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Hydrodynamic behavior of a lab-scale upflow anaerobic sludge blanket reactor (UASB) operated with an adopted hydraulic retention time (HRT) of 12 hours
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Resumo
A presente pesquisa foi realizada no Laboratório de Análise de Água do Departamento de Engenharia na Universidade Federal de Lavras (LAADEG-UFLA), para avaliar o comportamento hidrodinâmico de um reator anaeróbio de manta de lodo (UASB), em escala laboratorial, alimentado continuamente com água residuária do confinamento de suínos isenta de sólidos com diâmetro acima de 2 mm. Na avaliação dos parâmetros hidrodinâmicos foi utilizado o cloreto de lítio (LiCl) como traçador, sob tempo de detenção hidráulica (TDH) de 12 horas. O monitoramento foi realizado, quando o reator UASB apresentava condições permanentes "steady-state". As análises físico-químicas foram realizadas em fotômetro de chama, de amostras retiradas na saída da unidade de tratamento, em intervalos constantes de tempo. A temperatura média operacional do reator UASB foi de 23,9ºC. Os parâmetros hidrodinâmicos do reator UASB, determinados por meio da avaliação foram: tempo médio de residência = 38,3 h, número de dispersão d= 0,27 e tipo de fluxo, o qual foi caracterizado como disperso de grande intensidade. A pesquisa se reveste de importância, uma vez que o escalonamento "scale-up" de reatores biológicos, se baseia diretamente nos comportamentos hidrodinâmicos do mesmo, em função da elevada influência que os referidos comportamentos possuem sobre a cinética bacteriana, conforme relatado por Saleh (2004).
Abstract
The present research was carried out in the Laboratory of Water Analysis at the Engineering Department at Federal University of Lavras (LWAED-UFLA), in order to evaluate the hydrodynamic behavior of a lab-scale upflow anaerobic sludge blanket reactor (UASB) that was continuously fed with liquid effluent from swine manure with solid separation over 2mm. The hydrodynamic parameters were determined by a tracer study, under hydraulic retention time (HRT) of 12 hours, using Lithium Chloride (LiCl) as a tracer. The system was monitored periodically through physical analysis of samples collected at UASB, during the steady-state operational conditions. The physical-chemical analyses were accomplished using a flame photometry. The operational average temperature in the UASB reactor was 23.9ºC .The UASB hydrodynamic parameters determined were: average residence time (<img src="/img/revistas/cagro/v33n4/t4_barra.gif" align="absmiddle">) of 38.3 h, number of dispersion d= 0.27, and the flow type was characterized as dispersed flow of great intensity. This research is of great importance due to the fact that the scaling-up of biological reactors is based on the hydrodynamic behavior, through which the bacterial kinetic is directly influenced, as reported by Saleh (2004).
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LOURENCO, A. M. P.; CAMPOS, C. M. M. Hydrodynamic behavior of a lab-scale upflow anaerobic sludge blanket reactor (UASB) operated with an adopted hydraulic retention time (HRT) of 12 hours. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v. 33, n. 4, p. 1139-1144, jul./ago. 2009.