Desenvolvimento de reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF) para tratamento de águas residuárias
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 1996 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-31072024-103649/ |
Resumo: | Este trabalho apresenta o desenvolvimento, sob bases racionais, de uma nova configuração de reator anaeróbio de leito fixo para tratamento de águas residuárias, o Reator Anaeróbio Horizontal de Leito Fixo (RAHLF). Tal reator, contendo lodo imobilizado em matrizes espuma de poliuretano, foi avaliado no tratamento de água residuária de indústria de papel reciclado e substrato sintético à base de glicose. Um curto período de partida foi observado em ambos os experimentos (8 dias, aproximadamente). Posteriormente, alguns aspectos fundamentais do processo foram estudados. Uma seqüência de experimentos foi realizada para avaliar o arraste de células das matrizes de espuma de poliuretano, os coeficientes de transferência de massa na fase líquida e sólida e os parâmetros cinéticos intrfusecos. A velocidade superficial (vs) de, aproximadamente, 1,5 cm.s-¹ parece ter sido crítica para o arraste de células, mas, mesmo assim, não houve considerável arraste de sólidos em suspensão voláteis (9%). Os valores do coeficiente de transferência de massa externo) foram muito baixos, indicando que a resistência à transferência de massa externa deverá ser alta em reatores com células imobilizadas operando a baixas Vs. O valor da difusividade efetiva de glicose em partículas de espuma de poliuretano contendo lodo anaeróbio apresentou o mesmo valor do coeficiente de difusão em água. Os parâmetros cinéticos intrfusecos, rmax e Ks, para substrato à base de glicose e lodo anaeróbio imobilizado em espuma de poliuretano a 30°C foram estimados como 0,330 mg DQO.mg-¹ SSV.h-¹ e 72 mg DQO.l-¹respectivamente. Esses estudos fundamentais são essenciais para obtenção de parâmetros para simulação e otimização de reatores contendo biomassa imobilizada. |
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Desenvolvimento de reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF) para tratamento de águas residuáriasDevelopment of horizontal-flow anaerobic iimobilized sludge (HAIS) reactor for wastewater treatmentanaerobic wastewater treatmentcinéticahorizontal-flow anaerobic immobilized sludge reactorkineticsmass transferreator anaeróbio horizontal de leito fixotransferência de massatratamento anaeróbio de águas residuáriasEste trabalho apresenta o desenvolvimento, sob bases racionais, de uma nova configuração de reator anaeróbio de leito fixo para tratamento de águas residuárias, o Reator Anaeróbio Horizontal de Leito Fixo (RAHLF). Tal reator, contendo lodo imobilizado em matrizes espuma de poliuretano, foi avaliado no tratamento de água residuária de indústria de papel reciclado e substrato sintético à base de glicose. Um curto período de partida foi observado em ambos os experimentos (8 dias, aproximadamente). Posteriormente, alguns aspectos fundamentais do processo foram estudados. Uma seqüência de experimentos foi realizada para avaliar o arraste de células das matrizes de espuma de poliuretano, os coeficientes de transferência de massa na fase líquida e sólida e os parâmetros cinéticos intrfusecos. A velocidade superficial (vs) de, aproximadamente, 1,5 cm.s-¹ parece ter sido crítica para o arraste de células, mas, mesmo assim, não houve considerável arraste de sólidos em suspensão voláteis (9%). Os valores do coeficiente de transferência de massa externo) foram muito baixos, indicando que a resistência à transferência de massa externa deverá ser alta em reatores com células imobilizadas operando a baixas Vs. O valor da difusividade efetiva de glicose em partículas de espuma de poliuretano contendo lodo anaeróbio apresentou o mesmo valor do coeficiente de difusão em água. Os parâmetros cinéticos intrfusecos, rmax e Ks, para substrato à base de glicose e lodo anaeróbio imobilizado em espuma de poliuretano a 30°C foram estimados como 0,330 mg DQO.mg-¹ SSV.h-¹ e 72 mg DQO.l-¹respectivamente. Esses estudos fundamentais são essenciais para obtenção de parâmetros para simulação e otimização de reatores contendo biomassa imobilizada.The development of a new configuration of anaerobic fixed-bed bioreactor for wastewater treatment, the horizontal-flow anaerobic immobilized sludge (HAIS) reactor under rational basis is presented. Such a reactor containing immobilized sludge in polyurethane foam matrices was assayed treating paper industry wastewater and glucose-based substrate. A very short start-up period was observed in both the experiments (8 days, approximately). A sequence of experiments was carried out for evaluating the cell wash-out from polyurethane foam matrices, the liquid and solid phase mass transfer coefficients and the intrinsic kinetic parameters. It is seen that liquid superficial velocity (vs) of approximately 1.5 cm.s-¹ was criticai for cell wash- out, but even so there was no considerable loss ofvolatile suspended solids (9%).The values of externai mass transfer coefficient were found to be very low, thus indicating that the external mass transfer resistance should be significantly high in immobilized cell reactor operating at low Vs. The value of effective di:ffusivity for glucose in polyurethane foam matrices containing anaerobic sludge was found to assume the value of the diffusion coe:fficient in water. The intrinsic kinetic parameters, rmax and Ks, estimated for a glucose based substrate and anaerobic sludge immobilized in polyurethane foam matrices at 30°C were found to be 0.330 mg COD.mg-¹ VSS.h-¹ and 72 mg COD.l-¹, respectively. These fundamental studies are essential to provide parameters for simulation and optimization of processes that make use of immobilized biomass.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPForesti, EugenioZaiat, Marcelo1996-12-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-31072024-103649/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-07-31T18:53:02Zoai:teses.usp.br:tde-31072024-103649Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-07-31T18:53:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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