Reatores de biofilme em bateladas sequenciais visando a nitrificação e desnitrificação simultâneas de esgoto sintético sob baixa relação carbono/ nitrogênio

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Mezzomo, Luiza França
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
Texto Completo: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/6067
Resumo: The worrying presence of nitrogen in wastewater is related to its potential to cause eutrophication in water bodies, in addition to the risks to human health. Simultaneous nitrification and denitrification (SND) is an innovative biological process for nitrogen removal, which minimizes the energy needed to supply oxygen and prevents the addition of an electron source. This process has been applied in batch systems, such as Sequential Batch Biofilm Reactor (SBBR), and some of their operational conditions have been tested for maximum removal along with time savings, carbon source and aeration. This work, which used synthetic sewage with low C/N ratio, was divided into tests, where batch reactors with polyurethane foam were evaluated with different concentrations of alkalinity and nitrogen tributaries. Each test followed 32 cycles of 6h (with aeration of 4.5h) and in this period analyzes were carried out to verify the environmental conditions, the carbon and nitrogen removal efficiencies as well as the evaluation of microbial adhesion. The environmental conditions indicated for the NDS process were maintained throughout the operation. With a mean C/N ratio of 5.3, a COD removal efficiency between 62 and 84% and NT removal of 14 to 34% was obtained. The nitrification and denitrification efficiencies obtained were low, but indicated that there was no limitation of the NDS process due to unavailability of electron donors. The unsatisfactory process is due to insufficient dissolved oxygen concentrations and / or aeration time. The increase of alkalinizing and of affluent nitrogen was not interesting, discouraging the removal of nitrogen. Finally, COD removal efficiency was shown by multiple regression, related to the affluent C / N ratio, while NT removal efficiency was strongly influenced by COD and alkalinity affluents.
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spelling Reatores de biofilme em bateladas sequenciais visando a nitrificação e desnitrificação simultâneas de esgoto sintético sob baixa relação carbono/ nitrogênioSequential Batch Biofilm Reactors Aiming at Nitrification and Denitrification Simultaneous of Synthetic Sewage Low Ratio Carbon / NitrogenEsgotos sintéticos – TratamentoBiofilmesNitrificaçãoDesnitrificaçãoSBBRNitrogenSNDC/N ratioCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOSThe worrying presence of nitrogen in wastewater is related to its potential to cause eutrophication in water bodies, in addition to the risks to human health. Simultaneous nitrification and denitrification (SND) is an innovative biological process for nitrogen removal, which minimizes the energy needed to supply oxygen and prevents the addition of an electron source. This process has been applied in batch systems, such as Sequential Batch Biofilm Reactor (SBBR), and some of their operational conditions have been tested for maximum removal along with time savings, carbon source and aeration. This work, which used synthetic sewage with low C/N ratio, was divided into tests, where batch reactors with polyurethane foam were evaluated with different concentrations of alkalinity and nitrogen tributaries. Each test followed 32 cycles of 6h (with aeration of 4.5h) and in this period analyzes were carried out to verify the environmental conditions, the carbon and nitrogen removal efficiencies as well as the evaluation of microbial adhesion. The environmental conditions indicated for the NDS process were maintained throughout the operation. With a mean C/N ratio of 5.3, a COD removal efficiency between 62 and 84% and NT removal of 14 to 34% was obtained. The nitrification and denitrification efficiencies obtained were low, but indicated that there was no limitation of the NDS process due to unavailability of electron donors. The unsatisfactory process is due to insufficient dissolved oxygen concentrations and / or aeration time. The increase of alkalinizing and of affluent nitrogen was not interesting, discouraging the removal of nitrogen. Finally, COD removal efficiency was shown by multiple regression, related to the affluent C / N ratio, while NT removal efficiency was strongly influenced by COD and alkalinity affluents.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorA preocupante presença de nitrogênio nas águas residuárias tem relação com seu potencial de causar eutrofização em corpos d’água, além dos riscos à saúde humana. A nitrificação e desnitrificação simultânea (NDS) é um processo biológico inovador para remoção de nitrogênio, que minimiza a energia necessária de fornecimento de oxigênio e evita a adição de fonte de elétrons. Esse processo vem sendo aplicado em sistemas bateladas, como sistemas de biofilme em bateladas sequenciais (RBBS), e algumas de suas condições operacionais vem sendo testadas para a remoção máxima juntamente com economia de tempo, fonte de carbono e aeração. Esse trabalho, que utilizou esgoto sintético com baixa relação C/N, foi dividido em testes, onde reatores em batelada com espuma de poliuretano foram avaliados com diferentes concentrações de alcalinidade e nitrogênio afluentes. Cada teste seguiu 32 ciclos de 6h (com aeração de 4,5h) e nesse período foram realizadas análises para verificação das condições ambientais, das eficiências de remoção de carbono e nitrogênio como também a avaliação de adesão microbiana. As condições ambientais indicadas para o processo NDS foram mantidas durante toda a operação. Com a relação C/N média de 5,3, obteve-se uma eficiência de remoção de DQO entre 62 e 84% e remoção de NT de 14 a 34%. As eficiências de nitrificação e desnitrificação obtidas foram baixas, mas indicaram que não houve limitação do processo NDS por indisponibilidade de doadores de elétrons. O processo insatisfatório deve-se as concentrações de oxigênio dissolvido e/ou tempo de aeração insuficientes. O aumento de alcalinizante e de nitrogênio afluente não foi interessante, desafavorecendo a remoção de nitrogênio. Por fim, a eficiência de remoção de DQO mostrou-se, pela regressão múltipla, relacionada com a relação C/N afluente, enquanto a eficiência de remoção de NT sofreu forte influência da DQO e da alcalinidade afluentes.Universidade Federal de AlagoasBrasilPrograma de Pós-Graduação em Recursos Hídricos e SaneamentoUFALOliveira Netto, Antônio Pedro dehttp://lattes.cnpq.br/0999173245427422Amorim, Eduardo Lucena Cavalcante dehttp://lattes.cnpq.br/5647462671079561Santos, Norma Cândida doshttp://lattes.cnpq.br/2356701118140731Mezzomo, Luiza França2019-10-11T13:25:30Z2019-10-102019-10-11T13:25:30Z2019-03-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfMEZZOMO, Luiza França. Reatores de biofilme em bateladas sequenciais visando a nitrificação e desnitrificação simultâneas de esgoto sintético sob baixa relação carbono/ nitrogênio. 2019. 65 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, 2019.http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/6067porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instname:Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instacron:UFAL2019-10-11T13:32:16Zoai:www.repositorio.ufal.br:riufal/6067Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufal.br/oai/requestri@sibi.ufal.bropendoar:2019-10-11T13:32:16Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) - Universidade Federal de Alagoas (UFAL)false
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