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Título: Remoção biológica de matéria carbonácea, nitrogenada e fosforada, utilizando biocarvão como meio suporte em reator anaeróbio-aeróbio
Autor(es): Cunha, Carla Caroline da
Orientador(es): Kreutz, Cristiane
Palavras-chave: Águas residuais - Análise
Nitrificação
Biomassa
Carvão - Pesquisa
Sewage - Analysis
Nitrification
Biomass
Coal - Research
Data do documento: 7-Dez-2015
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Campo Mourao
Citação: CUNHA, Carla Carolina da. Remoção biológica de matéria carbonácea, nitrogenada e fosforada, utilizando biocarvão como meio suporte em reator anaeróbio-aeróbio. 2015. 80 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2015.
Resumo: O enfoque deste trabalho foi avaliar a eficiência de remoção da matéria carbonácea, nitrogenada e fosforada, em reator combinado anaeróbio-aeróbio de leito fixo (RCAALF), submetido a duas razões de recirculações distintas, tratando efluente bruto proveniente de um abatedouro bovino. Como meio suporte, para imobilização da biomassa utilizou-se o biocarvão, produto da combustão da casca do coco. O reator foi operado em escala de bancada com volume útil de 5 L e Tempo de Detenção Hidráulica (TDH) de 24h. Na primeira etapa o RCAALF foi operado com recirculação nula. Na segunda etapa, foi analisada recirculação de 150% da vazão de entrada. As amostras foram coletadas ao longo da altura do reator, para análise dos seguintes parâmetros físico-químicos: temperatura (T), oxigênio dissolvido (OD), pH, nitrogênio total kjeldahl (NTK), nitrogênio amoniacal (N-AMON), nitrito (N-NO2-), nitrato (N-NO3-), fósforo total (P), sólidos totais (ST), sólidos suspensos totais (SST), alcalinidade à bicarbonato (AB), ácidos voláteis (AVT), demanda química de oxigênio bruta e filtrada (DQO). Os resultados indicaram que sob condições de recirculação de 150% o reator apresentou melhor desempenho, com eficiência de remoção de matéria orgânica, em termos de DQO bruta e filtrada, de 80% e 71%, respectivamente. Quanto à remoção de matéria nitrogenada, em termos de NTK e Namon, os resultados apresentaram eficiências de 71% e 95%, respectivamente. As concentrações de nitrito e nitrato para a etapa de recirculação nula, foram de 0,05 a 0,13 mg.L-1 e 20,27 a 23,70mg.L-1, e para a etapa de recirculação de 150% foram de 0,007 a 0,012 mg.L-1 e 7,58 a 8,20mg.L-1. Foram obtidas baixas remoções de fósforo do efluente final, de 25% com concentração média de 87 mgPO43-.L-1 durante a Etapa 1, e 1,17% e 155,5 mgPO43-.L-1 na Etapa 2. O modelo cinético de degradação que melhor se ajustou aos dados experimentais de remoção de matéria orgânica para as duas etapas analisadas foi o de ordem zero, cujos valores de constante cinética de degradação (k) obtidos foram de -65,91 h-1, -58,57 h-1, com r2 de 0,9045 e 0,9235, respectivamente. Quanto à cinética de remoção de nitrogênio, o modelo de degradação que melhor se ajustou foi de ordem zero quando analisada a recirculação nula, com valores de k igual a -1,69 h-1 e r2 de 0,6016. Quando analisada a recirculação de 150%, o modelo que melhor se ajustou foi o de primeira ordem, apresentando valor de k de 5,56h-1 com r2 de 0,9828. Diante dos dados apresentados, verificou-se a boa capacidade do biocarvão com meio suporte à biomassa.
Abstract: The focus of this article was to evaluate the efficiency of carbonaceous, nitrogenized and phosphoresced material in a combined anaerobic-aerobic reactor of fixed bed (RCAALF), submitted to distinct recirculated reasons, treating the brute effluent from bovine slaughterhouse. As a half support, for immobilization of the biomass, was utilized bio coal resulted from the combustion of the coconut husk. The reactor was operated in bench scale with a useful volume of 5L and hydraulic detention time (TDH) of 24h. In the first phase the RCAALF was operated with a null recirculation. In the second phase was analyzed the recirculation with 150% entry flow. The samples were collected over the height of the reactor, for the analysis of the following physic-chemical parameters: temperature (T), dissolved oxygen (OD), pH, total kjeldahl nitrogen (NTK), ammoniac nitrogen (N-AMON), nitrite (N-NO2-), nitrate (N-NO3-), total phosphor (P), total solids (ST), total suspended solids (SST), alkalinity to bicarbonate (AB), volatile acids (AVT), chemical demand of brute and filtered oxygen (DQO).The results indicated that under recirculation conditions under 150%, the reactor presented better performance, with efficiency at the removal of organic material in terms of brute and filtered DQO of 80% and 71% respectively. As for the removal of nitrogenized material in terms of NTK and Namon, the results presented efficiency of 71% to 95% respectively. The nitrite and nitrate concentrations for the null recirculation phase went from 0.05 to 0,13 mg.L-1 and 20,27 to 23,70mg.L-1 , and for the recirculation phase of 150% went from 0.007 to 0.012 mg.L-1 and 7,58 to 8,20mg.L-1.Was obtained low effluent phosphor removal in the final effluent , from 25% with average concentration of 87 mgPO43-.L-1 during Stage one , and 1,17% and 155,5 mgPO43-.L-¹ for Stage two. The kinetic model of degradation that was better adjusted to the experimental data removal of organic material for the two analyzed phases was the order zero, which values of constant kinetic degradation (k) obtained went from -65,91 h-1, -58,57 h-1, with r2 of 0,9045 and 0,9235, respectively. As for the kinetic of nitrogen removal , the degradation model that was better adjusted was of order zero when analyzed the null recirculation, with k value equal to 1,69 h-1 and r2 of 0,6016. When analyzed the recirculation of 150%, the model that was better adjusted was the first order model, presenting a k value of 5,56h-1 with r2 of 0,9828.With the presented data , was verified the good capacity of the bio coal with biomass support.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6927
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