Lodo aeróbio granular: remoção de nutrientes de esgoto sanitário e dinâmica das substâncias poliméricas extracelulares

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: SALES, Marcos Adriano Marques Pessôa
Orientador(a): SANTOS, Maria de Lourdes Florencio dos
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Engenharia Civil
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Engenharia Civil
Lodo granular aeróbio
Remoção de nutrientes
Substâncias poliméricas extracelulares
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/29780
Resumo: O lodo granular aeróbio (LGA) é uma tecnologia promissora de tratamento de efluentes em sistemas compactos. Grânulos são agregados microbianos com microzonas aeróbia, anóxica e anaeróbia que permitem a remoção simultânea de matéria orgânica e nutrientes em um único reator. Alcançar a estabilidade dos grânulos por longos períodos é um desafio e as substâncias poliméricas extracelulares (EPS) são um elemento chave da estabilidade granular. Este trabalho estudou o LGA em reatores em bateladas sequenciais (RBS), escala piloto, tratando esgoto sanitário (Carga Orgânica de 0,89 kgDQO. m⁻³.d⁻¹ e carga nitrogenada volumétrica 0,08kgN-NH⁴⁺.m⁻³.dia⁻¹). Os reatores possuem volume de 115,5L e troca volumétrica de 71%. Utilizou-se 4 horas de ciclo em ambos reatores, variando fases anóxicas, sendo 40 minutos no RBSG1 e 15 minutos no RBSG2. A concentração de biomassa obtida no RBSG1 e RBSG2 foram 0,87g.LSSVLM⁻¹ e 0,62g.LSSVLM⁻¹ respectivamente. O RBSG1 foi operado por 130 dias e apresentou total granulação no 80º dia. O RBSG2 foi operado por 120 dias e granulou no 44º dia. As eficiências de remoção de DQO, N-Amoniacal e fósforo foram respectivamente 83,1%, 77,5%, 56,6% para o RBSG1; e, no RBSG2 72,2%, 71,9% e 41,8%. Houve aumento do conteúdo de EPS na granulação e queda na desintegração. Obteve-se grânulos de 500-2200μm, a desintegração está relacionada à hidrólise de proteínas e polissacarídeos, resultando perda de coesão e resistência ao cisalhamento dos grânulos. O RBSG1 apresentou melhor desempenho na remoção de nutrientes, em relação ao RBSG2.
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Utilizou-se 4 horas de ciclo em ambos reatores, variando fases anóxicas, sendo 40 minutos no RBSG1 e 15 minutos no RBSG2. A concentração de biomassa obtida no RBSG1 e RBSG2 foram 0,87g.LSSVLM⁻¹ e 0,62g.LSSVLM⁻¹ respectivamente. O RBSG1 foi operado por 130 dias e apresentou total granulação no 80º dia. O RBSG2 foi operado por 120 dias e granulou no 44º dia. As eficiências de remoção de DQO, N-Amoniacal e fósforo foram respectivamente 83,1%, 77,5%, 56,6% para o RBSG1; e, no RBSG2 72,2%, 71,9% e 41,8%. Houve aumento do conteúdo de EPS na granulação e queda na desintegração. Obteve-se grânulos de 500-2200μm, a desintegração está relacionada à hidrólise de proteínas e polissacarídeos, resultando perda de coesão e resistência ao cisalhamento dos grânulos. O RBSG1 apresentou melhor desempenho na remoção de nutrientes, em relação ao RBSG2.CNPqAerobic granular sludge (AGS) is a promising technology applied on wastewater treatment in compact systems. Granules are microbial aggregates with aerobic, anoxic and anaerobic microzones, and such stratification allows simultaneous organic matter and nutrient removal in the same reactor. Achieving granular stability for long periods is a challenge and extracellular polymeric substances (EPS) are a key element regarding that. This work studied AGS in sequencing batch reactors (SBR), pilot scale, treating municipal wastewater (organic loading rate of 0,89 kgCOD. m⁻³.d⁻¹ and nitrogen volumetric loading rate of 0,08kgN-NH⁴⁺.m⁻³.dia⁻¹). The reactors have a volume of 115.5 L and a volumetric exchange ratio of 71%. A 4-hour cycle was used for both reactors, varying the length of the anoxic phases (40 min for GSBR1 and 15 min for GSBR2). Biomass concentration obtained in GSBR1 and GSBR2 were 0.87g.L⁻¹ and 0.62g.L-1SSVL, respectively. GSBR1 was operated over 130 days and granulation occured at day 80. GSBR2 was operated over 120 days and granulation occured at day 44. COD, N-Ammoniacal and phosphorus removal efficiencies were, respectively, 83.1%, 77.5%, 56.6% for GSBR1; and 72.2%, 71.9% and 41.8% for GSBR2. EPS content increased during granulation and decreased during disintegration. Granular diameter ranged from 500 to 2200μm, disintegration is related to the hydrolysis of proteins and polysaccharides, resulting in loss of cohesion and shear resistance of the granules. GSRB1 presented better performance regarding nutrients removal compared with GSBR2.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia CivilUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia CivilLodo granular aeróbioRemoção de nutrientesSubstâncias poliméricas extracelularesLodo aeróbio granular: remoção de nutrientes de esgoto sanitário e dinâmica das substâncias poliméricas extracelularesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILDISSERTAÇÃO Marcos Adriano Marques Pessôa Sales.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Marcos Adriano Marques Pessôa Sales.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1190https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/29780/6/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Marcos%20Adriano%20Marques%20Pess%c3%b4a%20Sales.pdf.jpgc2e985d5a71b8c0f3bc09a4549ce989eMD56ORIGINALDISSERTAÇÃO Marcos Adriano Marques Pessôa Sales.pdfDISSERTAÇÃO Marcos Adriano Marques Pessôa Sales.pdfapplication/pdf2334946https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/29780/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Marcos%20Adriano%20Marques%20Pess%c3%b4a%20Sales.pdf105aef9a81ba17a8e446904f2504df6fMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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