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Tesis sobre el tema "Nitrificação/Desnitrificação"
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Magri, Maria Elisa. "Nitrificação e pré-desnitrificação de esgoto sanitário no sistema". Florianópolis, SC, 2009. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/92308.
Texto completoResumen
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental.Made available in DSpace on 2012-10-24T07:41:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 266529.pdf: 11868660 bytes, checksum: 852bbb9ccd898233009264e38af41885 (MD5)
O quadro atual dos serviços de esgotamento sanitário no estado de Santa Catarina reforça a necessidade de implantação de unidades de tratamento de esgotos aplicáveis às pequenas coletividades. No estado, 69% dos domicílios possuem como destino de seus esgotos algum tipo de "fossa". Nestes sistemas não são efetivas as remoções de matéria orgânica solúvel, nitrogênio, fósforo e coliformes. Os conceitos abordados pela concepção de saneamento, enquanto saneamento descentralizado, apresentam vantagens quando aplicados neste tipo de situação. Dentro deste contexto, há a necessidade do desenvolvimento de novas alternativas para o tratamento de esgotos de forma descentralizada. Dentro desta perspectiva, este trabalho teve como objetivos o estudo teórico e prático da nitrificação e pré-desnitrificação, além da remoção de matéria orgânica carbonácea, em um sistema composto por um tanque anóxico (TA), um decanto-digestor (DD) e dois biofiltros aerados submersos (BAS) com cascas de ostras como meio suporte. O experimento foi operado durante 300 dias sendo que o DD + BAS foram avaliados em duas fases (1 e 2) bem como o TA (fases A e B). As condições operacionais do DD e BAS foram respectivamente: fase 1 - TDH e COV no DD de 77h e 183gDQO/m3.d; TDH, COV, TAH e relação C:N (DQO:N-NH4+) nos BAS de 15h, 370gDQO/m3.d, 2,6m3/m2.d e 5,0; fase 2 - TDH e COV no DD de 38h e 171gDQO/m3.d; TDH, COV, TAH e relação C:N nos BAS de 7,5h, 372gDQO/m3.d, 5,2m3/m2.d e 3,7. As condições no TA foram respectivamente: fase A - TDH e relação C:N (DQO:N-NO3-) de 8h e 10; fase B - TDH e relação C:N de 4h e 7,4. Além do monitoramento analítico dos efluentes, foram avaliadas as interações entre a fase líquida dos BAS e as cascas de ostras, bem como sua "degradação". Para avaliação comparativa dos dados foi aplicada análise estatística de variância, ANOVA, no software Statistics®. Por meio dos principais resultados coletados, pôde-se concluir que o DD foi mais eficiente na fase 1 (83%) do que na fase 2 (76%) na remoção de SS, enquanto na remoção de DQO os dados coletados em ambas as fases não apresentaram diferença estatística (60% na fase 1 e 57% na fase 2). O BAS1 foi mais eficiente com 98% de remoção de N-NH4+ na fase 2 do que na fase 1 (90%). O BAS2 foi também mais eficiente na fase 2 com 92% de remoção de N-NH4+ do que na fase 1 (90%). Tendo em vista que as condições operacionais da fase 2 proporcionaram melhores eficiências na remoção de N-NH4+ nos BAS, pôde-se concluir que podem ser aplicadas maiores taxas hidráulicas e cargas volumétricas, e menores TDH nos reatores, desde que a relação C:N seja diminuída. Os biofiltros mantiveram uma ótima capacidade de tamponamento, mesmo com uma intensa atividade nitrificante nos reatores, possibilitado pelas cascas de ostras. As cascas sofreram uma perda de massa ao longo do experimento, no entanto, esta perda foi uniforme, ou seja, partes proporcionais de todos os seus constituintes foram perdidas e não somente o carbonato de cálcio, o que garante que ao longo do tempo as cascas não perderão sua função de agente tampão, apesar de diminuírem em volume. O TA foi mais eficiente na desnitrificação na fase A, apresentando uma remoção média de N-NO3- de 88%, quando comparado à fase B onde apresentou 75% remoção de N-NO3-. Pôde-se concluir que para utilização do carbono presente no esgoto doméstico no processo de desnitrificação há a necessidade de adotarem-se relações C:N mais elevadas (>8) e TDH maiores do que 4 horas.
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Ribeiro, João Vítor Borges. "Capacidade de nitrificação e desnitrificação da ETAR Norte-SIMRIA". Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2013. http://hdl.handle.net/10773/11387.
Texto completoResumen
Mestrado em Engenharia do AmbienteA análise do funcionamento de uma Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) é muito importante para conhecer a interação e gestão de todas as fases do processo de tratamento existentes nas ETAR e para perceber qual o tipo de gestão adequada. O estágio na ETAR Norte da SIMRIA ocorreu entre Março e Julho de 2013. O conhecimento dos principais órgãos da instalação e o modo como operam constituiu o primeiro objetivo do estágio, essencial para efetuar uma caraterização pormenorizada da ETAR ao qual se seguiu uma avaliação pormenorizada das condições em que a ETAR opera atualmente, através da compilação e análise dos dados respeitantes à operação no ano 2012. Através da comparação destes para o ano 2012 e 2013 foi possível compreender que a gestão de uma ETAR não se resume à manutenção de determinados parâmetros dentro de intervalos ideais sendo, por vezes e durante determinado período de tempo, impossível esta manutenção uma vez que o processo depende fortemente da qualidade do afluente. O desempenho da ETAR foi avaliado relativamente aos parâmetros constantes da Licença de Utilização dos Recursos Hídricos para a Rejeição de Águas Residuais e o funcionamento geral analisado face aos valores previstos no respetivo projeto de execução e face a gamas ideais presentes na bibliografia consultada. Para o dimensionamento do sistema para Nitrificação e Desnitrificação, o primeiro passo consistiu em validar um conjunto de frações de Matéria Orgânica e constantes cinéticas de forma a atingir um volume dimensionado igual, ou muito próximo, ao existente, no cenário atual de apenas remoção de Matéria Orgânica, para a partir daí realizar o dimensionamento do sistema para Nitrificação e Desnitrificação, de forma mais exata possível.
