Avaliação do desempenho dos processos metabólicos de grupos bacterianos em sistemas de tratamento conjugado de resíduos líquidos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB |
Texto Completo: | http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4002 |
Resumo: | A biodecomposição de resíduos sólidos em lixões a céu aberto ou em aterros sanitários, produz o lixiviado, resíduo líquido altamente poluidor. Devido a elevada concentração de nitrogênio amoniacal presente no lixiviado de aterro sanitário, o tratamento conjugado deste efluente com esgoto doméstico, se apresenta como alternativa tecnológica eficiente para obtenção de um efluente passivo de tratamento biológico. Nesse contexto, utilizam-se processos biológicos para a remoção de compostos nitrogenados presentes em efluentes de origem antrópica, que se lançados no ambiente ocasionam a eutrofização das águas naturais, o que dificulta seu uso para consumo humano. O tratamento biológico do conjugado do lixiviado com esgoto doméstico, pode ser realizado em reatores em série onde se favorecem as condições necessárias para a ocorrência das etapas naturais do ciclo do nitrogênio de amonificação, nitrificação (em duas etapas: nitritação e nitratação) e desnitrificação. O presente trabalho teve como objetivo realizar a caracterização qualitativa e quantitativa dos grupos bacterianos responsáveis pelo processo de oxidação (nitrificação) e redução (desnitrificação), aplicando-se a técnica do Número Mais Provável (NMP) em um sistema experimental constituído por um reator UASB seguido de um Filtro Biológico Percolador (FBP) e um Reator Anóxico. Os reatores foram instalados e monitorados de forma sequenciada ao longo do processo de tratamento do conjugado do lixiviado de aterro sanitário com o esgoto doméstico. A eficiência da etapa de amonificação no reator UASB avaliada durante a transformação do nitrogênio orgânico a inorgânico foi de 6,4%, o que representou um acréscimo de 9,8 mg/L de nitrogênio amoniacal no efluente do reator. O Número Mais Provável (NMP) das bactérias nitrificantes foi estimado nas amostras coletadas no efluente do FBP. O NMP das bactérias oxidantes de amônia (BOA) variou de 0,8x10^2 a 1,4x10^5 NMP/100ml. Já o NMP das Oxidantes de nitrito (BON), variou de 0,8x10^2 a 2,2x10^4 NMP/100ml. As bactérias desnitrificantes, foram quantificadas nas amostras coletadas no efluente do reator anóxico. O NMP das bactérias desnitrificantes variou de 7,0x10^3 a 2,6x10^4 NMP/100ml. A eficiência de remoção biológica de nitrogênio no FBP, apresentou eficiência média de 16,42%, gerando um efluente com concentração média de 136,4 mg N-NH4^+ .L^-1 no FBP. Os resultados obtidos durante o monitoramento do sistema experimental, comprovaram sua capacidade de realizar os processos globais de transformação do nitrogênio. Porém, destaca-se a necessidade do controle rigoroso dos parâmetros operacionais, para atingir maiores eficiências de remoção do nitrogênio em sistemas de tratamento. |
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Avaliação do desempenho dos processos metabólicos de grupos bacterianos em sistemas de tratamento conjugado de resíduos líquidosBactérias nitrificantesTratamento conjugadoEsgoto domésticoLixiviado de aterro sanitárioNitrifying bacteriaConjugated treatmentDomestic sewageLandfill leachateENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIAA biodecomposição de resíduos sólidos em lixões a céu aberto ou em aterros sanitários, produz o lixiviado, resíduo líquido altamente poluidor. Devido a elevada concentração de nitrogênio amoniacal presente no lixiviado de aterro sanitário, o tratamento conjugado deste efluente com esgoto doméstico, se apresenta como alternativa tecnológica eficiente para obtenção de um efluente passivo de tratamento biológico. Nesse contexto, utilizam-se processos biológicos para a remoção de compostos nitrogenados presentes em efluentes de origem antrópica, que se lançados no ambiente ocasionam a eutrofização das águas naturais, o que dificulta seu uso para consumo humano. O tratamento biológico do conjugado do lixiviado com esgoto doméstico, pode ser realizado em reatores em série onde se favorecem as condições necessárias para a ocorrência das etapas naturais do ciclo do nitrogênio de amonificação, nitrificação (em duas etapas: nitritação e nitratação) e desnitrificação. O presente trabalho teve como objetivo realizar a caracterização qualitativa e quantitativa dos grupos bacterianos responsáveis pelo processo de oxidação (nitrificação) e redução (desnitrificação), aplicando-se a técnica do Número Mais Provável (NMP) em um sistema experimental constituído por um reator UASB seguido de um Filtro Biológico Percolador (FBP) e um Reator Anóxico. Os reatores foram instalados e monitorados de forma sequenciada ao longo do processo de tratamento do conjugado do lixiviado de aterro sanitário com o esgoto doméstico. A eficiência da etapa de amonificação no reator UASB avaliada durante a transformação do