Remoção de nutrientes em reatores anaeróbio-aeróbio seguido por um filtro percolador
DOI:
https://doi.org/10.5902/2179460X91600Palavras-chave:
Processos combinados, Remoção de nitrogênio, Adsorção de fósforoResumo
O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de um sistema combinado utilizado na remoção de nitrogênio e fósforo, com variação do tempo de detenção hidráulica (TRH) e da taxa de recirculação (R). O sistema foi composto por três reatores sequenciais operados em série, composto por um reator anaeróbio (20 L), um reator aeróbio de leito fixo (19 L) e um filtro percolador (16 L). Foram testadas as razões de recirculação de 150, 100 e 50% e TDH de 9, 7 e 5 h, com vazão de aeração constante de 10 L min-1. Para avaliação do sistema foram analisados temperatura do líquido, pH, alcalinidade total, alcalinidade do bicarbonato, ácidos voláteis, oxigênio dissolvido, demanda química de oxigênio, nitrogênio total Kjeldahl, nitrogênio amoniacal, nitrito, nitrato e fósforo total. O sistema combinado atingiu eficiências de remoção de matéria orgânica de 99%, 98% e 98% para as taxas de recirculação de 50, 100 e 150%, respectivamente. Sob as mesmas taxas de R, as eficiências de remoção de NTK resultaram em 96, 89 e 87%, e as eficiências de remoção de PT em 78, 82 e 77%, respectivamente. Quando operado com TDH de 9, 7 e 5 h, o sistema combinado atingiu eficiências de remoção de 86, 96 e 98% para DQO, 90, 93 e 94% para NTK e 74, 89 e 95% para PT, respectivamente. A melhor condição operacional foi estabelecida experimentalmente com a taxa de recirculação de 150% e TDH de 5 h. Entretanto, após a validação experimental por DCCR (por desejabilidade), a condição operacional ótima resultou na taxa de recirculação de 123% e TDH de 5 h para eficiências de remoção de NTK e TP.
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Referências
ABREU, S. B.; ZAIAT, M. Desempenho de reator anaeróbio-aeróbio de leito fixo no tratamento de esgoto sanitário. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 13, n. 2, p.181-188, 2008.
APHA. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (23rd ed.). Washington DC: American Public Health Association. 2017.
ARAÚJO, A. P. C. S.; FREITAS, B. de O. Remoção de Matéria Orgânica e Oxidação do Nitrogênio Amoniacal Presente em Esgoto Sanitário Por Sistema Combinado UASB e Biofiltro Aerado Submerso. Enciclopédia Biosfera: Centro Científico Conhecer, Goiânia, v. 10, n. 19, p.1642-1655, 2014.
BACELO, H.; PINTOR, A.M.A.; SANTOS, S.C.R.; BOAVENTURA, R.A.R.; BOTELHO, C.M.S. Performance and prospects of different adsorbents for phosphorus uptake and recovery from water. Chemical Engineering Journal, v. 381, 2020.
BRASIL. Resolução Conama N° 357, de 17 de março de 2005: Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. 2005. Brasília, DF: CONAMA [2005]. Disponível em: http://pnqa.ana.gov.br/Publicacao/RESOLUCAO_CONAMA_n_357.pdf.
BRASIL. Resolução Conama Nº 430 de 13 de maio de 2011: Dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a Resolução nº 357/2005. 2011. Brasília, DF: CONAMA [2011]. Disponível em: https://www.legisweb.com.br/legislacao/?id=114770.
CHERNICHARO, C.A. de L. Post-treatment Options for the Anaerobic Treatment of Domestic Wastewater. Reviews. Environmental Science and Biotechnology. p. 73-92. 2006.
DILLALO, R.; ALBETSON, O. E. Volatile acids by direct titration. Journal of Water Pollution Control Federation, New York, v. 33, n. 4, p. 356-365, 1961.
FOCO, M. L. R.; NOUR, E. A. A. Desempenho de sistema combinado anaeróbio-aeróbio na remoção de nitrogênio no tratamento de esgoto sanitário. Ciências Exatas e Tecnologia, Londrina, v. 35, n. 2, p. 131-138. 2014.
JIANG, Yu; WANG, Hongyu; Shang, Yu; Yang Kai. Simultaneous removal of aniline, nitrogen and phosphosrus in a line-containing wastewater treatment by using sequencing batch reactor. Bioresource Technology, v. 207, p. 422-429, 2016.