The analysis of the operation of a Wastewater Treatment Plant (WWTP) is very important to understand the interaction and management of all phases of the treatment process existent in the WWTP and to realize what kind of management are indicated. The internship in ETAR Norte of SIMRIA occurred between March and July 2013. The knowledge of the principal organs of the ETAR Norte and how they work constituted the first major goal of the internship and it is essential to perform a detailed characterization of the WWTP. The avaluation of the conditions under which it currently operates, through the compilation and analysis of the operative data of the year 2012 was the first step in the design of the treatment system for Nitrification and Denitrification. With the analysis of the operative data of 2012 and 2013 it was possible to understand that the management of a wastewater treatment plant is not just keep the values in the ideal ranges. Sometimes, in a period of time, is impossible to maintain the values in the wanted range because the process depends heavily on the quality of the influent. The performance of the WWTP was evaluated for the parameters listed in Reject Wastwatwe License and general functioning analyzed against the predicted values on the appropriate project execution and face to parameters considered ideal in the bibliography. For the sizing system for Nitrification and Denitrification the first step was to validate a set of fractions of organic matter and kinetic constants in order to achieve an equal sized volume, or very close to, existing in the current scenario only organic matter removal, to thereafter perform the sizing system for Nitrification and Denitrification, most accurate way possible.
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Silva, Patrícia Manuela Oliveira da. "Capacidade de nitrificação e desnitrificação da ETAR Sul da SIMRIA". Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2013. http://hdl.handle.net/10773/11386.
Texto completoResumen
Mestrado em Engenharia do AmbienteA água é um bem essencial e indispensável à sobrevivência dos seres vivos. O consumo desmedido de água e a sua poluição pode ter inúmeras consequências para a saúde das populações, para o equilíbrio dos ecossistemas ou até mesmo levar à escassez ou desequilíbrio entre água necessária e disponível para consumo humano. Desta forma, torna-se essencial proteger os recursos hídricos, evitando a sua poluição e tratando-os. O processo de tratamento biológico de águas residuais urbanas por lamas ativadas, tem vindo a ser amplamente usado nas ETAR- Estação de Tratamento de Águas Residuais. O presente relatório tem como objetivo o estudo da capacidade de nitrificação do reator biológico da ETAR Sul, se este processo esta já a ser realizado ou no caso de não, qual o dimensionamento necessário para tal. Foi realizado o estudo do dimensionamento para o tanque com e sem processo de nitrificação, com base numa caracterização de diversas formas de azoto afluente ao reator biológico, nomeadamente, azoto total, azoto de Kjeldahl, nitratos e nitritos. Conclui-se que para o caudal atual, a ETAR precisa de 6112 m3, para realizar o processo de nitrificação e para o caudal esperado nos próximos anos, de 22134 m3/d, precisará de um volume de 7562,8 m3. Estes dois casos são possíveis uma vez que o volume necessário não ultrapassa o existente. No caso do caudal descrito para o horizonte de projeto, a ETAR iria precisar de 9539,7 m3 a mais do que o existente. Em relação ao processo de desnitrificação a ETAR consegue realizar o processo juntamente com a nitrificação apenas para o caudal atual, quando utilizados os outros valores de caudal a ETAR não consegue dar resposta em termos de volume disponível à realização dos processos.
Water is essential and indispensable to the survival of living beings. The excessive consumption of water and its pollution may have numerous consequences for the health of populations, the balance of ecosystems or even lead to water scarcity or imbalance between needed and available water for human consumption. Thus, it becomes essential to protect water resources, preventing pollution and treating them. The process of biological treatment of urban waste water by activated sludge has been widely used in WWTP- Wastewater Treatment Plant. This report aims to evaluate the ability of nitrification of the biological reactor, verify if this process is already being done, or if not, what is the required sizing for this. The study was conducted for scaling the tank with and without nitrification process, based on a characterization of various forms of nitrogen affluent to the biological reactor, including nitrogen total Kjeldahl nitrogen, nitrate and nitrite. It was concluded that to the current flow , the WWTP needs 6,112 m3 to perform nitrification and for the flow rate expected in the upcoming years, 22,134 m3 / d, will need a volume of 7562.8 m3. These two cases are possible once the required volume does not exceed the existing one. In the case of the flow described for the horizon project, the WWTP would need 9539.7 m3, more than the existing one. Regarding the denitrification process , the WWTP can perform the process with nitrification only for the current flow. When using other flow values , the WWTP fails to answer in terms of volume available to the realization of the processes.
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Moreira, Mauro de Paula. "Desempenho do reator batelada sequencial nos processos de nitrificação e desnitrificação". [s.n.], 2001. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/255435.
