Biofilmes aeróbios para remoção de nitrogênio em células de fluxo, submetidos a diferentes velocidades superficiais e taxas de carregamento

Abstract

pela orientação e incentivo durante a realização desse trabalho.Ao Técnico Antônio Wagner Lamon pela amizade e ajuda com os microssensores e operação do reator. À Dra. Eloisa Pozzi pela grande amizade, apoio e ajuda com a parte microbilógica.À Beatriz Cruz Gonzalez, pela amizade, companheirismo e parceria durante o nosso trabalho.Ao Paulo "Jalaska", pela amizade e ajuda com os gráficos e formatações. O pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios, tais como o Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB), na maior parte de suas aplicações, faz-se necessário, já que esse tipo de tratamento biológico promove remoção de DBO na faixa de 60 a 75% e tem baixa eficiência na remoção de nitrogênio e fósforo. A remoção de nitrogênio geralmente é feita de forma convencional pela nitrificação, seguida da desnitrificação. Tanto a nitrificação, como a desnitrificação podem ser efetuadas em reatores com crescimento suspenso ou crescimento aderido, contudo é conhecido que sistemas baseados em biofilmes exercem influência direta na taxa da degradação de substrato e facilitam a retenção de bactérias nitrificantes em reatores. O principal objetivo deste trabalho é o de acompanhar o desenvolvimento de biofilmes aeróbios em reatores do tipo célula de fluxo para a nitrificação de substrato sintético simulando efluente de UASB, submetidos a diferentes velocidades superficiais (1, 4 e 8 m.h -1 ) e taxas de carregamento (0,25; 0,5 e 1,0 g N.m -2 biofilme.dia). O desenvolvimento dos biofilmes nitrificantes foi acompanhado mediante perfis de microssensores e estimativa do número mais provável de bactérias nitrificantes (NMP). Nas células de fluxo operadas com taxa de carregamento mais baixa (0,25 g N.m -2 biofilme.dia), foram obtidas as melhores eficiências de remoção de NTK, a qual representa valor menor que as taxas de carregamento empregadas na literatura para reatores de crescimento aderido usados na nitrificação. Considerando as células de fluxo com taxa de carregamento mais baixa, a célula que apresentou remoção de NTK próxima a 100% foi a de menor velocidade superficial de (1 m.h -1 ). Porém, esses sistemas apresentaram baixa eficiência para a nitrificação completa, obtendo maior produção de nitrito do que de nitrato; poderiam ser usados então na remoção de nitrogênio pela via curta. Os microssensores de OD foram eficientes para as análises de perfis de OD no interior dos biofilmes nitrificantes, mostrando grandes variações, à medida que o biofilme se desenvolvia, nas concentrações de OD do líquido circundante e do fundo do biofilme The post-treatment of anaerobic reactor effluents, such as the Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB), in most applications, is necessary, since this kind of biological treatment promotes BOD removal ranging from 60 to 75% and it has low efficiency in nitrogen and phosphorous removal. Nitrogen removal is usually carried out in a conventional way through nitrification, followed by denitrification. Nitrification, as well as denitrification, can be achieved in suspended growth reactors, or in adhered growth...

Construção de microssensores e sua aplicação para estudo de biofilme empregado no tratamento de água residuária

“…O substrato sintético adotado simulava efluente de reator anaeróbio (UASB). O mesmo era preparado diariamente no decorrer de todas as operações dos reatores de bancada, e possuía as seguintes características: concentrações de NTK de 40 ± 10 mg/L, DQO de 95 ± 5 mg/L, alcalinidade de 180 mgCaCO 3 /L e pH igual a 7,5 (SPÍNOLA, 2009). As quantidades dos componentes orgânicos e inorgânicos utilizados para que substrato sintético com tais características fosse obtido encontram-se na Tabela 4.4.…”

Remoção de matéria orgânica e nitrogênio de esgoto sanitário em reator de leito estruturado submetido à aeração intermitente e recirculação do efluente

“…A quantificação dos microrganismos nitrificantes foi feita considerando-se os dois principais grupos de microrganismos que participam do processo: as bactérias oxidadoras de amônia e as bactérias oxidadoras de nitrito. A metodologia foi baseada em Spínola (2009), que empregou o método de Focht e Joseph (1973), modificado por Tiedje (1982) e adaptado para amostras líquidas (GIANOTTI, 1994). A Tabela 4.5 mostra os meios de cultura utilizados em cada ensaio.…”

“…Os valores de NMP das bactérias oxidadoras de amônia em todas as etapas foram superiores ao NMP das bactérias oxidadoras de nitrito. Alguns estudos também já verificaram esse comportamento (MENDONÇA, 2002;KIELING, 2004;DANIEL, 2005;SPÍNOLA, 2009). Esses resultados podem estar relacionados com o fato de a oxidação da amônia liberar mais energia para o crescimento celular.…”