Controle da formação de escuma e remoção de matéria orgânica em reator UASB com duplo estágio de coleta de biogás

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2007
Autor(a) principal: Jackson de Oliveira Pereira
Orientador(a): Carlos Augusto de Lemos Chernicharo
Banca de defesa: Isaac Voldchan Júnior, Silvana de Queiroz Silva
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Tratamento de esgoto
Controle de escuma
Biogás
reator UASB
Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/ENGD-7ABN45
Resumo: O presente estudo testou o potencial de aplicação de um reator UASB dotado de duplo estágio de coleta de biogás, tratando esgotos tipicamente domésticos, no controle da formação de escuma e na remoção de matéria orgânica. Para tanto, dois reatores UASB em escala piloto foram comparados em termos do controle da formação de escuma e do desempenho na remoção de matéria orgânica. Um dos reatores foi modificado e confeccionado com uma concepção semelhante a um reator com recirculação interna (IC reactor), com primeiro estágio de coleta de biogás próximo ao fundo. O outro, utilizado como controle, foi um reator UASB convencional. O reator modificado permitia a saída de toda escuma do reator, e o reator UASB convencional retinha toda a escuma formada no separador trifásico e nos decantadores. Os reatores foram inoculados com lodo floculento e foram operados em três fases distintas. Durante a partida os reatores, modificado e controle, operaram com TDH de 7 e 10 horas, respectivamente, após este período ambos operaram sempre com TDH de 7 horas, durante o período operacional remanescente. Os resultados revelaram que o reator UASB modificado foi capaz de manter o desempenho típico de um reator UASB convencional, não apresentando limitações à sua aplicação sob este aspecto, com eficiências médias de 65% para DBO, 60% para DQO e cerca de 85 a 90% de DQOfiltrada. O reator modificado foi mais efetivo que o reator convencional no controle da formação de escuma, devido à possibilidade de ocorrência da degradação da escuma e ou a sua desestruturação e saída do separador trifásico, nesta configuração de reator. Ademais outras vantagens potenciais foram reveladas por esta configuração, como granulação do lodo, taxa de produção de metano mais elevada, e resistência à elevação da fração particulada no afluente. Assim, esta configuração, em função das vantagens potenciais apresentadas, pode representar um avanço no desenvolvimento tecnológico dos reatores UASB tratando esgotos domésticos.
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O reator modificado permitia a saída de toda escuma do reator, e o reator UASB convencional retinha toda a escuma formada no separador trifásico e nos decantadores. Os reatores foram inoculados com lodo floculento e foram operados em três fases distintas. Durante a partida os reatores, modificado e controle, operaram com TDH de 7 e 10 horas, respectivamente, após este período ambos operaram sempre com TDH de 7 horas, durante o período operacional remanescente. Os resultados revelaram que o reator UASB modificado foi capaz de manter o desempenho típico de um reator UASB convencional, não apresentando limitações à sua aplicação sob este aspecto, com eficiências médias de 65% para DBO, 60% para DQO e cerca de 85 a 90% de DQOfiltrada. O reator modificado foi mais efetivo que o reator convencional no controle da formação de escuma, devido à possibilidade de ocorrência da degradação da escuma e ou a sua desestruturação e saída do separador trifásico, nesta configuração de reator. Ademais outras vantagens potenciais foram reveladas por esta configuração, como granulação do lodo, taxa de produção de metano mais elevada, e resistência à elevação da fração particulada no afluente. Assim, esta configuração, em função das vantagens potenciais apresentadas, pode representar um avanço no desenvolvimento tecnológico dos reatores UASB tratando esgotos domésticos.The present study tested the potential of application of a UASB reactor equipped with a double stage of biogas collection, treating domestic sewage, for the control of scum formation and removal of organic matter. For this, two UASB reactors in pilot scale had been compared in terms of the scum formation control and the performance of organic matter removal. One of the reactors was modified and confectioned with a similar conception of a IC reactor (Internal Circulation), with a first stage of biogas collection located next to the bottom. The other one, used as control, was a conventional UASB reactor. The modified reactor allowed the exit of all scum from the reactor, and the conventional UASB reactor held back all the scum formed in the three-phase separator and in the settlers. The reactors were inoculated with flocculent sludge and were operated in three distinct phases. During the start-up the reactors, modified and controlled one, were operated with a HRT of 7 and 10 hours, respectively, after that both reactors were operated with a HRT of 7 hours throughout the remaining operational period. The results had showed that the modified UASB reactor was capable to keep the typical performance of a conventional UASB reactor, not presenting limitations to its application under this aspect, with average removal efficiencies of 65% for BOD, 60% for COD and about 85 to 90% for filtered COD. The modified reactor was more effective than the convencional one in the control of scum formation, due to the possibility of occurrence of scum degradation and or its disaggregation and exit from the inner part of the three-phase separator, in this reactor configuration. Additionally, other potential advantages had been revealed by this configuration, as sludge granulation, higher methane production rate, and robustness to the rise of the particulate fraction in the affluent. Thus, this configuration, in function of the presented potential advantages, can represent an advance in the technological development of UASB reactors treating domestic sewers.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGÁguas residuais Purificação Tratamento biológicoBiogásEngenharia sanitáriaSaneamentoTratamento de esgotoControle de escumaBiogásreator UASBControle da formação de escuma e remoção de matéria orgânica em reator UASB com duplo estágio de coleta de biogásinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALjackson_de_oliveira_pereira.pdfapplication/pdf1808290https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/ENGD-7ABN45/1/jackson_de_oliveira_pereira.pdf3d1bf306d726adde8eae72b60e127f36MD51TEXTjackson_de_oliveira_pereira.pdf.txtjackson_de_oliveira_pereira.pdf.txtExtracted texttext/plain164534https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/ENGD-7ABN45/2/jackson_de_oliveira_pereira.pdf.txt1356a133f0d1257bce64a1a0f7124d87MD521843/ENGD-7ABN452019-11-14 06:24:31.888oai:repositorio.ufmg.br:1843/ENGD-7ABN45Repositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T09:24:31Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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