Comparação do desempenho de um sistema de reator UASB unitário com dois sistemas de reatores em série tratando esgoto doméstico.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: ARAÚJO, Malba Linete Batista de.
Data de Publicação: 2000
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/8529
Resumo: Havendo necessidade de se dimensionar mais que um reator anaeróbio tipo UASB (upflovv anaerobic sludge blanket), surge a questão: os reatores deverão ser dispostos em serie ou em paralelo? Tratando-se de dois reatores em serie de volumes iguais surgem duas alternativas de construção: (1) os reatores em serie tem a mesma altura que os reatores em paralelo e, portanto, o dobro da velocidade ascendente do fluxo ou (2) os reatores em serie tem a metade da altura dos reatores em paralelo mantendo-se, portanto, a mesma velocidade ascendente do fluxo. A presente dissertação de mestrado trata de uma investigação experimental que teve como finalidade verificar as vantagens, quanto a estabilidade operacional e desempenho de remoção de matéria orgânica, da operação de reatores anaeróbios tipo UASB dispostos em serie sobre a operação de um único reator. Para tal foram operados ires sistemas constituídos de um reator unitário " M l " com 4 m de altura - Sistema 1; dois reatores iguais e em serie " M2-M3 ", também com 4 metros de altura cada - Sistema 2 e dois outros reatores iguais e em serie " M4-M5 ", com 2 metros de altura cada - Sistema 3. Os reatores em escala piloto, foram alimentados com esgoto bruto da cidade de Campina Grande. Foram realizados três experimentos caracterizados pelo tempo de detenção hidráulica (TDH) total de 6, 3,5 e 2 horas. Os parâmetros observados durante os três experimentos se referiram a estabilidade operacional (pH, Alcalinidade de bicarbonato e concentração de ácidos graxos voláteis), ao desempenho dos sistemas (DQO afluente e efluente) e ao desenvolvimento da manta de lodo. Os resultados da investigação mostraram que, para a faixa de tempos de detenção investigados, a operação de reatores em serie não oferece claras vantagens sobre a de um reator unitário, quanto a estabilidade operacional ou quanto ao desempenho em termos de remoção de matéria orgânica e de produção de lodo. Como não ha vantagem na operação dos reatores em serie, em geral, sera vantagem operar o sistema com reatores em paralelo, por razoes de ordem pratica: ( I ) esta configuração da maior flexibilidade operacional, permitindo o fechamento temporário de qualquer reator para manutenção e a divisão temporária do afluente sobre os outros reatores que permanecem em operação e (2) a configuração em paralelo absorve com maior facilidade eventuais picos nas cargas orgânica ou hidráulica.
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Tratando-se de dois reatores em serie de volumes iguais surgem duas alternativas de construção: (1) os reatores em serie tem a mesma altura que os reatores em paralelo e, portanto, o dobro da velocidade ascendente do fluxo ou (2) os reatores em serie tem a metade da altura dos reatores em paralelo mantendo-se, portanto, a mesma velocidade ascendente do fluxo. A presente dissertação de mestrado trata de uma investigação experimental que teve como finalidade verificar as vantagens, quanto a estabilidade operacional e desempenho de remoção de matéria orgânica, da operação de reatores anaeróbios tipo UASB dispostos em serie sobre a operação de um único reator. Para tal foram operados ires sistemas constituídos de um reator unitário " M l " com 4 m de altura - Sistema 1; dois reatores iguais e em serie " M2-M3 ", também com 4 metros de altura cada - Sistema 2 e dois outros reatores iguais e em serie " M4-M5 ", com 2 metros de altura cada - Sistema 3. Os reatores em escala piloto, foram alimentados com esgoto bruto da cidade de Campina Grande. Foram realizados três experimentos caracterizados pelo tempo de detenção hidráulica (TDH) total de 6, 3,5 e 2 horas. Os parâmetros observados durante os três experimentos se referiram a estabilidade operacional (pH, Alcalinidade de bicarbonato e concentração de ácidos graxos voláteis), ao desempenho dos sistemas (DQO afluente e efluente) e ao desenvolvimento da manta de lodo. Os resultados da investigação mostraram que, para a faixa de tempos de detenção investigados, a operação de reatores em serie não oferece claras vantagens sobre a de um reator unitário, quanto a estabilidade operacional ou quanto ao desempenho em termos de remoção de matéria orgânica e de produção de lodo. Como não ha vantagem na operação dos reatores em serie, em geral, sera vantagem operar o sistema com reatores em paralelo, por razoes de ordem pratica: ( I ) esta configuração da maior flexibilidade operacional, permitindo o fechamento temporário de qualquer reator para manutenção e a divisão temporária do afluente sobre os outros reatores que permanecem em operação e (2) a configuração em paralelo absorve com maior facilidade eventuais picos nas cargas orgânica ou hidráulica.If more than one reactor of the UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) type is to be constructed, the question rises if the reactors must be placed in parallel or in series. When there are two reactors of the same size, there are two alternatives for the dispositions in series; (1) the reactores may have the same depth as that of the reactors in parallel and hence will have double the upflow velocity or (2) the reactors in series have only half the depth of the parallel reactor so that the same upflow velocity as in those is maintained. The present master thesis reports on na experimental investigation that had the aim to verify the advantages of UASB reactors operated in series compared to those unitary reactor with respect to operational stability, organic removal efficiency and sludge production for this three systems of UASB reactors were operated at pilot scale: System 1 was a single (equivalent to one of two parallel units) with a height of 4 m; System 2 was composed of two equal UASB reactors with equal volume and also 4 m height each and System 3 was composed of two equal UASB reactors with a height of 2 m each. The systems were fed with raw sewage of the City of Campina Grande. Three series of experiments were earned out characterised by three hydraulic retention times: Total HRTs of 6, 3,5 and 2 hours were applied inthe three systems. The evaluated parameters during the investigation were related to the operational stability (pH, total and bicarbonate alkalinity and volatie fatty acid concentration) to the performance of the systems in terms or organic material removal efficiency (influent and effluent COD) and to the development of the sludge bed. The results show that for the range of investigated HRT values series operations does not offer advantages compared to operation in unitary reactor as far as operatinal stability, organic material removal efficiency or sludge bed development and sludge production is concerned. Since there arc no advantages in the operation in series in general it will be preferable to operate the reactors in parallel for pratical reasons: ( I ) this configuration leads to higher operational flexibility, allowing close down of of the units and dividing the influent over those that remain in operation and (2) in the parallel configuration peak values of organic and hydraulic loads that may occur, are absorbed more easily.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRNPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTALUFCGHAANDEL, Adrianus Cornelius Van.CAVALCANTI, Paula Frassinetti Feitosa.HAANDEL, A. C. V.CAVALCANTI, P. F. F.http://lattes.cnpq.br/4982723988716062http://lattes.cnpq.br/1498079876820546OLIVEIRA, Rui de.SOUSA, José Tavares de.ARAÚJO, Malba Linete Batista de.2000-03-302019-10-28T09:58:02Z2019-10-282019-10-28T09:58:02Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8529ARAÚJO, Malba Linete Batista de. Comparação do desempenho de um sistema de reator UASB unitário com dois sistemas de reatores em série tratando esgoto doméstico. 2000. 85f. (Dissertação) Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental, Curso de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba – Campus II - Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2000. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8529porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-09-15T18:18:02Zoai:localhost:riufcg/8529Biblioteca 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:48512022-09-15T18:18:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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