Remoção simultânea de matéria orgânica e nitrogênio em Reator Compartimentado Híbrido de Leito Estruturado (RCHLE) tratando água residuária de laticínio

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Lucio, Danilo Santiago Gomes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: aeração intermitente; agricultural reuse; anammox; baixa relação C/N; dairy effluent; efluente de laticínio; intermittent aeration; low C/N ratio; nitrificação-parcial; partial-nitrification; reator de leito estruturado; reuso agrícola; structured-bed reactor
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-17112025-161419/

O presente estudo teve como objetivo principal avaliar o Reator Compartimentado Híbrido de Leito Estruturado (RCHLE) para a remoção simultânea de matéria orgânica e nitrogênio proveniente da água residuária de laticínio sob aeração intermitente e regime de desvio parcial de vazão, além de avaliar a possibilidade do reúso agrícola dos efluentes oriundos da zona anaeróbia (AnE) e óxica/anóxica (O/A) do biorreator na fase de germinação de olerícolas. O trabalho foi dividido em três etapas experimentais. Na etapa experimental 1 foi verificada a eficiência de remoção concomitante de matéria orgânica e nitrogênio com três diferentes fontes de efluente de laticínio com tempo de detenção hidráulica (TDH) teórico de 48 horas e aeração intermitente de 60 min aerando e 30 min não aerando. Após, na etapa experimental 2 foi verificado a variação do TDH, tempo de aeração e prática de desvio parcial de 50% da vazão no reator com água industrial de laticínio. Na etapa experimental 3 foram analisados os efeitos fitotóxicos das águas residuárias provenientes das zonas AnE e O/A na germinação de sementes de olerícolas. Na etapa experimental 1, o RCHLE alcançou remoção de NT de 74,4 ± 15,0% com relação DQO/NT de 0,35 ± 0,1 tratando efluente industrial de laticínio. A etapa experimental 2 apresentou os resultados das eficiências de remoção de carbono e nitrogênio de 98,1 ± 1,0% e 78,4 ± 4,6%, respectivamente sob TDH de 36 horas e 90 min aerando e 30min não aerando, com relação DQO/NT de 0,2 ± 0,01. Essa estratégia operacional demonstrou que a nitrificação parcial foi alcançada e teve concentrações de nitrito de 29,3 ± 3,8 mgNO- 2.L1. Nas etapas experimentais 1 e 2, os cálculos estequiométricos e a baixa relação C/N observada no processo de desnitrificação foram utilizados para corroborar que ao longo da operação do RCHLE houve mecanismos de remoção de nitrogênio via processos autotróficos. Esses resultados demonstraram que o RCHLE é uma alternativa promissora para remoção de nitrogênio de baixo custo, economizando ao adicionar uma fonte externa de carbono e evitando agentes alcalinizantes. Por fim, na etapa experimental 3, a alface demonstrou-se sensível à germinação em comparação ao pepino e, portanto, o efluente O/A apresentou-se como uma alternativa viável para a germinação. Os resultados obtidos na pesquisa indicam que o RCHLE pode ser uma alternativa tecnicamente viável para a remoção simultânea de matéria orgânica e nitrogênio de águas residuárias de laticínio e apresenta potencial para o reuso agrícola.