Remoção de Matéria Orgânica Carbonácea e Nitrogenada de Esgoto Sanitário Real em Reatores de Bancada de Leito Fixo Ordenado e Empacotado

• Autor(a) principal: Wosiack, Priscila Arcoverde
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
• Texto Completo: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/4162
• topic: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS; Reator de leito ordenado; Reator de leito empacotado; esgoto sanitário; remoção de matéria orgânica; remoção de nitrogênio; Ordered bed reactor; packed bed reactor; sanitary sewage; organic matter removal; nitrogen removal

O tratamento biológico de efluentes é bastante utilizado nas estações de tratamento de esgotos (ETE) para remoção da matéria orgânica carbonácea. Porém, no Brasil, sistemas tradicionalmente utilizados não promovem a remoção de nitrogênio total. Este trabalho teve por objetivo principal avaliar a remoção de matéria orgânica carbonácea e nitrogenada de esgoto sanitário real utilizando diferentes razões entre esgoto bruto (EB) e efluente anaeróbio (EU) proveniente de reator UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket). Foram utilizados dois reatores de bancada com duas diferentes disposições do leito fixo: leito ordenado (SFBR) e empacotado (PFBR), sob aeração intermitente. O meio suporte utilizado para fixação de biomassa foi o dispositivo denominado Mini Biobob® , feito em PEAD (Polietileno de alta densidade) e espuma de PU (poliuretano). Os reatores foram operados com TDH de 10 horas, e aeração intermitente, 120 min aerando seguidos de 60 min sem aeração, em ciclos de 180 min. Foram avaliadas 3 condições de operação, que se diferenciaram pela razão de EB e EU (v/v): Condição 1: 50/50; Condição 2: 75/25 e Condição 3: 25/75. Os resultados demonstraram não haver diferença estatística na eficiência de redução da DQO e NT entre os reatores. As eficiências de redução de DQO ficaram acima de 60%, nas três condições estudadas A condição 1 foi a que apresentou os melhores resultados de 87% e 88%, no SFBR e PFBR, respectivamente, de redução da DQO, e a condição 2 em relação aos resultados de remoção de NT, sendo 70,8% e 73,3%, no SFBR e FBR, respectivamente. Na condição 2, a nitrificação foi a etapa limitante enquanto na condição 3 foi a etapa de desnitrificação, prejudicando a eficiência de remoção de NT em ambas. As melhores velocidade cinéticas também foram identificas nos ensaios da Condição 1. Pelas imagens obtidas pelo MEV foi possível identificar estruturas semelhantes a bactérias nos formatos de cocos, bacilos e bactérias filamentosas que colonizaram o material suporte. Nos ensaios de ecotoxicidade o esgoto bruto comprometeu o crescimento das raízes e a replicação celular, e após o tratamento do afluente nos reatores as taxas de aberrações e mutagenicidade foram diminuídas. Na análise metataxonômica foi identificada dominância do gênero Nitrospira, responsável pela nitrificação. Chujaibacter, Rhodoblastus, Clostridium, Romboutsia, Hypomicrobium, os quais são gêneros associados a desnitrificação, também foram identificados, porém em baixas proporções. Os ensaios hidrodinâmicos mostraram que ambos os reatores são de mistura completa, apresentando o valor de N próximo a 1. Os resultados obtidos indicam que os modelos de reatores estudados possibilitaram a remoção de matéria orgânica e nitrogênio e podem ser aplicados como uma alternativa para aumentar a capacidade de tratamento da ETE e como uma etapa de pós- tratamento.