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Influência do tamanho da biopartícula e da agitação no desempenho de reatores anaeróbios operados em bateladas seqüenciais, contendo biomassa imobilizada, para tratamento de águas residuárias (2004)

  • Authors:
  • Autor USP: CUBAS, SELMA APARECIDA - EESC
  • Unidade: EESC
  • Sigla do Departamento: SHS
  • Subjects: REATORES ANAERÓBIOS; ÁGUAS RESIDUÁRIAS; REATORES BIOQUÍMICOS
  • Language: Português
  • Abstract: O reator anaeróbio em batelada seqüencial é constituído por um frasco de vidro cilíndrico de volume total de cinco litros, envolvido por uma camisa de vidro, por onde escoa a água aquecida, permitindo a operação em temperatura controlada. A biomassa encontra-se imobilizada em partículas cúbicas de espuma de poliuretano (densidade aparente de 23 Kg/metro cúbico, as quais estão colocadas em um cesto adaptado dentro do frasco cilíndrico. A mistura é promovida por três impelidores de 3,0 cm de diâmetro, distanciados 4,0 cm um do outro, situados ao longo do eixo vertical no centro do reator. O desempenho dessa nova configuração de reator anaeróbio foi avaliado sob diferentes condições os efeitos de transferência de massa nas fases sólida e líquida. Todos os ensaios foram efetuados à temperatura de 30 mais ou menos 1 grau Celsiu. Cada batelada compreende três etapas: alimentação, reação e descarga. Para avaliar os efeitos da transferência de massa na fase sólida foram feitos quatro ensaios utilizando-se partículas cúbicas de espumas de poliuretano com tamanhos de 0,5 cm; 1,0 cm; 2,0 cm e 3,0 cm de lado, com impelidor tipo hélice e intensidade de agitação de 500 rpm, determinada através de um ensaio preliminar. Para avaliar os efeitos da transferência de massa nas fases sólida e líquida foram feitos experimentos com quatro tipos de impelidores: hélice, turbina plana, turbina inclinada e turbina curva, com intensidades de agitação na faixa de 100 rpm a 1100 rpm. Tambémforam realizados ensaios hidrodinâmicos para verificar o tempo de mistura e ensaio para verificar a condição de anaerobiose no sistema. A água residuária utilizada em todos os ensaios foi sintética com concentração de 530 mais ou menos 37 mg DQO/L. Em todas as condições estudadas o reator apresentou boa eficiência de remoção da matéria orgânica, em torno de 87%. A concentração efluente de ácidos voláteis totais manteve-se em 13 mais ou menos 9 mg HAc/L, alcalinidade e bicarbonato de 223 mais ou menos 14 mg 'CACO IND.3'/L e pH entre 6,7 e 7,2. A transferência de massa na fase sólida não foi a etapa limitante na conversão da matéria orgânica, quando partículas de 0,5 cm a 2,0 cm de aresta foram usadas no reator anaeróbio em batelada seqüencial. A resistência à transferência de massa na fase sólida somente influenciou a taxa global de reação, quando foram usados tamanhos de partículas cúbicas de 3,0 cm de aresta. A resistência à transferência de massa na fase líquida não foi somente afetada pela intensidade de agitação, mas também pela eficiência da mistura obtida por cada tipo de impelidor. A mistura do líquido dentro do reator obtida pelo impelidor da turbina plana foi a mais eficiente. O uso deste tipo de impelidor resultou em menores consumos de energia e ótimo desempenho do reator com baixas taxas de agitação. Os resultados deste estudo permitiram concluir que esta nova configuração não permite a manutenção de condição de anaerobiose estritano meio, principalmente quando altas intensidades de agitação foram aplicadas e as limitações da eficiência do processo, neste sistema, estão relacionadas principalmente as resistências à transferência de massa do que restrições cinéticas bioquímicas
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 16.04.2004
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      CUBAS, Selma Aparecida; ZAIAT, Marcelo. Influência do tamanho da biopartícula e da agitação no desempenho de reatores anaeróbios operados em bateladas seqüenciais, contendo biomassa imobilizada, para tratamento de águas residuárias. 2004.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2004. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-26022007-170051/ >.
    • APA

      Cubas, S. A., & Zaiat, M. (2004). Influência do tamanho da biopartícula e da agitação no desempenho de reatores anaeróbios operados em bateladas seqüenciais, contendo biomassa imobilizada, para tratamento de águas residuárias. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-26022007-170051/
    • NLM

      Cubas SA, Zaiat M. Influência do tamanho da biopartícula e da agitação no desempenho de reatores anaeróbios operados em bateladas seqüenciais, contendo biomassa imobilizada, para tratamento de águas residuárias [Internet]. 2004 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-26022007-170051/
    • Vancouver

      Cubas SA, Zaiat M. Influência do tamanho da biopartícula e da agitação no desempenho de reatores anaeróbios operados em bateladas seqüenciais, contendo biomassa imobilizada, para tratamento de águas residuárias [Internet]. 2004 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-26022007-170051/

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