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Avaliação do desempenho de um reator biológico anaeróbio com leito constituído de fibras flexíveis aplicado ao tratamento de esgoto (2016)

  • Authors:
  • USP affiliated author: PELEGRINO, ELOÁ CRISTINA FIGUEIRINHA - EESC
  • School: EESC
  • Sigla do Departamento: SHS
  • Subjects: FLOTAÇÃO; SEDIMENTOLOGIA; ESGOTOS SANITÁRIOS; REATORES ANAERÓBIOS
  • Keywords: LEITO DE FIBRAS FLEXÍVEIS; FILTRO DE FIBRAS FLEXÍVEIS
  • Language: Português
  • Abstract: Nas últimas décadas diversos tipos de meio suporte têm sido propostos para a melhoria da eficiência e/ou aumento da compacidade de reatores biológicos tratando esgoto sanitário. No presente trabalho de doutorado são apresentados os resultados obtidos com a aplicação de um novo tipo de reator biológico anaeróbio de fluxo ascendente com leito de fibras flexíveis aplicado ao tratamento de esgoto sintético. Sua concepção foi motivada pelas dificuldades verificadas em alguns tipos de reatores de leito expandido, os quais ao longo do tempo de operação podem perder suas características hidrodinâmicas iniciais, devido ao acúmulo de biomassa, passando a apresentar expansão não homogênea do leito. A proposta de uso da fibra de nylon como meio suporte se deveu a sua capacidade de atuar como leito flexível - quando fixo em apenas uma de suas extremidades - que, devido á sua flexibilidade, apresenta também características parecidas às de leito móvel. Nesse novo tipo de concepção de leito, a biomassa aderida às fibras flexíveis adquirem forma de longos filamentos, os quais, devido ao próprio escoamento do esgoto e à rotação do eixo em que as fibras são fixadas, permanecem estendidos de modo a proporcionar elevada relação volume/superfície. Essa biomassa na forma de finos filamentos permanece firmemente aderida ás fibras flexíveis, reduzindo o potencial de perda de biomassa juntamente com o efluente e também de possíveis obstruções de poros, comum em leitos granulares. Para o estudo, foi projetada, construída, operada e avaliada durante 458 dias, uma instalação piloto constituída de seis reatores na forma de colunas verticais com escoamento contínuo e ascendente, operando em paralelo. Nesses reatores foram variados parâmetros de configuração e operação, como: i) a densidade de fibras flexíveis que compuseram o leito de fibras flexíveis;ii) a rotação do eixo vertical onde foram fixadas as fibras do leito; iii) o tempo de detenção hidráulica (nas etapas de 1 a 4 foram testados TDH de 9; 6; 4 e 3 horas, respectivamente); iv) a interrupção da rotação em reator em andamento. Foram analisadas as eficiências de remoção de carga orgânica e do perfil vertical dos reatores, assim como foi realizada a avaliação da composição da biomassa encontrada no biofilme, com análise de imagem e microscopia. Os resultados demonstram que a configuração dos reatores forneceram excelentes resultados de remoção de carga orgânica e também se mostraram aptos para se adaptar as variações de vazões aplicadas ao longo do trabalho, sendo observados os melhores resultados na Etapa 1 da fase 1, onde o Reator 2 apresentou eficiência de remoção de 91% de DQO total, 96% de DQO filtrada, 86% de DBO e 60% de SST. Também foi possível observar que os reatores com maiores densidades de fibras apresentaram melhores eficiências e permaneceram mais estáveis em face às características investigadas. Quanto à aplicação de rotação foi possível observar sua interferência positiva sobre a eficiência de remoção dos reatores, principalmente para as densidades de fibras inferiores e que o aumento de sua rotação também trazia melhorias na remoção de carga orgânica. Já para a avaliação da interrupção da rotação foi possível observar a redução de eficiência para os parâmetros avaliados. Também foram analisados três pós-tratamentos do efluente do reator anaeróbio por flotação, sedimentação (com e sem coagulante) e filtração em filtro de fibras flexíveis. O pós-tratamento mais adequado para ser aplicado em conjunto ao reator anaeróbio de fibras flexíveis foi a flotação, por separação (sem adição de coagulante), que apresentou remoção de 71% de turbidez, 51% de cor aparente, 40% de DQO,25% de DQO filtrada, 34% de fósforo total e 52% de SST. Na avaliação do pós-tratamentos físico-químico mais adequado, a flotação por ar dissolvido apresentou melhores resultados utilizando o coagulante PAC em dosagem de 14 mg/L do princípio ativo de 'AL IND.2''O IND.3', com eficiência de remoção do sistema de 84% de turbidez, 73% de cor aparente, 50% de DQO total e 31% de DQO filtrada, 45% de fosforo total e 62% SST
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 25.05.2016
  • Online source access
    How to cite
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    • ABNT

      PELEGRINO, Eloá Cristina Figueirinha. Avaliação do desempenho de um reator biológico anaeróbio com leito constituído de fibras flexíveis aplicado ao tratamento de esgoto. 2016. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2016. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-04042017-163911/pt-br.php. Acesso em: 06 jul. 2022.
    • APA

      Pelegrino, E. C. F. (2016). Avaliação do desempenho de um reator biológico anaeróbio com leito constituído de fibras flexíveis aplicado ao tratamento de esgoto (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-04042017-163911/pt-br.php
    • NLM

      Pelegrino ECF. Avaliação do desempenho de um reator biológico anaeróbio com leito constituído de fibras flexíveis aplicado ao tratamento de esgoto [Internet]. 2016 ;[citado 2022 jul. 06 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-04042017-163911/pt-br.php
    • Vancouver

      Pelegrino ECF. Avaliação do desempenho de um reator biológico anaeróbio com leito constituído de fibras flexíveis aplicado ao tratamento de esgoto [Internet]. 2016 ;[citado 2022 jul. 06 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-04042017-163911/pt-br.php

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