Texto completoResumen
Orientador : Ranulfo Monte AlegreTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-07-28T00:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moreira_MaurodePaula_D.pdf: 27752894 bytes, checksum: 99102d140dea3b370d6d32fe4ca4b978 (MD5) Previous issue date: 2001
Resumo: Estudou-se o desempenho de um Reator Batelada Sequencial (RBS) aplicado ao tratamento de água residuária de abatedouro avícola, utilizando várias estratégias de operação, com o objetivo de reduzir a carga carbonácea e promover a remoção dos macronutrientes. Em alguns experimentos, adicionou-se uma fonte de carbono no início da fase anóxica para promover a redução de nitrato por processo de desnitrificação. No início de cada experimento o reator partia com dois litros de licor misto e era alimentado até que se atingisse quatro litros. Em experimentos com ciclo de 21 horas, nos quais foram adicionados 300 mL de água residuária bruta como fonte de carbono interna no . início da fase anóxica, obteve-se redução de DQO, fósforo, amônia, nitrito e nitrato de 85%, 76%, 32%, 54% e 70% a 25°C, respectivamente. Quando foi utilizada solução de acetato de sódio de 190 mg DQO/L como fonte de carbono externa, obteve-se redução de DQO, fósforo, amônia, nitrito e nitrato de 72%, 90%, 41%, 65% e 73%, respectivamente. Em experimentos com ciclo de 12 horas, sem fase anóxica, que não foram adicionadas fonte de carbono, obteve-se redução de DQO, fósforo, amônia, nitrito e nitrato de 81%, 86%, 83%, 54% e 72%, respectivamente, sendo esta a estratégia de operação que mostrou ser a mais adequada para remoção de DQO e macronutrientes simultaneamente. Estes resultados mostraram que ocorreu desnitrificação na fase de reação aerada, contrariando informações da literatura que relatam que a desnitrificação ocorre em fase anóxica. A remoção de matéria carbonácea e macronutrientes depende da duração e ordem das etapas, bem como da condição de partida do reator, porém as características da água residuária bruta e do lodo biológico também influenciam o desempenho do reator
Abstract: The performance of the feed batch reactor applied to poultry wastewater treatment was investigated. Several strategies of reactor operation were used to reduce the carbon demand and macronutrients, inc1udingthe addition of a carbon source at the beginning of the anoxic step to promote the nitrate reduction and the denitrification. At the beginning of each experiment the reactor started with two litres of mixed liquor and it was fed with wastewater until final volume of four litres. The COD, phosphorus, ammonia, nitrite and nitrate reduction reached 85%, 76%, 32%, 54% and 70% at 25°C, respectively, in experiments with duration of 21 hours in which 300 mL of raw wastewater were added at the beginning of the anoxic step as carbon source. When it was added sodium acetate solution to increase the COD in 190 mg COD/L as carbon source, the reduction of COD, phosphorus, ammonia, nitrite and nitrate reached values of 72%, 90%, 41%, 65% and 73%, respectively. The best operation strategy to simultaneously COD and macronutrients reduction showed to be experiments with 12 hours of duration without anoxic step and addition of carbon source, when the COD, phosphorus, ammonia, nitrite and nitrate reduction reached 81%, 86%, 83%, 54% and 72 , respectively. These results showed that the denitrification occurred in oxic phase despite the literature reports that asseverate that denitrification occurs only in anoxic phase. The duration and order of the steps of the sequencing batch reactor as well the initial condition at each run beginning influence the carbon and macronutrients remova!, beside the wastewater and sludge characteristics
Doutorado
Doutor em Engenharia de Alimentos
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Zoppas, Fernanda Miranda. "Estudo da remoção de nitrogênio em efluentes por nitrificação e desnitrificação simultânea". reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2012. http://hdl.handle.net/10183/76151.
Texto completoResumen
O lançamento de águas residuárias contendo compostos nitrogenados tem um importante impacto sobre a saúde e o meio ambiente, tornando necessária a incorporação de processos de remoção desses compostos nos sistemas de tratamento de águas residuárias. Neste trabalho, foram estudadas as condições de operação para promover a remoção conjunta de nitrogênio e matéria orgânica em um biorreator de membrana (MBR), contínuo, operado sob aeração constante, alimentado com efluente sintético contendo nitrogênio amoniacal na concentração de 150 mg/L e matéria orgânica na concentração de 300 mg DQO/L A concentração de amônio se estabilizou após 25 dias de operação, com eficiência média de 95,1%. Essa eficiência manteve-se alta para diferentes concentrações de OD. Houve acúmulo de nitritos e nitratos durante os 51 dias de operação, indicando que o processo de desnitrificação ainda não havia se estabilizado. Houve desnitrificação máxima de 27% nos primeiros 11 dias de operação. A remoção de DQO foi de 100% até o 34° dia de operação. Houve remoção média de 71,42% do COT na proporção C/N igual a 2 e 81,25% em C/N igual a 3. O trabalho também avaliou a remoção de nitrogênio em um reator de disco rotativo (RDR), operado em modo SBR (Sequencing Batch Reactor), com aeração intermitente, alimentado com o mesmo efluente sintético utilizado no MBR. A oxidação de amônio obtida foi de 56,5% e a remoção global de nitrogênio foi de 60,5%. A média de remoção por SND ficou na ordem de 96,6%. O MBR se mostrou mais robusto na oxidação de amônio, no entanto o RDR mostrou uma eficiência de remoção de nitrogênio maior.The release of wastewater containing nitrogenous compounds has an important impact on health and the environment, necessitating the incorporation process of removing these compounds in the systems of wastewater treatment. In this work, were studied the operating conditions to promote combined removal of nitrogen and organic matter in a membrane bioreactor (MBR), continuously operated under constant aeration, fed with synthetic wastewater containing ammonia nitrogen concentration of 150 mg/L and organic matter concentration of 300 mg COD/L The concentration of ammonium stabilized after 25 days of operation, with an average efficiency of 95.1%. This efficiency remained high for different concentrations of OD. There was accumulation of nitrites and nitrates during the 51 days of operation, indicating that the denitrification process had not yet stabilized. There denitrification of 27% in the first 11 days of operation. The COD removal was 100% until the 34th day of operation. There average removal of 71.42% TOC in the ratio C/N equal to 2 and 81.25% in C/N equals 3. The study also evaluated the nitrogen removal in a rotating disk reactor, operated in SBR (Sequencing Batch Reactor) with intermittent aeration, fed with the same synthetic wastewater used in the MBR. The oxidation of ammonia obtained was 56.5% and total nitrogen removal was 60.5%. The MBR was more robust in the oxidation of ammonia, however the RDR showed an efficiency of removal of nitrogen greater.
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Bezerra, Filho Weliton Freire. "Nitrificação e desnitrificação simultâneas em biofiltros aerados com alta densidade de lodo". reponame:Repositório Institucional da UFC, 2015. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/13382.
