Lagoas de polimento como pós-tratamento de reatores UASB: remoção de material orgânico
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 UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/21075 |
Resumo: | O regime de bateladas sequenciais em lagoas de polimento apresenta duas vantagens importantes em relação às lagoas de fluxo contínuo: (1) reduz consideravelmente o tempo necessário para o decaimento de organismos patogênicos e (2) possibilita a remoção eficiente dos nutrientes, a exemplo de nitrogênio e fósforo. Entretanto, a aplicabilidade do regime de bateladas sequenciais é limitada pela concentração de material orgânico no afluente da lagoa: se essa concentração é alta, a demanda por oxigênio pode exceder a capacidade de geração na lagoa e o ambiente fica anaeróbio, o que é indesejável, pois a digestão anaeróbia é lenta quando a concentração de material orgânico é baixa. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar a remoção do material orgânico residual do efluente pré-tratado anaerobiamente (reator UASB) em lagoas de polimento operadas em regime de bateladas sequenciais (LPBS). Além disso, avaliou-se a influência da concentração inicial do material orgânico e da profundidade sobre o desempenho das lagoas. Adicionalmente, testou-se a possibilidade do uso de inóculo de algas para acelerar o tratamento do afluente. A operação das lagoas de polimento permitiu a remoção eficiente da DBO (em média 70%), mas o tempo para alcançar a DBO mínima aumentou com a profundidade. Durante o tratamento, a DBO passou por um mínimo e depois aumentou, presumivelmente devido à produção de algas. Em todos os casos, quando a DBO do afluente da lagoa aumentou, a concentração mínima do efluente também aumentou. Ao elevar a concentração de material orgânico nas LPBS não se estabeleceu um ambiente anaeróbio nas lagoas e observou-se um aumento da concentração de OD e do pH com o tempo, embora menor para maiores profundidades e altas cargas aplicadas. Quanto a possibilidade do uso de inóculo para acelerar o pós-tratamento em LPBS foi possível acelerar o processo de tratamento com 20% de inóculo na LPBS de 0,2 m, por outro lado, a inoculação não se mostrou vantajosa para a LPBS de 0,4 m. |
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Lagoas de polimento como pós-tratamento de reatores UASB: remoção de material orgânicoPré-tratamento anaeróbioRemoção da DBOProfundidade da lagoaInóculoAnaerobic PretreatmentBOD removal efficiencyPond depthInoculumEngenharia CivilO regime de bateladas sequenciais em lagoas de polimento apresenta duas vantagens importantes em relação às lagoas de fluxo contínuo: (1) reduz consideravelmente o tempo necessário para o decaimento de organismos patogênicos e (2) possibilita a remoção eficiente dos nutrientes, a exemplo de nitrogênio e fósforo. Entretanto, a aplicabilidade do regime de bateladas sequenciais é limitada pela concentração de material orgânico no afluente da lagoa: se essa concentração é alta, a demanda por oxigênio pode exceder a capacidade de geração na lagoa e o ambiente fica anaeróbio, o que é indesejável, pois a digestão anaeróbia é lenta quando a concentração de material orgânico é baixa. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar a remoção do material orgânico residual do efluente pré-tratado anaerobiamente (reator UASB) em lagoas de polimento operadas em regime de bateladas sequenciais (LPBS). Além disso, avaliou-se a influência da concentração inicial do material orgânico e da profundidade sobre o desempenho das lagoas. Adicionalmente, testou-se a possibilidade do uso de inóculo de algas para acelerar o tratamento do afluente. A operação das lagoas de polimento permitiu a remoção eficiente da DBO (em média 70%), mas o tempo para alcançar a DBO mínima aumentou com a profundidade. Durante o tratamento, a DBO passou por um mínimo e depois aumentou, presumivelmente devido à produção de algas. Em todos os casos, quando a DBO do afluente da lagoa aumentou, a concentração mínima do efluente também aumentou. Ao elevar a concentração de material orgânico nas LPBS não se estabeleceu um ambiente anaeróbio nas lagoas e observou-se um aumento da concentração de OD e do pH com o tempo, embora menor para maiores profundidades e altas cargas aplicadas. Quanto a possibilidade do uso de inóculo para acelerar o pós-tratamento em LPBS foi possível acelerar o processo de tratamento com 20% de inóculo na LPBS de 0,2 m, por outro lado, a inoculação não se mostrou vantajosa para a LPBS de 0,4 m.The sequential batch regime in polishing ponds has two important advantages in comparison to continuous flow ponds: (1) it greatly reduces the time required for bacterial removal and (2) it opens the possibility of efficiently removing the nutrients nitrogen and phosphorus. However, the applicability of the sequential batch regime is limited by the concentration of organic material of the pond influent: if this concentration is too high, the oxygen demand exceeds the oxygen generation capacity in the pond and the environment will become anaerobic, which is undesirable: the anaerobic digestion leaves a high concentration of residual organic material. In this context, this work aims to evaluate the removal of residual organic material from the effluent of a UASB reactor in polishing ponds, operated in sequential batch mode. In addition, the influence of the initial concentration of organic material and depth on the performance of the ponds was evaluated. Additionally, the use of inoculum was tested to assess the possibility of increasing the treatment capacity. The operation of polishing ponds in sequential batches allowed efficient removal of organic material, BOD (on average 70%), but the time to reach the minim DBO increased with increasing depth. During the treatment of a batch, the BOD went through a minimum and then increased, presumably due to the production of algae. In all cases, when the organic material concentration applied in the LPBS increased, the concentration of the minimum residual BOD also increased. The elevation of organic material on LPBS did not lead to an anaerobic environment in the ponds. An increase was observed of the dissolved oxygen concentration and pH during the treatment period, although lower for greater depths and higher applied charges. With respect to the use of inoculum to improve the post-treatment in LPBS, it was viable in the LPBS with a depth of 0,2 m and 20% of inoculum. The inoculation did not lead to an increase of the treatment capacity of LPBS with a depth of 0,4 m.CapesUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRNPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTALUFCGVAN HAANDEL, Adrianus Cornelius.http://lattes.cnpq.br/4982723988716062SANTOS, Silvânia Lucas dos.http://lattes.cnpq.br/3125071417158010SANTOS, Elivânia Vasconcelos Moraes dos.http://lattes.cnpq.br/2272140867323764SOUSA, José Tavares de.http://lattes.cnpq.br/9348418607084437AGUIAR, Matheus Rodrigues Lima.2021-08-232021-09-10T19:17:04Z2021-09-102021-09-10T19:17:04Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/21075AGUIAR, Matheus Rodrigues Lima. Lagoas de polimento como pós-tratamento de reatores UASB: remoção de material orgânico. 50 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2021.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2021-09-10T19:17:04Zoai:localhost:riufcg/21075Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512021-09-10T19:17:04Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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