Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6941| Título: | A influência de meios suportes no comportamento hidrodinâmico de reatores combinados anaeróbio-aeróbio |
| Autor(es): | Reis, Rafaela Agrela dos |
| Orientador(es): | Kreutz, Cristiane |
| Palavras-chave: | Resíduos de animais Hidrodinâmica Águas residuais - Análise Animal waste Hydrodynamics Sewage - Analysis |
| Data do documento: | 7-Dez-2015 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Campo Mourao |
| Citação: | REIS, Rafaela Agrela dos Reis. A influência de meios suportes no comportamento hidrodinâmico de reatores combinados anaeróbio-aeróbio. 2015. 77 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2015. |
| Resumo: | O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de meios suportes no comportamento hidrodinâmico de dois reatores combinados anaeróbio-aeróbio de leito fixo (RCAALF) em escala de bancada, operados com tempo de detenção hidráulica (θ) de 12 e 18 horas, tratando efluente bruto de abatedouro bovino. O reator 1 (R1) foi constituído de um tubo cilíndrico de plexiglass com volume útil de aproximadamente 4,75 L, utilizando matrizes cúbicas de poliuretano envoltas por estrutura rígida de polipropileno como meio suporte para imobilização da biomassa, enquanto o reator 2 (R2) foi constituído de um tubo de PVC com volume útil de 4,3 L, utilizando Luffa cylindrica (L.) Roem. Foram realizadas análises físicoquímicas para caracterizar o substrato e avaliar o estado de equilíbrio dinâmico aparente (EEDA). Para avaliar o comportamento hidrodinâmico foram realizados três ensaios de estímulo-resposta, tipo pulso, para cada θ em ambos os reatores. O tempo de realização de cada ensaio foi de três vezes o θ teórico e o traçador utilizado foi o azul de bromofenol, com coletas de amostras no intervalo de 45 min. Através dos resultados hidrodinâmicos foram determinadas as características hidráulicas e hidrodinâmicas, bem como o regime de escoamento dos fluidos e eficiência hidráulica. Posteriormente, aplicou-se o teste estatístico de Wilcoxon para verificar se existem diferenças entre os meios suportes utilizados nos reatores e o teste U de Mann-Whitney para verificar se existem diferenças entre as condições operacionais aplicadas. A partir dos resultados, verificou-se que os reatores são capazes de suportar choques de carga orgânica. No R2 foram observados melhores resultados com relação ao R1 em termos de matéria orgânica quando operados no θ de 12 h, com médias de 77 e 59,3% de eficiência de remoção de DQO bruta e filtrada, respectivamente, enquanto que no R1 as eficiências foram de 56,7 e 47,3% para DQO bruta e filtrada, respectivamente. Quando os reatores foram operados no θ de 18 h, os melhores resultados também foram observados no R2. Nas duas condições operacionais, os reatores tiveram maior tendência ao fluxo de mistura completa e as curvas de DTR foram melhor ajustadas ao modelo de NCSTR, com coeficientes de correlação superiores a 0,9. No R1 operado no θ de 12 h verificou-se média de 36,5% de volume morto e 34,0% no θ de 18 h, enquanto no R2 não foram verificadas zonas mortas. A presença de curtos-circuitos hidráulicos foi verificada somente no R1, com eficiência hidráulica baixa para todos os ensaios, ao passo que no R2 observou-se boa eficiência, exceto em um ensaio. O escoamento foi caracterizado como laminar no R1 e R2. Por meio do teste de Wilcoxon verificou-se que não existem diferenças no comportamento hidrodinâmico devido ao meio suporte dos reatores, operados com θ de 18 h, enquanto para o θ de 12 h verificou-se diferença. Com o teste U de Mann-Whitney, ao comparar o R1 operado com θ de 12 e 18 h verificou-se que o reator comporta-se da mesma maneira em termos hidrodinâmicos, enquanto que para o R2 concluiu-se que existem diferenças entre as condições. |
| Abstract: | The aim of this study was to evaluate the influence of means of support on hydrodynamic behavior of two anaerobic-aerobic fixed bed reactors (CAAFBR) on a bench scale, operated with hydraulic retention time (θ) of 12 and 18 hours, treating raw wastewater from bovine slaughterhouse. The reactor 1 (R1) was composed of a cylindrical plexiglass tube with a volume of approximately 4.75 L, by using cubic matrices of polyurethane surrounded by rigid structure of polypropylene as means of support to immobilize the biomass, while the reactor 2 (R2) consisted of a PVC pipe with a volume of 4.3 L, utilizing Luffa cylindrica (L.) Roem. Physical and chemical analyzes were performed to characterize the substrate and evaluate the state of apparent dynamic equilibrium (SADE). In order to evaluate the hydrodynamic behavior, three stimulus-response tests, pulse type were taken, for each θ in both reactors. The time of each test was three times the theoretical θ and the tracer used was the bromophenol blue, with sample collections in the range of 45 min. Through the hydrodynamic results, hydraulic and hydrodynamic characteristics were determined, as well as the flow regime of fluids and hydraulic efficiency. Afterwards, it was applied the Wilcoxon statistical test to check for differences between the support materials used in the reactors and the MannWhitney U test to check for differences between the applied operating conditions. Based on the results, it was found that the reactors are able to withstand organic load shocks. On R2 better results were observed with respect to R1 in terms of organic matter when operated in the θ 12 h, with averages of 77 and 59.3% on efficiency on remotion of raw and filtered COD, respectively, while in R1 efficiencies were 56.7 and 47.3% for raw and filtered COD, respectively. When the reactors were operated on a θ of 18h, the best results were also observed in R2. In both operating conditions, the reactors had a higher tendency to complete mixture flow and the DTR curves were better adjusted to the N-CSTR model with correlation coefficients higher than 0.9. On R1 operated in θ of 12 h there was an average of 36.5% of dead volume and 34.0% in θ of 18 h, while the R2 dead zones were not verified. The presence of hydraulic short circuits was observed only in R1 with low hydraulic efficiency for all the tests, whereas in R2 good efficiency was observed except in one test. The laminar flow was characterized both in R1 and R2. By means of the Wilcoxon test, it showed that there were no differences in hydrodynamic behavior because of the support means of the reactors, operated with θ of 18h, mean while differences were spotted for θ of 12h. With the U the MannWhitney test, comparing the R1 operated with θ of 12 and 18h, it was found that the reactor behaves the same way in hydrodynamic terms, while for R2 was concluded that there are differences among the conditions. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6941 |
| Aparece nas coleções: | CM - Engenharia Ambiental |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| CM_COEAM_2015_2_22.pdf | 1,66 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.