Desempenho de sistema combinado anaeróbio-aeróbio-anóxico sob diferentes condições operacionais na remoção de nutrientes e micropoluentes

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Belini, Aldria Diana
• Orientador(a): Passig, Fernando Hermes
• Banca de defesa: Barana, Ana Claudia , Nagalli, Andre , Kreutz, Cristiane , Passig, Fernando Hermes , Aisse, Miguel Mansur
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduaação em Engenharia Civil
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Nitrificação; Toxicologia ambiental; Hormônios; Águas residuais - Aspectos ambientais; Medicamentos; Esgoto - Tratamento; Águas residuais - Purificação - Tratamento biológico; Nitrification; Environmental toxicology; Hormones; Sewage - Environmental aspects; Drugs; Sewerage - Treatment; Sewage - Purification - Biological treatment
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23607

Os problemas causados pela disposição de substâncias químicas como micropoluentes orgânicos (MOPs), incluindo produtos farmacêuticos, hormônios e produtos de higiene pessoal, presentes em diferentes elementos ambientais (esgotos, águas superficiais, solo e água potável) estão sendo amplamente avaliados. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de um sistema combinado de tratamento, alimentado com esgoto sintético com adição dos MOPs do tipo paracetamol, ibuprofeno e etinilestradiol. O sistema combinado foi composto de reatores anaeróbio, aeróbio e anóxico de leito fixo, com escoamento ascendente e fluxo contínuo, de base retangular e volume útil de 19,4 L, 19,3 L e 19,2 L, respectivamente. O meio suporte utilizado para imobilização da biomassa foi constituído de anéis corrugados de Policloreto de Vinila (PVC) nos reatores anaeróbio e aeróbio e de resíduos de blocos cerâmicos no reator anóxico. O sistema foi operado em duas etapas e 5 condições distintas, sendo: Etapa 1 ± TDH (8 h em cada reator) e aeração constantes (5 L min-1), variação da concentração de MOPs adicionados ao esgoto sanitário sintético; Etapa 2 – TDH constante (8 h em cada reator), aeração intermitente e variação da taxa de recirculação (condição 3 – 0%, condição 4 – 100% e condição 5 – 200%). Para a avaliação do sistema, foram determinados os seguintes parâmetros físicoquímicos: temperatura do líquido, pH, alcalinidade total, alcalinidade a bicarbonato, ácidos voláteis, oxigênio dissolvido, demanda química de oxigênio, carbono orgânico total, nitrogênio total Kjeldahl, nitrogênio amoniacal, nitrito, nitrato e fósforo total; e paracetamol, ibuprofeno, etinilestradiol somente na Etapa 1. Na Etapa 1 foram obtidas eficiências médias de remoção para paracetamol de 97,0%, ibuprofeno de 96,9% e etinilestradiol de 36,1%. Foi observada instabilidade do sistema em termos de produção de biogás com a presença dos MOPs, com diminuição de 2,7 L d-1 para 0,3 L d-1. No entanto, após 35 dias do início da adição dos MOPs a produção de biogás foi superior a 2 L d-1, mesmo após o aumento da concentração da condição 1 para 2. Na etapa 1 foram obtidas eficiências médias de remoção de fósforo total de 31,5% condição 1 e 53,1% condição 2. Na Etapa 2 com variação da taxa de recirculação nas condições 3 (0%), 4 (100%) e 5 (200%) foram obtidas eficiências médias de remoção de DQO, em amostras brutas, superiores a 94% em todas as condições, enquanto para nitrogênio total foram de 26,1% na condição 3, 67,7% na condição 4 e 78,6% na condição 5. Na etapa 2 foram obtidas eficiências médias de remoção de fósforo total de 17,2% condição 3, 4,0% condição 4 e 10,8% condição 5. Foi possível concluir que a condição 5 apresentou as melhores eficiências de remoção de matéria carbonácea e nitrogenada e com as menores concentrações de nitrito (0,595 mgNO2- L-1) e nitrato (6,6 mgNO3- L-1). Cabe ressaltar que o aumento da taxa de recirculação provocou aumento da concentração de oxigênio dissolvido no reator anaeróbio, o que pode provocar desequilíbrio do processo anaeróbio e diminuição da produção de biogás.