nitrogênio orgânico a inorgânico foi de 6,4%, o que representou um acréscimo de 9,8 mg/L de nitrogênio amoniacal no efluente do reator. O Número Mais Provável (NMP) das bactérias nitrificantes foi estimado nas amostras coletadas no efluente do FBP. O NMP das bactérias oxidantes de amônia (BOA) variou de 0,8x10^2 a 1,4x10^5 NMP/100ml. Já o NMP das Oxidantes de nitrito (BON), variou de 0,8x10^2 a 2,2x10^4 NMP/100ml. As bactérias desnitrificantes, foram quantificadas nas amostras coletadas no efluente do reator anóxico. O NMP das bactérias desnitrificantes variou de 7,0x10^3 a 2,6x10^4 NMP/100ml. A eficiência de remoção biológica de nitrogênio no FBP, apresentou eficiência média de 16,42%, gerando um efluente com concentração média de 136,4 mg N-NH4^+ .L^-1 no FBP. Os resultados obtidos durante o monitoramento do sistema experimental, comprovaram sua capacidade de realizar os processos globais de transformação do nitrogênio. Porém, destaca-se a necessidade do controle rigoroso dos parâmetros operacionais, para atingir maiores eficiências de remoção do nitrogênio em sistemas de tratamento.The biodecomposition of solid waste in open dumps or in landfills, produces leachate, a highly polluting liquid residue. Due to the high concentration of ammoniacal nitrogen present in the landfill leachate, the combined treatment of this effluent with domestic sewage, presents itself as an efficient technological alternative to obtain a passive biological treatment effluent. In this context, biological processes are used to remove nitrogenous compounds present in effluents of anthropic origin, which, if released into the environment, cause the eutrophication of natural waters, which hinders their use for human consumption. The biological treatment of the leachate conjugate with domestic sewage can be carried out in series reactors where the necessary conditions for the occurrence of the natural stages of the nitrogen cycle of ammonification, nitrification (in two stages: nitritation and nitration) and denitrification. The present work aimed to carry out the qualitative and quantitative characterization of the bacterial groups responsible for the oxidation (nitrification) and reduction (denitrification) process, applying the Most Probable Number (MPN) technique in an experimental system consisting of a UASB reactor followed by a Percolating Biological Filter (PBF) and an anoxic reactor. The reactors were installed and monitored sequentially throughout the process of treating the conjugate of the landfill leachate with domestic sewage. The efficiency of the ammonification step in the UASB reactor evaluated during the transformation from organic to inorganic nitrogen was 6.4%, which represents an increase of 9.8 mg/L of ammoniacal nitrogen in the effluent of the reactor. The Most Probable Number (MPN) of the nitrifying bacteria was estimated in those collected in the FBP effluent. The MPN of ammonia oxidizing bacteria (AOB) varied from 0,8x10^2 a 1,4x10^5 MPN/100ml. The MPN of nitrite oxidizers (NOB), varied from 0,8x10^2 a 2,2x10^4 MPN/100ml. The denitrifying bacteria were quantified in the samples collected in the effluent of the anoxic reactor. The MPN of denitrifying bacteria varied from 7,0x10^3 a 2,6x10^4 MPN/100ml. he efficiency of biological nitrogen removal in the FBP showed an average efficiency of 16.42%, generating an effluent with an average concentration of 136.4mg N-NH4^+.L^-1 in the FBP. The results obtained during the monitoring of the experimental system, proved its capacity to carry out the global processes of transformation of nitrogen. However, the need for strict control of operational parameters is highlighted, in order to achieve greater nitrogen removal efficiencies in treatment systems.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Estadual da ParaíbaPró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGPBrasilUEPBPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTALeite, Valderi Duarte10879390468Ceballos, Beatriz Susana O. de16025539472Reis, Andre Luiz Queiroga00855775459Silva, Aline Carolina da84120274500Amorim, Jefferson Santos de2022-01-04T14:06:12Z2021-02-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfAMORIM, Jefferson Santos de. Avaliação do desempenho dos processos metabólicos de grupos bacterianos em sistemas de tratamento conjugado de resíduos líquidos. 2021. 86f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2021.http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4002porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPBinstname:Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)instacron:UEPB2022-01-04T14:06:12Zoai:tede.bc.uepb.edu.br:tede/4002Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/PUBhttp://tede.bc.uepb.edu.br/oai/requestbc@uepb.edu.br||opendoar:2022-01-04T14:06:12Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB - Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)false |
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