Remoção de matéria orgânica e de contaminantes de interesse emergente de efluente sintético em biorreator anaeróbio de leito fluidizado com membranas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Chyoshi, Bruna
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121738
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Eduardo Lucas Subtil
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Este sistema tem como característica principal o uso de material suporte para o desenvolvimento de biofilme, o qual se mantem suspenso no reator pela velocidade ascendente do fluido, que contribui com menor formação de depósito nas membranas. Além disso, tem potencial de degradar e remover contaminantes de interesse emergente (CE), alguns dos quais não são removidos completamente nas estações de tratamento convencionais, os quais podem ser tóxicos. Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo principal avaliar a remoção de matéria orgânica e de CE (17ß-estradiol, 17a-etinilestradiol, diclofenaco e amoxicilina) em AFMBR no tratamento de efluente sintético em diferentes TDH, bem como investigar os mecanismos de remoção dos CE e os níveis de fitoxicidade do efluente. O experimento foi dividido em 3 fases: (1) ausência de CE e TDH = 12 h; (2) presença de CE e TDH = 12 h e; (3) presença de CE e TDH = 6 h. A análise dos CE foi realizada por LC-MS. A avaliação dos níveis de fitotoxicidade do efluente foi realizada por meio de bioensaios de germinação com sementes de alface e mostarda. Os dados foram submetidos aos testes estatísticos de Kruskal-Wallis, Moods Median e Tukey. Os resultados demonstraram que o sistema operou em condições anaeróbias adequadas em todas as fases, mesmo com a introdução dos CE durante a Fase 2. O AFMBR se mostrou eficiente para a remoção de matéria orgânica, com valores médios em torno de 95% para a DQO e DBO5,20. A eficiência de remoção dos CE nas Fases 2 e 3 foram, respectivamente, 90 % e 82 % para o diclofenaco, 71 % e 70 % para o 17ß-estradiol, 37 % e 52 % para o 17a-etinilestradiol e, 11 % e 23 % para a amoxicilina. Não foram identificadas diferenças significativas entres as eficiências de remoção dos CE com a mudança do TDH de 12 h para 6 h. O mecanismo que teve maior contribuição para a remoção dos CE foi a biodegradação e parcelas não quantificadas, seguido do processo de sorção. Acredita-se que a hidrofobicidade dos compostos tenha influenciado a remoção por esses dois mecanismos. Os mecanismos de hidrólise, fotólise e retenção pela membrana tiveram contribuições desprezíveis pra a remoção dos CE. Quanto à fitotoxicidade, observou-se efeito inibitório do crescimento das raízes de alface e mostarda com a introdução dos CE. Em relação ao índice de germinação, o efeito inibitório somente foi observado nas sementes de mostarda nas Fases 2 e 3.Anaerobic fluidized bed membrane biorreactor (AFMBR) is a technology that has been studied for the treatment of effluents for reuse purposes. This system has as a differential feature the use of a support material for biofilm development, suspended in the reactor by the upward velocity of the fluid, which also provides less deposit formation in the membranes. In addition, it has the potential to remove contaminants of emerging concern (CEC), some of which are not completely removed in conventional treatment plants, which can be toxic. In this context, the present study aimed to evaluate the removal of organic matter and CEC (17ß-estradiol, 17a-ethinylestradiol, diclofenac and amoxicillin) in AFMBR for the treatment of synthetic effluent in different HRT, as well as to investigate removal mechanisms of CEC and the phytoxicity levels of the effluent. The experiment was divided into 3 Phases: (1) absence of CEC and HRT = 12h; (2) presence of CEC and HRT = 12h and; (3) presence of CEC and HRT = 6h. Analysis of CEC was performed by LC-MS. The effluent phytotoxicity levels were evaluated by germination bioassays with lettuce and mustard seeds. Data were submitted to Kruskal-Wallis, Moods Median and Tukey statistical tests. Results showed that system operated under adequate anaerobic conditions in all phases, even with the introduction of CEC during Phase 2. AFMBR was efficient for removal of organic matter, with average values around 95% for COD and BOD5,20. The removal efficiency of CEC in Phases 2 and 3 were, respectively, 90% and 82% for diclofenac, 71% and 70% for 17ß-estradiol, 37% and 52% for 17a-ethinylestradiol and 11% and 23% for amoxicillin. No significant differences were identified between the removal efficiencies of the CEC when HRT changed from 12 h to 6 h. The mechanism with greatest contributed to the removal of CEC was biodegradation and unquantified plots, followed by sorption process. The hydrophobicity of compounds is believed to have influenced their removal by these two mechanisms. Hydrolysis, photolysis and membrane retention mechanisms were negligible to removal of CEC. Regarding phytotoxicity, an inhibitory effect of lettuce and mustard root growth was observed with the introduction of CEC. Regarding germination index, inhibitory effect was only observed in mustard seeds in Phases 2 and 3.Subtil, Eduardo LucasCoelho, Lúcia Helena GomesTonetti, Adriano LuizJesus, Tatiane Araújo deChyoshi, Bruna2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf119 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121738http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121738&midiaext=78371http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121738&midiaext=78372Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=121738porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-03-25T17:05:28Zoai:BDTD:121738Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-03-25T17:05:28Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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