Avaliação de um sistema integrado reator anaeróbio de manto de lodo e processo de lodos ativados tratando esgoto sanitário

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Baréa, Patrícia Beatriz, 1987-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/69627
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Miguel Mansur Aisse
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spelling Baréa, Patrícia Beatriz, 1987-Leite, Bárbara Zanicotti, 1976-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e AmbientalAisse, Miguel Mansur, 1953-2021-06-17T17:36:15Z2021-06-17T17:36:15Z2020https://hdl.handle.net/1884/69627Orientador: Prof. Dr. Miguel Mansur AisseCoorientadora: Profa. Dra. Bárbara Zanicotti Leite RossDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa : Curitiba, 25/09/2020Inclui referências: p. 141-149Resumo: O reator anaeróbio de manta de lodo tem grande aplicação no tratamento de esgotos sanitários, que pode ser atribuída a vantagens como a baixa produção de lodo e o baixo consumo energético. Em um sistema de tratamento formado por reator anaeróbio integrado a lodos ativados é possível reduzir custos, devidos ao menor volume do tanque de aeração e menor demanda energética. O objetivo deste trabalho é avaliar um sistema integrado reator anaeróbio de manto de lodo e processo de lodos ativados tratando esgoto sanitário. Foi utilizado esgoto sanitário afluente à ETE Atuba Sul (Curitiba-PR), que após passar pelo tratamento preliminar, teve uma parcela encaminhada à peneira estática (e: 1mm) e posteriormente ao equipamento piloto. Este tem formato cilíndrico com diâmetro de 6,83 m, altura de 8,5 m e volume total de 318 m³, localizando-se na parte inferior, o compartimento anaeróbio e na parcela superior, o tanque de aeração e decantador secundário. Foi introduzido, numa etapa posterior, um decantador externo, para receber o efluente anaeróbio, antes do envio ao tanque de aeração. Em uma etapa inicial de avaliação, foram verificados parâmetros básicos de projeto das unidades. Observou-se que o dimensionamento do reator anaeróbio teve aspectos inovadores, que não atenderam as recomendações da norma brasileira, o que pode resultar em impacto nos resultados da operação. Para o compartimento aeróbio, foram estudadas possibilidades de operação e o dimensionamento do processo de lodos ativados convencional, com nitrificação, foi o que mais se aproximou do volume do tanque de aeração instalado. Com relação à avaliação do esgoto afluente após passar por peneiramento, com espaçamento de 1 mm, esperava-se que as eficiências de remoção fossem condizentes com um decantador primário, o que não foi constatado durante o monitoramento. Para avaliação do desempenho deste equipamento foram utilizados dados referentes à: caracterização do esgoto bruto e do lodo no compartimento anaeróbio, além da comparação de parâmetros obtidos no monitoramento do compartimento anaeróbio com critérios utilizados no dimensionamento deste tipo de reator. A Atividade Metanogênica do Lodo (AME) no lodo após início da operação resultou no valor médio de 0,298 gDQOCH4.gSTV1.d-1. No reator anaeróbio modificado obteve-se remoção de 5% para DBO, 26% para DQO e remoção negativa para SST. Observou-se aumento da concentração do teor de sólidos ao longo da altura do compartimento anaeróbio, com a elevação imposta regularmente às velocidades ascensionais (0,16 a 0,49 m/h). A operação do reator anaeróbio sem o separador de fases mostrou que não foi viável o controle da suspensão do manto de lodo apenas com a restrição de vazão no sistema. Faz-se necessário a utilização de um separador de fases, especialmente quando são aumentadas as velocidades ascensionais. Não se pode afirmar que este foi o único motivo dos resultados obtidos, já que não ocorreu o descarte de lodo anaeróbio no período de monitoramento (fevereiro a agosto de 2019), o que certamente contribuiu para a diminuição das eficiências de remoção. Palavras-chave: Biogás. Separador Trifásico. Tratamento aeróbio. Tratamento anaeróbio. Velocidade ascensional.Abstract: The sludge blanket anaerobic reactor has wide application in wastewater treatment. This fact can be attributed to advantages such as low sludge production and low energy consumption. In a treatment system formed by an anaerobic reactor integrated with activated sludge, it is possible to reduce costs, such as lower aeration tank volume and less energy demand. This work aimed to evaluate the performance of an integrated anaerobic sludge blanket reactor and activated sludge process treating wastewater. It was used sewage affluent to the Atuba Sul WWTP (Curitiba-PR, Brazil), which after undergoing the preliminary treatment, had a portion sent to the static sieve (e: 1mm) and later to the pilot equipment. It has a cylindrical shape with a diameter of 6.83 m, a height of 8.5 m and a total volume of 318 m³. Anaerobic compartment was at the bottom and the aeration tank and secondary settling tank at the top. An external settling tank was introduced at a later stage to receive the anaerobic effluent, before being sent to the aeration tank. In a first evaluation stage, some basic design parameters from the units were verified. It was observed the anaerobic reactor design had innovative aspects, which not attend Brazilian standard in some aspects. This can result impact on the operation. Some operating possibilities have been studied for the aerobic compartment. The one that came closest to the volume of the installed aeration tank was the design of conventional activated sludge process with nitrification. Concerning the evaluation of the influent sewage after going through a sieve with a spacing of 1 mm, it was expected that the removal efficiencies would be consistent with a primary sedimentation tank, which was not observed during the monitoring. To evaluate the performance of this equipment were used data from characterization of raw sewage and sludge in the anaerobic compartment and comparison of parameters obtained in the monitoring of the anaerobic compartment with criteria used in the design of this type of reactor. Specific Methanogenic Activity (SMA) in the sludge after the start of the operation resulted in an average value of 0.298 gCODCH4.gTVS-1.d-1. Removal efficiencies in the modified anaerobic reactor were 5% for BOD, 26% for COD and negative removal for TSS. An increase in the concentration of solids was observed along the height of the anaerobic compartment with the regularly elevation of the upflow velocities (0,16 to 0,49 m/h). The operation of the anaerobic reactor without the phase separator showed that it was not feasible to control the sludge blanket suspension only with the system flow restriction. It is necessary to use a phase separator, especially with higher upflow velocities. It cannot be said that this was the only reason for the results obtained, since there was no disposal of anaerobic sludge during the monitoring period (february to august 2019), which certainly contributed to the reduction of removal efficiencies. Key-words: Aerobic treatment. Anaerobic treatment. Biogas. Tri-phase Separator. Upflow velocity.1 arquivo (188 p.) : il. (algumas color.).application/pdfBiogásLodoEsgotosÁguas residuais - Purificação - Processo de lodo ativadoRecursos HídricosAvaliação de um sistema integrado reator anaeróbio de manto de lodo e processo de lodos ativados tratando esgoto 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 - PATRICIA BEATRIZ BAREA.pdfapplication/pdf4866284https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/69627/1/R%20-%20D%20-%20PATRICIA%20BEATRIZ%20BAREA.pdfeb0e18bdd62810fb67680481eab0bd36MD51open access1884/696272021-06-17 14:36:15.906open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/69627Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082021-06-17T17:36:15Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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