JORDÃO, E. P.; PESSÔA, C. A. Tratamento de Esgotos Domésticos. 6.ed. Rio de Janeiro: Abes, 2011. 969 p.
KAVOUSI, R.; BORGHEI, S. M. Application of Anaerobic-Aerobic Combined Bioreactor in Phosphorus Removal. Geomatics and Environmental Engineering, v.17, no. 6, p. 111-127, 2023.
KAÇAN, E., KÜTAHYALI, C. Adsorption of strontium from aqueous solution using activated carbon produced from textile sewage sludges, J. Anal. Appl. Pyrolysis, v.97, p.149–157, 2012.
LIER, J. B. van; ZEE, F. P. van der; FRIJTERS, C. T. M. J.; ERSAHIN, M. E. Celebrating 40 years anaerobic sludge bed reactors for industrial wastewater treatment. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, v. 14, n. 4, p. 681-702, 2015.
NIWA, T.; HATAMOTO, M.; YAMASHITA, T.; NOGUCHI, H.; TAKASE, O.; KEKRE, K. A.; ANG, W. S.; TAO, G.; SEAH, H.; YAMAGUCHI, T. Demostration of a full-scale plant using na UASB followed by a ceramic MBR for the reclamation of industrial wastewater. Bioresource Techology, v. 218, p. 1-8, 2016.
OLIVEIRA NETTO, A. P. de; ZAIAT, M. Treatment of Domestic Sewage in na Anaerobic-Aerobic Fixed-bed Reactor with Recirculation of the Liquid Phase. Clean Soil Air Water, [s.l.], v. 40, n. 9, p.965-971, 26 jul. 2012.
OLIVEIRA NETTO, A. P. Reator Anaeróbio-Aeróbio de Leito Fixo, Com Recirculação da Fase Líquida, Aplicado ao Tratamento de Esgoto Sanitário. 2007. Tese (Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, SP. 2007.
RATHI, B.S.; KUMAR, P. S. Application of adsorption process for effective removal of emerging contaminants from water and wastewater. Environmental Pollution, v. 280, 2021.
RIPLEY, L. E.; BOYLE, W. C.; CONVERSE, J. C. Improved Alkalimetric Monitoring for Anaerobic Digestion of High-Strength Wastes. Journal Water Pollution Control Federation, New York, v. 58, n. 5, p. 406-411, 1986.
SPERLING, M. V. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos: princípios do tratamento biológico de águas residuárias. Belo Horizonte: UFMG, 2006.
TAWFIK, A.; BADR, N.; TALEB, E.; EL-SENOUSY, W. Sewage treatment in an up-flow anaerobic sponge reactor followed by moving bed biofilm reactor based on polyurethane carrier material. Desalination And Water Treatment, [s.l.], v. 37, n. 1-3, p.350-358, 2012.
TORRES, P. Desempenho de um Reator Anaeróbio de Manta de Lodo (UASB) de Bancada no Tratamento de Substrato Sintético Simulando Esgoto Sanitário. 1992. São Carlos. 185p. Dissertação (Mestrado) - Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo. 1992.
UGWUANYI, E.D.; NWOKEDIEGWU, Z.Q.S.; DADA, M.A.; MAJEMITE, M.T.; OBAIGBENA, A. Review of emerging technologies for nutrient removal in wastewater treatment. World Journal of Advanced Research and Reviews, v. 21, no. 02, p, 1737–1749, 2024.
WANG, H., SHEN, S., LIU, L., JI, Y., WANG, F. Effective adsorption of phosphate from wastewaters by big composite pellets made of reduced steel slag and iron ore concentrate. Environmental Technology, 36(22), p. 2835–2846, 2015.
WOSIACK, P. A.; LOPES, D. D.; DAMIANOVIC, M. H. R. Z.; FORESTI, E.; GRANATO, D.; BARANA, A. C. Removal of COD and nitrogen from animal food plant wastewater in an intermittently-aerated structured-bed reactor. Journal Of Environmental Management, [s.l.], v. 154, p.145-150, 2015.
YAYA-BEAS, R.; CADILLO-LA-TORRE, E.; KUJAWA-ROELEVELD, K.; LIER, J. B. V.; ZEEMAN, G. Presence of helminth eggs in domestic wastewater and its removal at low temperature UASB reactors in Peruvian highlands. Water Research, v. 90, p. 286-293, 2016.
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