Avaliação da aclimatação de lodos anaeróbios a lixiviado de aterro sanitário

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Latocheski, Elaine Cristina, 1990-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/69320
Resumo: Orientadora: Profª Drª Maria Cristina Borba Braga
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spelling Latocheski, Elaine Cristina, 1990-Braga, Maria Cristina Borba, 1956-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental2021-06-17T17:09:29Z2021-06-17T17:09:29Z2020https://hdl.handle.net/1884/69320Orientadora: Profª Drª Maria Cristina Borba BragaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa : Curitiba, 20/05/2020Inclui referências: p.176-186Resumo: Este estudo avaliou a aclimatação de lodos anaeróbios a lixiviado de aterro sanitário. Os lodos foram coletados de lagoa facultativa (L1) e reator UASB (L2), e mantidos a 4 °C durante 6 meses, condição que resultou na redução da AME do L2, de 0,474 g DQO/g SVT.d para 0,149 g DQO/g SVT.d. O armazenamento do lixiviado à temperatura ambiente, durante 6 meses, resultou na diminuição da sua biodegradabilidade. A percentagem inerte da concentração da DQO do lixiviado foi 90% (L1) e 47% (L2). A biodegradabilidade anaeróbia, avaliada por meio da eficiência de remoção da DQO, foi -14% (L1) e -10% (L2). Estes valores confirmaram a recalcitrância do lixiviado armazenado. Planejamentos fatoriais mostraram que a concentração do lixiviado e a origem dos lodos influenciaram estes resultados. Os Lodos 1 e 2 foram inoculados em reatores de bancada, R1 e R2, mantidos a 35 °C durante 120 dias e 112 dias, respectivamente. Ao longo das 10 fases de operação em bateladas sequenciais, a COV variou de 0,05 g DQO/L.d a 1,0 g DQO/L.d; o TDH de 4 dias a 10 dias; a DQO afluente de 500 mg O2/L a 6.000 mg O2/L. Durante as fases 1 e 2, cujo substrato foi lixiviado diluído, foram obtidas baixas eficiências de remoção da DQO, entre -70,9% e 10,3%. Também foi identificado o arraste de sólidos quando da remoção do efluente dos reatores. Entre as fases 3 e 9, glicose foi adicionada ao lixiviado, resultando em maiores eficiências de remoção da DQO e menor arraste de sólidos. Na fase 6, as concentrações foram de 2.500 mg/L, para o NAT, e 300 mg/L, para NH3. Nesta fase, foram obtidas eficiências de remoção da DQO de 42% (R1) e 30% (R2), algumas das maiores desta pesquisa, sugerindo a aclimatação da microbiota dos sistemas a estas condições ambientais. A redução do TDH de 10 para 5 dias levou à diminuição da eficiência de remoção da DQO dos sistemas, porém ambos se recuperaram após 20 dias. Nas fases 8 e 9, fosfato foi adicionado ao substrato, na proporção DQO/P de 200/1. A adição deste nutriente não favoreceu a remoção da matéria orgânica, mas, possivelmente, estimulou o crescimento de micro-organismos filamentosos, conforme visualização sob microscopia óptica. Na fase 9, foram obtidas eficiências máximas de remoção da DQO, 49% (R1) e 29% (R2), para COV de 1,0 g DQO/L.d e TDH de 4 dias, sugerindo a aclimatação da microbiota a estas condições operacionais. Durante a fase 10, em que lixiviado puro foi utilizado, a microbiota dos sistemas foi inibida, sendo observada a redução da eficiência, provavelmente devida à concentração de NH3, 1.100 mg/L. Entre as fases 6 e 9, o efluente do R2 apresentou concentração da AVT maior do que o R1. A menor uniformidade do biofilme do L2, visualizada a partir da MEV, também pareceu contribuir para a eficiência mais baixa de remoção da DQO em comparação ao L1. Análises de microscopia dos lodos dos reatores indicaram que micro-organismos hidrogenotróficos foram a maioria da população metanogênica durante a aclimatação ao lixiviado. Palavras-chave: Incubação de micro-organismos. Microbiota anaeróbia. Bioensaios. Biofilme.Abstract: This research assessed the response of two systems inoculated with anaerobic sludges to sanitary landfill leachate. One sludge was collected from a facultative pond (L1), whereas the other was collected from an UASB reactor (L2). Both sludges were kept at 4 ºC for 6 months, which resulted in the reduction of the SMA for L2 from 0.474 to 0.149 g COD/g TVS.d. The storage of leachate at room temperature for 6 months resulted in the reduction of its biodegradability. Leachate presented inert percentages of COD concentration of 90% (L1) and 47% (L2). Anaerobic biodegradability, evaluated through the efficiency of COD removal, presented results of -14% (L1) and -10% (L2). These values confirmed the leachate recalcitrance. The factorial design showed that the leachate concentration, together with the origin of the sludges, was responsible for these results. Sludges 1 and 2 were inoculated in two bench-scale reactors, R1 and R2, kept at 35 ºC for 120 and 112 days, respectively. Throughout the 10 phases of operation in sequential batches, the OLR varied from 0.05 to 1.0 g COD/L.d; the HRT from 4 to 10 days and the inlet COD concentration from 500 to 6,000 mg O2/L. COD removal efficiencies for the phases when the leachate was diluted, i.e., 1 and 2, varied from -70.9% to 10.3%. It was also observed entrainment of solids. Between phases 3 and 9, when glucose was added to the leachate as a supplementary source of carbohydrate, higher efficiencies of COD removal were obtained as well as lower entrainment of solids. Concentrations of 2,500 mg/L for TAN and 300 mg/L for NH3 were observed during phase 6. In this phase, some of the highest efficiencies of COD removal were obtained, 30% (R2) and 42% (R1). This suggests that the microbiota was adapted to the environment of both systems. A reduction in the efficiency of COD removal in both systems could have been related to the reduction of HRT from 10 to 5 days, however, both reactors recovered after 20 days. Phosphate was added to the substrate in the ratio of COD/P of 200/1. The addition of this macronutrient did not show any correlation to the efficiency of the systems but could have stimulated the growth of filamentous microorganisms, as observed for optical microscopy. Maximum efficiencies of COD removal were observed during phase 9, 49% (R1) and 29% (R2), for the OLR of 1,0 g COD/L.d and HRT of 4 days. In phase 10, since leachate was applied as the only feeding source, inhibition of microbiota in both systems was observed. This condition could have been related to the concentration of NH3, 1,100 mg/L. The effluent of R2 presented TVA higher than that of the R1, between phases 6 and 9. When L2 and L1 are compared, it can be pointed out that the lower uniformity of L2 biofilm, observed from SEM, also seemed to have contributed to its lower efficiency. SEM analysis suggested that hydrogenotrophic microorganisms were the majority of the methanogenic population during the acclimation to leachate. Keywords: Incubation of microorganisms. Anaerobic microbiota. Bioassays. Biofilm.1 arquivo (189 p.) : il. (algumas color.).application/pdfLodoLixiviaçãoMicrobiotaBiofilmeRecursos HídricosAvaliação da aclimatação de lodos anaeróbios a lixiviado de aterro sanitárioinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - ELAINE CRISTINA LATOCHESKI.pdfapplication/pdf7706189https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/69320/1/R%20-%20D%20-%20ELAINE%20CRISTINA%20LATOCHESKI.pdfac542783a56dbed9d19cf6b42927a62eMD51open access1884/693202021-06-17 14:09:29.743open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/69320Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082021-06-17T17:09:29Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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