Behaviour of a full-scale expanded bed reactor with overlaid anaerobic and aerobic zones for domestic wastewater treatment

Abstract

This paper presents the behaviour of a full-scale expanded bed reactor (160 m3) with overlaid anaerobic and aerobic zones used for municipal wastewater treatment. The research was carried out in two experimental steps: anaerobic and anaerobic-aerobic conditions, and the experimental results presented in this paper refer to four months of reactor operation. In the anaerobic condition, after inoculation and 60 days of operation, the reactor treating 3.40 kg CODm(-3)d(-1) for thetaH of 2.69 h, reached mean removal efficiencies of 76% for BOD, 72% for COD, and 80% for TSS, when the effluent presented mean values of 225 mg.L(-1) of COD, 98 mg.L(-1) of BOD and 35 mg.L(-1) of TSS. Under these conditions, for nitrogen loading of 0.27 kgN.m(-3)d(-1), the reactor generated an effluent with mean N-org. of 8 mg.L(-1) and N-ammon. of 37 mg.L(-1), demonstrating high potential of ammonification. For the anaerobic-aerobic condition (118th day) the system was operated with thetaH of 5.38 h presented mean removal efficiencies of 84% for BOD, 79% for COD, 76% for TSS, and 30% for TKN. The reactor's operation time was less than two months, which was not long enough to reach nitrification. Regarding the obtained results, this research confirmed that this reactor is configured as a flexible and adequate alternative for the treatment of sewage, requiring relatively small area and only thetaH of 10 h that can be adjusted to the local circumstances.

Reator anaeróbio-aeróbio-nitrificante-anóxico (RAANA) com zonas biológicas sobrepostas, seguido de desinfecção: tratamento de esgoto sanitário para remoção de matéria orgânica, nitrogênio, sulfeto e microrganismos indicadores

“…Porém, ocorreu mudança para o nitrogênio amoniacal entre o efluente da zona anaeróbia e o efluente da zona anóxica, com concentrações médias de 52,3 ± 8,5 mgN.L -1 e 43,9 ± 9,4 mgN.L -1 , respectivamente. O aumento do nitrogênio na zona anaeróbia do RAANA piloto pode ser resultado do processo de amonificação, como observado por Mendonça et al (2006). baixa, igual a 2 ± 14; 0,1 ± 2 e 3 ± 6 %, e pequeno acréscimo de COD foi verificado para zona anóxica (-9,5 ± 13, -1 ± 9 e -2 ± 4 %).…”

“…± 8,8 mgN.L -1 na Fase 1, de 41,9 ± 4,7 mgN.L -1 para 26,9 ± 6,6 mgN.L -1 na Fase 2 e de 46,9 ± 3,7 mgN.L -1 para 43,3 ± 4,4 mgN. (MENDONÇA et al, 2006;BHATTI et al, 2014).…”

“… A amonificação gera 3,54 mgCaCO3/mgN-NH4 + formado. Mendonça et al (2006) verificaram grande potencial para amonificação no tratamento de esgoto por processo anaeróbio em reator de leito expandido.…”

“…A remoção global de matéria orgânica se deu da seguinte forma: a concentração média de DQO total no esgoto bruto foi de 1 A zona anaeróbia do RAANA piloto apresentou remoção de matéria orgânica nas primeiras semanas de operação e manteve bons resultados durante todas as fases do monitoramento, provavelmente influenciada pela inserção do meio suporte Biobob ® e inóculo com biomassa metanogênica(CENTURION et al, 2018), que foi muito importante para degradação da matéria orgânica e geração de biogás.De acordo comLew et al (2004), nos reatores anaeróbios híbridos a retenção de sólidos no meio suporte contribui para remoção da DQO. A inoculação influenciou de forma positiva no funcionamento de um reator anaeróbio de leito expandido para tratamento de esgoto sanitário, o reator removeu 72 % de DQO(MENDONÇA et al, 2006). Esse resultado é semelhante ao verificado neste estudo, ou seja, a inoculação e imobilização da biomassa em meio suporte teve efeito benéfico para partida e estabilidade operacional do RAANA piloto.O bom desempenho em termos de remoção da matéria orgânica na zona aeróbia em poucos dias de operação já era esperado, devido ao curto período de partida observado em estudos com reatores MBBR.…”

Fotocatálise heterogênea com Ti'O IND.2' aplicada ao tratamento de esgoto sanitário secundário

“…Este foi denominado de Efluente 1. O segundo efluente foi proveniente de um reator anaeróbio/aeróbio de leito expandido constituído de carvão ativado o qual trata o esgoto do Campus I da USP em São Carlos e também de contribuições domésticas das imediações(MENDONÇA et al, 2005). Nas Tabelas 4.2 e 4.3 são apresentadas as condições em que os ensaios foram realizados, no que se refere à vazão, ângulo de inclinação da placa com relação à horizontal, vedação do sistema e presença ou ausência do fotocatalisador TiO 2 e de luz.…”