Comparação do comportamento hidrodinâmico de reatores anaeróbios de manta de lodo e fluxo ascendente (UASB) em diferentes escalas

• Autor(a) principal: Martins, Vinícius Ferreira
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6838
• topic: Engenharia Ambiental; Aterro sanitário; Sanitary landfills

O objetivo deste trabalho de conclusão de curso foi avaliar o comportamento hidrodinâmico e as características hidráulicas de reatores anaeróbios de manta de lodo e fluxo ascendente (UASB) em escala de bancada, piloto e real. Os reatores R1 (1 L), R2 (160 L) e R3 (18.800 L) foram operados com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 6 h, 10 h e 6 h, respectivamente, tratando esgotos sanitários. Ensaios de estímulo-resposta tipo pulso com Eosina Y como traçador foram realizados por Passig (2005), Hattori et al. (2011) e Martins (2012) para determinar o comportamento hidrodinâmico dos reatores R3, R1 e R2, respectivamente. Para os 3 reatores foram calculadas as características hidráulicas e foi feita análise estatística com os testes estatísticos Anova fator duplo com repetição e teste Tukey para verificar se o efeito de escala influencia no comportamento hidrodinâmico dos reatores. Os resultados indicaram o efeito de cauda nas curvas de concentração pelo tempo, e nas curvas de distribuição do tempo de residência (DTR) (exceto para R3) foi notado um adiantamento do pico na resposta do traçador. Os três reatores estudados apresentaram escoamento laminar, com N igual a 3, 2 e 5 para R1, R2 e R3, respectivamente, para o modelo de Tanques de Mistura Completa em Série (N-CSTR). Os coeficientes médios dos modelos de dispersão de pequena (PD) e grande (GD) intensidade foram 0,236 e 0,146 para R1, 0,258 e 0,158 para R2 e 0,105 e 0,079 para R3, respectivamente. O número de Reynolds verificado para R1, R2 e R3 foi de 0,67, 10,29 e 100,9, respectivamente, o que indica regime de escoamento laminar nos reatores. O volume de zonas mortas médio para R1, R2 e R3 foi de 0,3%, 17,2% e -50%, respectivamente. Foi notada presença de curtos-circuitos em R1 (ensaio 2) e R2 (ensaios 1 e 2). Dentre os 3 reatores estudados, aferiu-se que R3 apresentou boa eficiência hidráulica ( = 8,1). No restante dos ensaios, o comportamento oscilou entre satisfatório (0,5 > < 0,75) para os ensaios 1 e 3 de R1 e insatisfatório ( ≤ 0,5) para os demais ensaios. O teste ANOVA e o teste de Tukey indicaram que houve diferença estatística entre os três modelos uniparamétricos (N-CSTR, PD e GP) testados, na qual se pode afirmar que a escala influi sobre o comportamento hidrodinâmico de todos os reatores, porém mais acentuadamente em R2, seguido de R1 e R3.