Avaliação do efeito de diferentes tempos de aeração em filtro biológico aerado submerso na remoção de matéria orgânica e nitrogenada
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Universidade Federal de Lavras
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Não especifica vinculação com nenhum departamento
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-graduação em Tecnologias e Inovações Ambientais
Agência de fomento
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
O Lançamento inadequado de esgoto gera consequências negativas ao meio ambiente,
comprometendo principalmente os corpos hídricos. Desta forma, exige-se cada vez mais a
utilização de sistemas de tratamentos com alta eficiência de remoção de poluentes, como por
exemplo, Filtros Biológicos Aerados Submersos (FBAS), reator aeróbio que requer presença
de O2, que é fornecido mecanicamente com ônus de custo energético. Nesse contexto, estudouse o sistema de aeração de 6 FBAS empregados no pós-tratamento de 6 reatores anaeróbios tipo
UASB da estação de tratamento de efluentes da Universidade Federal de Lavras (ETE-UFLA).
Os FBAS são de escoamento ascendente com meio suporte preenchido com pall rings e grades
de polipropileno que operam em regime de aeração contínua, gerando aproximadamente um
consumo diário de 298 kW. Assim, objetivou-se avaliar as condições de operação do FBAS que
proporcione elevada eficiência na remoção de matéria orgânica e nitrogenadas a menores
demandas energéticas. As pesquisas ocorreram a partir do monitoramento do oxigênio
dissolvido (OD), e conjuntamente realizou-se coletas do afluente e efluente do FBAS, a fim de
obter dados das variáveis de DQO, NTK, N-NH4
+
, NO3
-, NO2
-, pH e temperatura que foram
analisadas seguindo a metodologia do Standard Methods, com intuito de verificar as eficiências
do tratamento. Inicialmente estudou-se o conjunto de 6 FBAS dispostos em série, nestes foram
observados diferentes concentrações de OD (p<0,05), sendo o 6° reator o menos oxigenado,
com menor média de OD de 5 mg.L
-¹. No entanto, não houve diferença significativa (p>0,05)
quanto as eficiências de remoção de DQO e NTK, que apresentaram valores médios de 83 ±
7% e 69 ± 11% respectivamente, e ainda houve acúmulo de nitrato no efluente final. A partir
do 6° reator, testaram-se 4 tempos de aeração: aeração contínua, AC (24h) e aeração
intermitente, AI (12h), (6h) e ciclo (2:4h). Os dados demonstraram bons resultados para
remoção de DQO, N-NH4
+
e eficiência de nitrificação tanto para AC quanto para AI com
médias acima de 81%, 65% e 60%, respectivamente, que diferiram significativamente (p<0,05)
apenas em relação ao tempo AI (6h) que correspondeu de forma ineficiente em relação a
remoção de nitrogênio. Dentre os tempos, o AI (12h) destaca-se como o tempo mais apropriado
para otimizar o tratamento no FBAS, uma vez que apresentou elevada remoção de DQO em
torno de 92 ± 2%, e remoção do nitrogênio total em 37 ± 9% em decorrência da nitrificação e
desnitrificação simultânea (NDS), além disso pode gerar economia energética de 50%.
Abstract
The improper sludge disposal causes negative consequences for the environment, mainly
affecting water bodies. Therefore, increasingly treatment systems with a high efficiency of
removal of pollutants are required, such as, for example, Submerged Aerated Biological Filter
(SABF), an aerobic reactor that requires the presence of O2, is provided mechanically with onus
of energy cost. In this context, the aeration system of 6 BAF used in the post-treatment of 6
UASB-type anaerobic reactors from the effluent treatment plant of the Federal University of
Lavras (ETE-UFLA) was studied. These reactors are of upward flow with support medium
filled with pall rings and polypropylene grids that operate in a continuous aeration regime,
which generates approximately a daily consumption of 298 kW. The objective of this study was
to evaluate the operating conditions of the FBAS that provide high efficiency in the removal of
organic matter and nitrogenous to lower energy demands. The investigations were carried out
from the monitoring of dissolved oxygen (DO), and samples the FBAS affluent and effluent
were collected to obtain data on the variables of COD, TKN, N-NH4
+
NO3
-, NO2
-, pH and
temperature that were analyzed according to the Standard Methods methodology, in order to
verify the treatment efficiencies. Initially we studied the set of 6 FBAS arranged in series, in
these were observed different concentrations of OD (p <0.05), th e 6
th
reactor being the least
oxygenated, with a lower OD average of 5 mg.L
-¹. However, there was no significant difference
(p> 0.05) in COD and NTK removal efficiencies, which presented mean values of 83 ± 7% and
69 ± 11%, respectively, and there was yet nitrate accumulation in the final effluent. From the
6
th
reactor, four aeration times were tested: continuous aeration, CA (24h) and intermittent
aeration, IA (12h), (6h) and cycle (2: 4h). The data showed good results for removal of COD,
N-NH4 + and nitrification efficiency for both CA and IA with means above 81%, 65% and
60%, respectively, which differed significantly (p <0.05) only in IA (6h) that corresponded
inefficiently to the removal of nitrogen. Among the times, the IA (12h) stands out as the most
appropriate time to optimize the treatment in the FBAS, since it presented high COD removal
around 92 ± 2%, and removal of the total nitrogen in 37 ± 9% due to simultaneous nitrification
and denitrification (SND), can also generate energy savings of 50%.
Descrição
Área de concentração
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
ISBN
DOI
Citação
TAGLIATTI, C. Avaliação do efeito de diferentes tempos de aeração em filtro biológico aerado submerso na remoção de matéria orgânica e nitrogenada. 2019. 79 p. Dissertação (Mestrado em Tecnologias e Inovações Ambientais)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2019.