Tratamento secundário e terciário de água residuária de micro cervejaria em reator em batelada com aeração intermitente

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Roveroto, Gabriela Pereira
• Orientador(a): Barana, Ana Claudia
• Banca de defesa: Lopes, Deize Dias , Damianovic, Márcia Helena Rissato Zamariolli
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual de Ponta Grossa
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
• Departamento: Departamento de Engenharia de Alimentos
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: tratamento biológico; DQO; nitrificação e desnitrificação simultaneas; aeração intermitente; cervejaria artesanal; biological treatment; COD; simultaneous nitrification and denitrification; intermittent aeration; craft breweries
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
• Link de acesso: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2888

O objetivo deste trabalho foi avaliar a performance de um reator em escala de bancada, em batelada, com utilização de MiniBiobobs® como meios suportes para fixação da biomassa e criação de ambientes aeróbios, anóxicos e anaeróbios no reator. O reator foi operado com aeração intermitente, variando o tempo de aeração (TA) e tempo de detenção hidráulica (TDH). Foi avaliada a redução dos teores de demanda química de oxigênio (DQO) e de nitrogênio total (NT) da água residuária gerada por uma cervejaria artesanal, as chamadas microcervejarias. Obteve-se eficiência de remoção de DQO de 42 a 92%, e nitrogênio total de 21 a 86%. Os melhores resultados foram obtidos com TDH de 20 horas, ciclo de aeração/sem aeração de 3h/1h, afluente com DQO e NTK de 2682 e 25 mg.L-1 , respectivamente. Nessas condições foi possível obter efluente com concentração de DQO de 209 mg.L1 , NTK de 2,97 mg.L-1 e de nitrato 0,67 mg.L-1 . O nitrito não foi identificado em nenhuma condição estudada, tanto no alfuente quanto no efluente. O processo de amonificação e nitrificação foi prejudicado pela alta carga orgânica do efluente, que prejudicou a atuação e desenvolvimento das bactérias, sendo fator limitante do processo. Foi possível obter taxas de nitrificação no sistema de até 86% na melhor condição, na qual tinha uma alta disponibilidade de oxigênio e tempo de reação maior, auxiliando no processo. Na pior condição foi obtida taxa de nitrificação de 27,60%, com TDH de 8 horas e ciclo de aeração/sem aeração de 1h/3h. O processo de desnitrificação apresentou eficiências da ordem de 78 a 97%. As constantes cinéticas de velocidade de reação (k) obtidas na melhor condição foram de 0,1774 h -1 para o consumo de matéria orgânica e 0,1723 h -1 para o consumo de nitrogênio, sendo ajustadas para uma reação de primeira ordem. Nos demais experimentos foi possível observar um decréscimo nos valores de k, que diminuiram conforme o tempo de aeração no sistema era menor, o que mostra que a fornecimento de oxigênio auxiliou positivamente na velocidade de reação. A correção da alcalinidade no afluente auxiliou positivamente nas eficiências de remoção de DQO e NTK. Sem correção da alcalinidade a eficiência de remoção de matéria orgânica e nitrogênio diminuiu de 92 e 86%, respectivamente, para 78 e 43%. A análise de número mais provável (NMP) para bactérias oxidadoras de amônia e nitrito e desnitrificantes realizadas na melhor condição operacional mostrou a presença dessas bactérias na biomassa do reator, comprovando a remoção de nitrogênio pelo sistema NDS. Dessa maneira pode-se concluir que o sistema estudado é viável de ser utilizado por cervejarias para a redução de DQO e NTK em um único reator.