Texto completoResumen
BEZERRA FILHO, W. F. Nitrificação e desnitrificação simultâneas em biofiltros aerados com alta densidade de lodo. 2015. 123 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015.Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-09-22T11:39:25Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_wfbezerrafilho.pdf: 5972157 bytes, checksum: f5b008d57d7b0dae9490713c405c3a2d (MD5)
Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-10-09T17:43:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_wfbezerrafilho.pdf: 5972157 bytes, checksum: f5b008d57d7b0dae9490713c405c3a2d (MD5)
Made available in DSpace on 2015-10-09T17:43:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_wfbezerrafilho.pdf: 5972157 bytes, checksum: f5b008d57d7b0dae9490713c405c3a2d (MD5) Previous issue date: 2015-08-21
Population growth and aspects related to management water resources, make it extremely important to search for simple wastewater treatment systems, low cost and simplicity operational, capable of producing effluent with potential use for compatible many purposes. In this scenario, the use of aerated reactors as post-treatment of anaerobic effluent is shown quite promising for Brazilian reality. This work contributes to the development of new biofilter system for aerobic treatment of sewage, which is being developed at the Federal University of Rio Grande do Norte. The reactor uses corrugated conduit as cut filler, providing a high void ratio, and is capable of producing effluent with turbidity UT order of 1, 2 mg / L of TSS and COD of below 40 mg / L. IT IS objective of this work to investigate the nitrogen removal capacity by simultaneous nitrification and denitrification. The work was divided into four phases, in which has been changed air flow in the filters, and during step 4, introduced a supplementary source of carbon. The system proved to be effective regarding the removal of nitrogen. In the most efficient configuration It was able to remove 56% of the influent nitrogen, and the less efficient phase removal was 40%. The principal component analysis showed that the nitrification was the most important factor for the process. It was concluded that the system is able to remove nitrogen through nitrification and simultaneous denitrification. Furthermore, it is also important to mention that during the more than three years of the experiment duration was not required removal of retained sludge
O crescimento da população e aspectos relacionados ao gerenciamento de recursos hídricos, fazem com que seja extremamente importante a busca por sistemas de tratamento de esgoto simples, de baixo custo e simplicidade operacional, capazes de produzir efluentes com potencial de utilização para diversos fins compatíveis. Neste cenário, a utilização de reatores aerados como pós-tratamento de efluente anaeróbio mostra-se bastante promissor para a realidade brasileira. Este trabalho contribui para o desenvolvimento de novo sistema de biofiltros aeróbios para tratamento de esgotos sanitários, que está sendo desenvolvido na Universidade Federal do Rio Grande do Norte. O reator utiliza eletroduto corrugado cortado como material de enchimento, proporcionando elevado índice de vazios, e é capaz de produzir efluente com turbidez da ordem de 1 UT, 2 mg/L de SST e DQO abaixo de 40 mg/L. É objetivo deste trabalho investigar a capacidade de remoção de nitrogênio pelo processo de nitrificação e desnitrificação simultânea. O trabalho foi dividido em quatro fases, nas quais foi alterada a vazão de ar nos filtros, e, durante a fase 4, introduzida uma fonte suplementar de carbono. O sistema mostrou-se eficiente em relação à remoção de nitrogênio. Na configuração mais eficiente foi capaz de remover 56% do nitrogênio afluente, e na fase menos eficiente a remoção foi de 40%. A análise de componentes principais mostrou que a nitrificação foi o fator mais relevante para o processo. Concluiu-se que o sistema é capaz de remover nitrogênio pelo processo de nitrificação e desnitrificação simultânea. Além disso, é importante mencionar também que durante os mais de três anos de duração do experimento não foi necessária a remoção do lodo retido
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Michels, Camila. "Utilização de tiossulfato como doador de elétrons para remoção de nitrogênio via nitrificação e desnitrificação autotrófica em reator SBR". Florianópolis, SC, 2011. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/95273.
Texto completoResumen
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2011Made available in DSpace on 2012-10-25T23:31:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 292949.pdf: 1769631 bytes, checksum: 77ee48ec9b1f03dff06781e40b71d03e (MD5)
A remoção de nitrogênio por processos biológicos é realizada, principalmente, através da nitrificação e desnitrificação convencionais. Porém, muitas vezes é necessária a adição de fontes externas de carbono para a eliminação completa deste nutriente, encarecendo o processo. Para reduzir custos estão sendo utilizados compostos sulfurosos, como o tiossulfato e sulfetos como doadores de elétrons para a desnitrificação autotrófica. Deste modo, este trabalho teve como principal objetivo otimizar o processo de nitrificação e desnitrificação autotrófica via tiossulfato, em reator SBR (Sequencing Batch Reactor), utilizando-se uma cultura mista de microrganismos, com aeração intermitente. Após um período de adaptação da biomassa nitrificante à condição de alimentação de 500 mgS_S2O3-2/L e 129mgN_NH4+/L sob aeração constante, iniciou-se a aeração intermitente, testando-se quatro diferentes formas de adicionar meio ao reator: em quatro, três e dois pulsos e continuamente, somando sempre 500 mL de meio nutritivo adicionados ao reator em cada ciclo. O processo de remoção de nitrogênio mostrou-se mais eficiente quando a alimentação foi dividida em 4 pulsos de 125 mL, atingindo 61% de remoção de nitrogênio. Para tentar elevar a eficiência do processo aumentou-se a relação mássica YS/N para 5,38 mgS/mgN. Desta maneira, a remoção de nitrogênio ficou próxima a 80%. Verificaram-se também duas relações estequiométricas propostas na literatura para a desnitrificação autotrófica via tiossulfato, em testes anaeróbios em batelada, as seguintes relações foram testadas: 2,86 e 3,86 mgS/mgN. Os valores de YS/N obtidos nos testes foram 3,13 e 3,33 mgS/mgN, diferentes dos propostos teoricamente, sendo necessários mais testes para definir qual estequiometria é a que melhor descreve o processo. Além disso, visando verificar a atividade aeróbia das bactérias oxidadoras de enxofre, foi medida e detectada a oxidação aeróbia de tiossulfato, a velocidade específica de consumo de oxigênio pelas BOS foi de 1,044 mgO2/L.min. Os resultados obtidos mostram que a desnitrificação autotrófica via tiossulfato é viável, porém o processo de nitrificação no mesmo reator prejudica a eficiência de remoção de nitrogênio, já que ocorre oxidação aeróbia do tiossulfato, inviabilizado sua utilização na desnitrificação.
