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Título: Desempenho de um sistema composto de reator UASB filtro anaeróbio e lagoa aerada facultativa para o tratamento das águas residuárias da suinocultura
Título Alternativo: Performance of a system assembled with an UASB reactor anaerobic filter and aerated facultative pond treating swine wastewater
Autor(es): Campos, Cláudio Milton Montenegro
Oliveira, Roberto Alves de
Teixeira, Vitor Hugo
Assunto: Água residuária
Sistema anaeróbio
Suinocultura
Reator UASB
Hidrodinâmica
Swine wastewater
Anaerobic system
UASB reactor
Hydrodynamic
Data de publicação: 20-Ago-2014
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Referência: LOURENÇO, A. M. P. Desempenho de um sistema composto de reator UASB filtro anaeróbio e lagoa aerada facultativa no tratamento das águas residuárias da suinocultura. 2006. 129 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2006.
Resumo: O estudo foi realizado entre 1o de outubro de 2005 e 30 de maio de 2006, no Laboratório de Análise de Água do Departamento de Engenharia na Universidade Federal de Lavras (UFLA), para avaliar a performance de um sistema anaeróbio em escala laboratorial, constituído por um tanque de acidificação e equalização (TAE), um reator UASB, um filtro anaeróbio (FA) e uma lagoa aerada facultativa (LAF), na remoção de poluentes e produção de biogás. As unidades, dispostas em série, foram alimentadas continuamente com águas residuárias do confinamento de suínos. O monitoramento do sistema foi feito por meio de análises físico-quimicas de amostras retiradas em cinco pontos de interesse. A temperatura média operacional no sistema foi de 25,8ºC e os tempos de detenção hidráulica (TDH) avaliados no reator UASB foram: 55, 40, 21 e 11 horas. As análises físico-quimicas realizadas foram: DQOtot, sólidos totais (fixos e voláteis), sólidos da manta de lodo, temperatura, pH, nitrogênio total Kjeldahl (NTK), fósforo total e alcalinidade. A carga orgânica volumétrica (COV) no reator UASB variou de 0,114 a 2,112 kg de DQOtot m-3 d-1, apresentando, sob tais condições, eficiência de remoção de DQOtot média de 83,3% e boa estabilidade e tamponamento. O valor médio da DQOtot na entrada do TAE foi de 783 mg.L-1, considerando o pré-tratamento do efluente bruto coletado (separação de sólidos). A carga orgânica biológica aplicada ao reator UASB variou de 0,033 a 0,080 kg DQOtot kg-1 SVT d-1. A produção diária média de biogás e metano no reator UASB foram de 1,81 e 1,17 L d-1 e a percentagem de metano presente no biogás assumiu valores entre 55% e 73%, variação devido a condições diversas que ocorreram durante o processo. O sistema apresentou, em termos de remoção de NTK e Ptot, eficiências médias de 66% e 26,8%, respectivamente. Foram determinados também alguns parâmetros hidrodinâmicos do reator UASB, sob condições de baixo TDH (12 h), como: tempo médio de residência = 38,3 h, número de dispersão d= 0,27 e tipo de fluxo, que foi caracterizado como disperso. Tais parâmetros foram obtidos por meio de análise com traçador utilizando injeção de cloreto de lítio. De modo geral, os valores encontrados estão de acordo com os mencionados na literatura específica citada neste trabalho.
The present study was carried out in period comprehend between 1st October 2005 and 30 May 2006 in the Laboratory of Water Analysis at the Engineering Department (LWAED) at the Federal University of Lavras (UFLA). In order to evaluate the performance of a lab-scale anaerobic system, it was assembled an acidification and equalization tank (AET), an UASB reactor, an anaerobic filter (AF) and an aerated facultative pond (AFP), for removing wastewater pollutants and also biogas producing. All units were disposed in series and the system was fed continuously with liquid effluent from swine manure with solids separation. The system was monitored through physical-chemical analysis in five points of the system. The operational average temperature in the system was 25,8°C and the hydraulic retention times (HRT) adopted in the UASB reactor were: 55; 40; 21; and 11 hours. The physical- chemical analysis carried out, were: COD, total solids (fixes and volatile), profile volatile solids, temperature, pH, total nitrogen Kjeldahl (TNK), total phosphorus (Ptot) and alkalinity. The volumetric organic loading rate in the UASB reactor ranged from 0,114 to 2,112 kg COD m-3 d-1 presenting, under these conditions, an average COD removal efficiency of 83,3%, a good stability and buffering conditions. The average COD value in the AET affluent was 783mg L-1, considering the pre-treatment of the wastewater (solids separation). The biological loading rate in the UASB reactor, ranged from 0,033 to 0,080 kg COD kg TVS-1 d-1. The average biogas and methane production in UASB reactor were 1,81 and 1,17 L.d-1, respectively and the methane percentage in the biogas presented values varying from 55 to 73%, these variations were caused by several conditions concerning the treatment process. The system showed, in terms of TNK and Ptot an average removal efficiency of 66 and 26,8%, respectively. There were determined also, some hydrodynamic parameters in the UASB reactor under low HRT conditions (12 h), using LiCl (Lithium Chloride) as a tracer. It was found an average residence time ( ) of 38,3 h, number of dispersion d= 0,27, and the flow type was characterized as dispersed flow. The values found were within the range appointed in the specific literatures mentioned in this work.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/3004
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