Análise das características hidrodinâmicas hidráulicas em reatores do tipo UASB verificando influência da biomassa no regime de escoamento

• Autor(a) principal: Hattori, Aline Yumi
• Data de Publicação: 2015
• 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/1/6915
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL; Hidrodinâmica; Águas residuais - Purificação - Tratamento biológico; Biomassa; Hydrodynamics; Sewage - Purification - Biological treatment; Biomass

O trabalho de conclusão de curso teve como objetivo analisar o comportamento hidrodinâmico e as características hidráulicas de reatores tipo UASB operados em diferentes condições no tratamento de efluente sintético, bem como analisar a influência da biomassa no regime de escoamento do reator por meio de análise estatística. Para tanto, foram utilizados dois reatores tipo UASB em escala de bancada confeccionados em plexiglass com volume de 1 L e operados com vazão de aproximadamente 4 L.d-1 (0,166 L.h-1) e TDH teórico de 6 h. O reator abiótico (R1), foi alimentado com água e operado em duas etapas distintas: etapa I sem simulação da geração de biogás; etapa II com simulação da geração de biogás e o reator biótico (R2), que corresponde a etapa III, foi preenchido com lodo anaeróbio granular proveniente de um reator do tipo RALF da ETE do município de Umuarama e alimentado continuamente com efluente sintético. As coletas eram realizadas em intervalos de 30 minutos com duração total de 18 horas para cada ensaio. Para tanto foram utilizados eosina Y, bromofenol azul e bromocresol verde como traçadores. Os valores de TDH real obtidos variaram de 3,8 a 7,4 h, sendo que aproximadamente 63% dos valores foram inferiores ao TDH teórico provavelmente devido à ausência de obstáculos ao longo reator, a movimentação das bolhas de biogás que impulsionaram o traçador para cima, a ocorrência de caminhos preferenciais, curtos-circuitos e até provável ocorrência de volumes mortos no reator. Quanto aos valores de N-CSTR foram encontrados de 1 a 4 reatores de mistura completa em série. Através da análise das curvas DTR e dos coeficientes de correlação, pôde-se observar que o modelo uniparamétrico de tanques de mistura completa em série (N-CSTR), apresentou melhor ajuste dos dados experimentais realizados. O modelo de pequena dispersão (PD) apresentou melhor ajuste aos dados experimentais, apesar de inicialmente os ensaios não respeitarem suas premissas. Na análise das características hidráulicas referentes ao volume de zonas mortas, na Etapa I foram observados maiores volumes de zonas mortas para os ensaios realizados com bromofenol azul (aproximadamente 13%, 18% e 0%, respectivamente), na Etapa II e III os maiores volumes de zonas mortas foram encontradas nos ensaios realizados com bromocresol verde, com valores de aproximadamente 33%, 18% e 23%, respectivamente, para a Etapa II e de aproximadamente 13%, 12% e 37% para a Etapa III. Em relação aos curtoscircuitos hidráulicos verificou-se maior ocorrência na Etapa II com valores de aproximadamente 0,09 em todos os ensaios com eosina Y, 0,25 no ensaio 3 com bromofenol azul e 0,28 no ensaio 1 com bromocresol verde. Dentre os traçadores utilizados o bromofenol azul apresentou melhor ajuste das curvas DTR para as Etapas I e II, enquanto que para a Etapa III foi o bromocresol verde.