Nitrogen removal by biological processes is mainly done through the conventional nitrification and denitrification. However, it is often necessary to add external carbon sources for the complete elimination of this nutrient, increasing the costs of the process. To reduce costs, it has being used sulfur compounds such as thiosulfate and sulfide as electron donors for autotrophic denitrification. Thus, this study aimed to optimize the autotrophic nitrification and denitrification process via thiosulfate in SBR reactor (Sequencing Batch Reactor), using a mixed culture of microorganisms, with intermittent aeration. After an adjustment period of nitrifying biomass with full aeration at the feeding condition of 500 mgS_S2O3-2 and 129mgN_NH4+, it was started the intermittent aeration, testing four different ways to add the culture medium in the reactor: in four, three and two pulses and continuously adding 500 mL of nutrient medium to the reactor in each cycle. The process of nitrogen removal was more efficient when the medium was divided into four pulses of 125 mL each, reaching 61% nitrogen removal. To try to raise the efficiency, the mass ratio was increased to YS/N to 5.38 mgS/mgN. In this way, the nitrogen removal was close to 80%. It was also tested different stoichiometric ratios for autotrophic denitrification, via thiosulfate, in anaerobic batch tests with the following stoichiometric ratios: 2.86 and 3.86 mgS/mgN. The values obtained in the tests were 3.13 and 3.33 mgS/mgN, more tests are needed to define what is most appropriate stoichiometry. Furthermore, to verify the aerobic activity of sulfur-oxidizing bacteria, it was detected and measured aerobic oxidation of thiosulfate. The specific oxygen consumption rate by the SOB was 1.044 mgO2/L.min. The results have shown that autotrophic denitrification via thiosulfate is feasible, but the process of nitrification in the same reactor reduces the efficiency of nitrogen removal, since there is aerobic oxidation of thiosulfate, preventing its use in denitrification.
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Santos, Mayara Oliveira dos. "Definição de altura de saturação do maciço filtrante em wetland construído vertical empregado no tratamento de esgoto sanitário". reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2015. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/159426.
Texto completoResumen
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015.Made available in DSpace on 2016-02-23T04:05:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337519.pdf: 1977517 bytes, checksum: 9b01581f675b3cd468e17f330b9a62cd (MD5) Previous issue date: 2015
O objetivo deste trabalho foi avaliar a melhor condição operacional de saturação do maciço filtrante componente de wetland construído vertical (WCV), em relação ao desempenho de tratamento de esgotos sanitários. O experimento foi conduzido ao longo de 210 dias em escala laboratorial e consistiu na utilização de quatro colunas de vidro com diâmetro interno de 96 mm, preenchidas com areia grossa (d10 = 0,25 mm, d60 = 1,63 mm e U = 6,5), com altura útil de 0,55 m. Cada coluna foi operada com uma condição de saturação de fundo específica: coluna C1 (drenagem livre); coluna C2 (0,20 m de saturação); coluna C3 (0,30 m de saturação) e coluna C4 (0,40 m de saturação). As colunas foram alimentadas com esgoto sanitário de forma intermitente, três vezes por dia (9h, 13h e 17h), três dias por semana. O carregamento orgânico aplicado em todas as colunas foi fixado em 41 gDQO.m-2.d-1. Amostras do esgoto bruto e efluentes de todas as colunas foram coletadas semanalmente, e submetidas às análises físico-químicas. Também, coletaram-se amostras do maciço filtrante para realização de análises de biologia molecular empregando FISH e sequenciamento de DNA, a fim de se identificar as comunidades bacterianas presentes. Verificou-se que a composição de um maciço filtrante com 0,40 m de saturação de fundo, apresentou-se com boa potencialidade de aplicação em WCV, pois atingiu elevadas remoções de DQO (88%) e sólidos suspensos (95%), além de apresentar as menores concentrações médias de nitrogênio total no efluente final. Através dos resultados do sequenciamento de DNA, foi possível identificar 157 diferentes gêneros de bactérias, sendo que o fundo da coluna C4 apresentou a maior diversidade, com um total de 105 gêneros diferentes, com uma proporção relativa de 11,7% de bactérias nitrificantes na interface saturada/drenagem livre. O gênero desnitrificante mais abundante na interface saturada/drenagem livre da C4 foi Rhodanobacter (28,4%); já para o fundo desta coluna, o gênero mais abundante foi Denitratisoma (15,8%). A partir da realização do experimento com colunas de areia, definiu-se a altura de 0,40 m de saturação de fundo para aplicação em um WCV descendente em escala piloto. Durante um período de monitoramento de 42 dias relativos ao start-up do wetland, o mesmo apresentou remoções médias de 76% de DQO, 75% de SS, 81% de P-PO43-, 48% de NT e 27% de N-NH4+.
Abstract : The objective of this study was to evaluation the best operating condition bed media?s bottom saturation level in vertical constructed wetland (VCW) concerning sanitary wastewater treatment performances. The experiment was conducted over 210 days on the laboratory scale and consisted of the use of four glass columns with internal diameter of 96 mm. They were filled with coarse sand (d10 = 0.25 mm, d60 = 1.63 mm and U = 6.5), with useful height of 0.55 m. Each column was set up with a specific bottom saturation level: column C1 (free drainage); column C2 (0.20 m of saturation height); column C3 (0.30 m of saturation height); and column C4 (0.40 m of saturation height). The columns were intermittently fed with sanitary wastewater, three times per day (9 AM, 1 PM and 5 PM), three times per week. The organic loading applied to all columns was set at 41 gCOD.m-2.d-1. Raw sewage and treated effluent from all columns were periodically sampled and then submitted to physical-chemical analysis. Also, samples of the filtering bed media were taken for molecular biological analysis using FISH and DNA sequencing to identify the bacterial communities in the columns? bed media. It was verified that bed media setup with 0.40 m of bottom saturation presented with good potential application in VCW, it reached high removal of COD (88%) and suspended solids (95%), and to present the lowest average concentrations of total nitrogen in the final effluent. From the results of DNA sequencing, it was possible to identify 157 different genera of bacteria, and that the bottom of column C4 showed the highest diversity with a total of 105 different genera, with relative proportions of 11.7% of nitrifying bacteria in saturated/free drainage interface. The most abundant denitrifying genus in saturated interface/drainage free of column C4 was Rhodanobacter (28.4%); already to the bottom of this column the most abundant genus was Denitratisoma (15.8%). From the experiment with sand columns, defined the height of 0.40 m bottom saturation for use in a pilot scale WCV. Over a period of 42 days for monitoring the start-up, the wetland showed average of 76% removal of COD, 75% of SS, 81% of P-PO43+, 48% of NT and 27% of N-NH4+.
