema que se adapte a cada caso. Considerando o n?vel prim?rio, os filtros org?nicos se destacam, apresentando baixo custo, elevada reten??o de s?lidos da ARS e o meio filtrante pode torna-se adubo ou condicionador do solo. Em n?vel secund?rio, a digest?o aer?bia apresenta-se como uma t?cnica promissora e de f?cil opera??o, capaz de promover a clarifica??o da fra??o l?quida e a estabiliza??o da fra??o s?lida. Diante do exposto, o objetivo do estudo foi avaliar o potencial das t?cnicas de filtra??o e digest?o aer?bia no tratamento da ARS. Para a filtra??o foi constru?da uma coluna utilizando garrafas PET, que foi preenchida com o baga?o de cana-de-a??car triturado, constituindo o filtro org?nico. Durante a opera??o foram filtrados 50 L de ARS, desse efluente avaliou-se, a cada dois litros, o pH, a condutividade el?trica (CE), a concentra??o de s?lidos totais (ST) e vol?teis (SV). Tamb?m foram quantificados os teores totais de Ca, Mg, Cu, Zn, Mn, Fe e Al em amostras compostas por cinco amostras simples. Para a digest?o aer?bia foram confeccionados e instalados tr?s reatores biol?gicos aer?bios em bancada com um compressor de ar acoplado. Para cada reator foram transferidos 20 L de ARS que foram mantidos sob aera??o por 32 dias. Ap?s esse per?odo, o efluente tratado foi transferido para o cone Imhoff para a separa??o das fra??es l?quidas e s?lidas as quais foram caracterizadas por meio do pH, ST, SV, N, demanda qu?mica de oxig?nio (DQO), coliformes termotolerantes e os teores totais de Cu, Zn, Mn, Fe, Cd e Pb. Como resultado principal da t?cnica de filtra??o, observou-se que o efluente do filtro org?nico apresentou um aumento do pH e uma baixa redu??o da CE. A melhor efici?ncia do filtro foi entre 30 e 40 L de efluente filtrado, nesse intervalo foi poss?vel obter uma reten??o ST e SV maior que 40% e uma reten??o de Cu e Zn acima de 93%. O Al foi o elemento menos retido no filtro, com remo??o entre 13 e 19% no intervalo de 30 e 40 L de ARS filtrado. Como resultado da t?cnica de digest?o aer?bia no tratamento da ARS, verificou-se para a fra??o l?quida uma redu??o consider?vel de DQO (86,8%), coliformes termotolerantes (> 99,99%), Cu, Zn e Mn (> 87%). Observou-se um acr?scimo nos teores de ST e SV e redu??o de N insuficiente para atender o limite estabelecido para a disposi??o no corpo h?drico. Quanto ? fra??o s?lida, constatou-se que a digest?o aer?bia foi capaz de promover a estabiliza??o dos compostos org?nicos, promoveu um aumento nos teores de N e ST e apresentou uma remo??o significativa de coliformes termotolerantes adequando-a para a aplica??o no solo ap?s desidrata??o.Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2021-05-11T22:15:12Z No. of bitstreams: 1 2018 - Adriana Paulo de Sousa Oliveira.pdf: 1817431 bytes, checksum: 3800d7073fc5332dbaf549861745725e (MD5)Made available in DSpace on 2021-05-11T22:15:13Z (GMT). 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Oliveira, Adriana Paulo de Sousa
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author Oliveira, Adriana Paulo de Sousa
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description Swine wastewater (SW) has high pollutant potential and a complex and heterogeneous constitution that requires the application of treatment techniques that are adequate to environmental standards and accessible to small pig farmers. However, it is impossible to establish a standard system, being essential the analysis of different levels of treatment to allow a system evaluation that suits each case. Considering the primary level, organic filters presenting low cost, high retention of ARS solids and the filtering material can become fertilizer or soil conditioner. At the secondary level, aerobic digestion is a promising and easy-to-operate technique capable of promoting the clarification of the liquid fraction and the stabilization of the solid fraction. Thus, the objective of the study was to evaluate the potential of aerobic filtration and digestion techniques in the treatment of ARS. For the filtration, a column was constructed using PET bottles, which was filled with the sugarcane bagasse, constituting the organic filter. During the operation, 50 L of ARS were filtered and the pH, electrical conductivity (EC), total solids (TS) and volatile solids (VS) were evaluated. The total contents of Ca, Mg, Cu, Zn, Mn, Fe and Al were also quantified. For aerobic digestion, three aerobic biological reactors were installed with a coupled air compressor. For each reactor 20 L of ARS were transferred and kept under aeration for 32 days. After this period, the treated effluent was transferred to the Imhoff cone for the separation of the liquid and solid fractions that were characterized by pH, TS, VS, N, chemical oxygen demand (COD), thermotolerant coliforms and total contents of Cu, Zn, Mn, Fe, Cd and Pb. As a main result, the organic filter effluent presented increased pH and a low EC reduction. The best filter efficiency was between 30 and 40 L of filtered effluent, in this interval it was possible to obtain TS and VS retention of more than 40% and retention of Cu, Zn and Mn above 99%. The Al was the least retained element in the filter, with removal between 13 and 19% between 30 and 40 L of filtered SW. The results of the aerobic digestion technique in the treatment of SW showed that although considerable removal of COD (86,8%), thermotolerant coliforms (>99,99%) and Cu, Zn and Mn (>87%), there was an increase of ST and insufficient N reduction to reach the limit established for the disposal in the water resource. For the solid fraction, it was reported that aerobic digestion was able to promote the stabilization of organic compounds, promoted an increase in N and ST contents and showed significant removal of thermotolerant coliforms, adapting it to the soil application after dehydration.
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