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Sassim, Márcio Nemer Machado. "Avaliação dos processos de nitrificação e desnitrificação das águas residuárias de uma indústria química". Universidade de São Paulo, 2001. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-02022017-115701/.
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Um sistema de tratamento constituído de um reator anaeróbio de mistura completa e um reator anaeróbio compartimentado (ABR) foi operado durante 140 dias para estudar os efeitos do pré-tratamento das águas residuárias de uma indústria química, por carvão ativado em pó (CAP), e suas implicações nos processos de nitrificação e desnitrificação. Utilizou-se, no pré-tratamento do resíduo, duas concentrações de carvão ativado em pó. Para aplicação de 10 mg/l de CAP a remoção de DQO foi de 60% e a de NTK foi de 50%. Nesta fase, os processos de remoção de nitrogênio foram plenamente viabilizados. Para 5 mg/l de CAP a remoção de DQO foi de 44% e a remoção de NTK 46%, neste período se observou inibição por metais pesados e acúmulo de nitrito no sistema.A treatment system composed of both an aerobic complete-mix reactor and a anaerobic baftled reactor (ABR) was operated for 140 days to study the effects of the treatment of wastewater chemical industry by powdered activate carbon (PAC) and its implications in nitrification - denitrification processes. In the residue preliminary treatment, two concentrations of PAC were used. For the application of 10 mg/l of CAP the removal of COD was 60% and the removal of TKN was 50%. In this phase, the processes of nitrogen removal were possible to be completely carried out. For 5 mg/l of CAP, the removal of COD was 44% and the removal of TKN 46%. In this period, the inhibition by heavy metaIs and nitrite accumulation in the system was observed.
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Neto, Isabel Fernanda Franco. "Estudo dos processos de nitrificação e desnitrificação numa estação de tratamento de águas residuais". Master's thesis, Faculdade de Ciências e Tecnologia, 2011. http://hdl.handle.net/10362/6233.
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Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
Tecnologia e Segurança Alimentar – Qualidade AlimentarA presente dissertação foi realizada com o objectivo de avaliar o efeito da adição de duas fontes de Carbono distintas, no processo de desnitrificação da ETAR da ETVO-Valorsul, sob condições laboratoriais controladas. As fontes de Carbono estudadas foram o Metanol e o efluente do tanque de hidrólise (Hidrolisado) do processo de digestão anaeróbia existente na ETVO. Foi realizado um estudo em torno de todos os órgãos da ETAR, que demonstrou que os processos de nitrificação e desnitrificação estavam a ocorrer com limitação de Carbono. O Hidrolisado foi estudado por comparação de três fracções crivadas desta água residual (AR), as quais foram obtidas pela crivagem da AR por crivos com malhas de 100, 150 e 200 μm. Este estudo demonstrou que as fracções não eram significativamente diferentes. A crivagem seleccionada foi a de 150 μm, devido à disponibilidade de crivos comerciais com esta dimensão de malha. Foram realizados dois estudos de desnitrificação, à escala laboratorial, um em fluxo contínuo e outro em fluxo descontínuo. No estudo em fluxo descontínuo testaram-se três situações distintas: i) foi avaliado o processo de desnitrificação nas AR afluentes ao tanque anóxico da ETAR sem adição de uma fonte de Carbono, para além da existente na AR a ser tratada; ii) desnitrificação das mesmas AR mas na presença de Metanol; iii) desnitrificação dessas AR na presença de Hidrolisado. Os resultados mostraram que a adição das duas fontes de Carbono aumentou a eficiência de desnitrificação. No estudo em fluxo contínuo avaliou-se o efeito da adição do Metanol e do Hidrolisado numa unidade laboratorial possuindo um segundo sistema de nitrificação/desnitrificação para além do existente na ETAR. Neste ensaio, o Metanol apresentou uma eficiência de desnitrificação ligeiramente mais elevada do que o Hidrolisado e, além disso, resultou num efluente tratado com teor de Azoto mais baixo.
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Bueno, Rodrigo de Freitas. "Avaliação na nitrificação e desnitrificação simultânea em estação de tratamento de esgoto em escala real". Universidade de São Paulo, 2016. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3147/tde-13042017-093748/.
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Esta pesquisa teve por objetivo a produção de elementos para a avaliação da viabilidade de se agregar novas tecnologias a uma estação de tratamento de esgoto sanitário pelo processo de lodo ativado com aeração prolongada em escala real. O estudo foi desenvolvido na ETE Limoeiro da SABESP, localizada no Município de Presidente Prudente/SP. Foi estudado a remoção biológica de nitrogênio via nitrificação e desnitrificação simultânea (NDS), controlando-se a idade do lodo e o sistema de fornecimento de ar por meio de sensores de concentração de oxigênio dissolvido de luminescência (LDO), amônia e nitrato, e de potencial de óxido-redução instalados nos tanques de aeração. No controle do processo foi avaliado a emissão de óxido nitroso e determinado os parâmetros cinéticos da nitrificação e desnitrificação, por meio de testes respirométricos. Foi utilizado a técnica de biologia molecular de FISH para identificação das bactérias nitritantes, nitratantes e desnitrificantes envolvidas no processo da NDS. Em termos de remoção de matéria orgânica, a qualidade do efluente final foi compatível aos processos de lodos ativados tradicionais com OD na faixa de 2,0 mgO2/L, com eficiências entre 85 a 95% de DQO e DBO. Os resultados demostraram que a nitrificação do esgoto ocorreu de forma eficiente, resultando concentrações de amônia no efluente final menores que 3,8 mgNNH3/ L. Os resultados de concentração de nitrato no efluente final do processo de lodos ativados demonstram a expressiva eficiência do processo de desnitrificação, resultando em concentrações de nitrato no efluente final menores que 2,5 mgNNO3/ L. A otimização do sistema de aeração resultou em uma economia média de 34% com o gasto de energia elétrica para aeração do sistema. Conclui-se que o processo de lodos ativados com nitrificação e desnitrificação simultânea de fluxo contínuo é uma alternativa promissora de tratamento, a ser considerada tano nos estudos de concepção para implantação de novas estações como na adaptação de processos de lodos ativados já existentes.This research aimed at the production of elements for assessing the feasibility of adding new technologies to a sewage treatment plant for sludge process with extended aeration activated in real scale. The study was developed in ETE Limoeiro SABESP, located in the Municipality of President Prudente / SP. Biological nitrogen removal by biological nitrification and simultaneous denitrification was studied (NDS), controlling the sludge age and the system supply air through oxygen concentration sensors dissolved luminescence (LDO), ammonia and nitrates, and the redox potential installed in the aeration tanks. In process control, the emission of nitrous oxide was evaluated and determined the kinetic parameters of nitrification and denitrification, by molecular biology techniques FISH was the identification nitritantes bacteria and denitrifying nitratantes involved in the process of NDS. In terms of removal of organic matter, the effluent quality is compatible to traditional activated sludge processes, with efficiencies from 85 to 95% of COD and BOD. The results showed that the sewer nitrification took place efficiently, resulting in ammonia concentrations in the final effluent smaller than 3.8 NH3 mgN / L. The nitrate concentration results in the final effluent from the activated sludge process demonstrate the significant efficiency of denitrification process, resulting in nitrate concentration in the final effluent smaller than 2.5 mgNNO3 / l. Optimization of the aeration system resulted in an average savings of 34% with the electricity spent aeration system. We conclude that the activated sludge process with nitrification and denitrification simultaneous streaming is a promising alternative treatment to be considered thane in design studies for implementation of new stations as the adaptation of sludge processes already activated.
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Bueno, Rodrigo de Freitas. "Nitrificação e desnitrificação simultânea em reator com biomassa em suspensão e fluxo contínuo de esgoto". Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/6/6134/tde-09092011-153620/.
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Recentemente foi desenvolvido na Europa o processo conhecido por Nitrificação e Desnitrificação Simultânea (NDS), em que o lodo ativado opera com tempo de retenção de sólidos suficientemente altos para que a nitrificação ocorra mesmo com baixa concentração de oxigênio dissolvido nos tanques de aeração, situação em que é possível a manutenção de condições anóxicas no interior dos flocos e a ocorrência da desnitrificação. Em países de clima tropical, muitas estações de tratamento de esgoto foram construídas ou estão sendo projetadas para operarem sob as condições da variante do processo de lodo ativado conhecida por aeração prolongada, reconhecidamente eficiente na remoção de matéria orgânica e na nitrificação do esgoto. Tais estações podem ser adaptadas para estas novas condições, de forma a se obter o benefício técnico da desnitrificação e o ganho econômico relativo à redução no consumo de energia elétrica para aeração. Este estudo avaliou as condições de remoção de nitrogênio via NDS em um sistema de lodo ativado com aeração prolongada alimentada em fluxo contínuo com diferentes idades do lodo 40, 30 e 20 dias, tratando esgoto sanitário. O processo de tratamento permaneceu estável durante todo o período de observação. Os resultados experimentais demonstram que é possível manter baixas concentrações de OD no tanque de aeração em uma faixa relativamente estreita (0,3-0,8 mg.L-1), e, consequentemente desenvolver os processos de nitrificação e desnitrificação sob as mesmas condições (NDS) com alta eficiência e estabilidade. A remoção de DQO e DBO foi acima de 90 por cento . Os valores de crescimento específico máximo (m20) das bactérias autotróficas nitritantes e nitratantes, resultaram muito próximos aos descritos na literatura, sendo para a idade do lodo de 20 dias os valores de 0,68 d-1 para as bactérias nitritantes e de 0,62 d-1 para as bactérias nitratantes. Os valores das taxas de utilização máxima de amônia foram maiores do que as obtidas com o nitrito e, pode-se observar que o acúmulo de nitrato devido à diminuição da amônia foi mais rápido do que o com nitrito. Desse modo, conclui-se que a nitrificação foi governada pelas bactérias autotróficas nitritantes. A taxa de utilização de nitrato foi maior tendo como substrato material rapidamente biodegradável. Confirmando que a disponibilidade de carbono tem papel fundamental nas taxas de desnitrificação no processo de NDSIt was developed in Europe the process known as Simultaneous Nitrification and Denitrification (SND) in activated sludge that operates with a SRT, high enough for nitrification to occur, even with low concentration of dissolved oxygen in the aeration tanks. Such situation in the tanks is possible to maintain anoxic conditions inside the flocs and to have the occurrence of denitrification. In countries with tropical climate, many sewage treatment plants have been built or are being designed to operate under the conditions of the variant of the activated sludge process known as extended aeration, admittedly effective in removing organic matter and nitrification of the sewage. Such plants may be adapted to these new conditions in order to obtain the technical benefit of denitrification and economic gain on the reduction in energy consumption for aeration. This study aimed at assessing the conditions of nitrogen removal by SND in a system of extended aeration activated sludge in a continuous flow, with different SRT of 40, 30 and 20 days, treating sewage. The process of treatment remained stable throughout the observation period. The experimental results show that it is possible to maintain low DO concentrations in the aeration tank in a relatively narrow range (0.3 to 0.8 mg.L-1), and hence develop the processes of nitrification and denitrification under the same conditions (NDS) with high efficiency and stability. The BOD and COD removal was above 90 per cent . The values of maximum specific growth (m20) of bacteria autotrophic nitrites and nitrates, are the result very similar to those described in the literature, for the sludge age of 20 days the values of 0.68 d-1 for nitrites bacterium and 0,62 d-1 for nitrates bacterium. The values of the maximum utilization rates of ammonia were higher than those obtained with the nitrite and can be observed that the accumulation of nitrate of ammonia due to the decrease was faster than with nitrite. This way, it was concluded that nitrification was ruled by autotrophic nitrites. The utilization rate of nitrate was higher as substrate material readily biodegradable. Confirming that the availability of carbon performs a fundamental role in the denitrification rates in the process of SND
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Silva, Marina Victoretti. "Remoção de nitrogênio via Nitrificação e Desnitrificação Simultânea (NDS) em Biorreatores com Membranas Submersas (BRMS)". reponame:Repositório Institucional da UFABC, 2016.
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Orientadora: Prof.ª Dra Luisa Helena dos Santos OliveiraDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, 2016.
Biorreatores com Membranas Submersas (BRMS) são, atualmente, reconhecidos como opção viável para o tratamento de esgotos sanitários e o reúso de águas. Apesar disso, a tecnologia é geralmente vista como de alto investimento quando comparado a sistemas convencionais de tratamento de esgoto, sobretudo pelo maior gasto energético com aeração do sistema. Porém, BRMS quando operados sob condições específicas para nitrificação e desnitrificação simultâneas (NDS), é possível obter um efluente de elevada qualidade com menor custo, devido a menor necessidade de aeração. Nesse sentido, a operação do sistema de BRMS com o processo de NDS pode aumentar a utilização desta tecnologia no tratamento de esgoto sanitário. Neste contexto, este trabalho teve por objetivo principal avaliar a remoção de nitrogênio via NDS em diferentes concentrações de oxigênio dissolvido (OD) em uma unidade piloto de um Biorreator de Membranas Submersas tratando esgoto sanitário. Para isso, o experimento foi dividido em três Fases de acordo com a concentração de oxigênio dissolvido no licor misto: Fase I (2,3 mgO2/L), Fase II (0,8 mgO2/L e Fase III (0,3 mgO2/L). Foram alcançadas elevadas eficiências de remoção de material orgânico, independente das variações na concentração de OD, DBO5 com valores médios de 98%, 97% e 98% e DQO de 95%, 96% e 95% para as Fases I, II e III, respectivamente. A remoção média de nitrogênio total obtida foi 33% na Fase I, 60% na Fase II e 50% na Fase III. Onde a remoção via NDS foi responsável por 60%, 78% e 74% do total removido para as Fases I, II e III, respectivamente. A remoção de nitrogênio amoniacal não foi limitada devido as baixas concentrações de OD e houve acúmulo de NO2-. O sistema operou sob baixos valores de pressão transmembrana durante todo o período, porém foi encontrada diferença significativa nos valores da Fase III em relação às Fases I e II. Houve uma redução significativa na permeabilidade da membrana quando a concentração de OD no licor misto foi reduzida para 0,3 mg/L, porém sem efeito significativo quando a concentração de OD foi de 0,8 mg/L. Foram observados maiores valores de SPE ligado na Fase III em relação às demais, principalmente na fração de carboidratos que pode estar diretamente ligada a taxa de fouling. Foi possível alcançar remoção de NT em OD de 0,8 mg/L (Fase II) sem causar um impacto negativo no desempenho das membranas, sendo esta fase a mais adequada para a ocorrência do processo de NDS em BRMS.
Submerged Membrane Bioreactors (SMBR) are actually, recognized as viable option for wastewater treatment and reuse. Nevertheless, this technology is generally viewed as a high investment compared to conventional sewage treatment systems, especially for greater energy requirement for aeration system. However, SMBR when operated under specific conditions for simultaneous nitrification and denitrification (SND) it is possible to obtain a high quality effluent with lower compared to the conventional configuration because of less need for aeration. Therefore, the operation of the system SMBR with the NDS process can increase the utilization of this technology in the wastewater treatment. In this context, this study aimed to evaluate the removal of nitrogen via SND under different dissolved oxygen concentrations (DO) in a pilot of a SMBR treating wastewater. For this, the experiment was divided into three phases according to the concentration of dissolved oxygen in the mixed liquor: Phase I (2,3 mgO2/L), Phase II (0,8 mgO2/L and Phase III (0,3 mgO2/L). Were achieved high organic matter removal efficiencies regardless of fluctuations in DO concentration in terms of BOD5 average values of 98%, 97% and 98% and COD average values of 95%, 96% and 95% for Phases I, II and III respectively. The average total nitrogen removal was 33% in Phase I, 60% in Phase II and Phase III 50%. Where the removal means SND is responsible for 60%, 78% and 74% of the total removed for Phases I, II and III respectively. The removal of ammoniacal nitrogen is not limited by the low DO concentrations and there was accumulation of NO2- in Phase III. The system operated under low transmembrane pressure values throughout the period, but significant difference was found in the values of Phase III in relation to phases I and II. There was a significant reduction in membrane permeability when the DO concentration in the mixed liquor was reduced to 0.3 mg/L, but without significant effect when the DO concentration was 0.8 mg/L. It was observed highest bound EPS values in Phase III in relation to the others, mainly in the fraction of carbohydrates that can be directly linked to fouling rate. Satisfactory NT removal was achieved when concentration DO was 0.8 mg/L (Phase II) without causing a negative impact on the performance of membranes, being this phase the most suitable for the occurrence of the SND process in SMBR.
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Leite, Danielle Carvalho. "Remoção conjunta de carbono e nitrogênio de dejetos de suínos pelo processo de nitrificação e desnitrificação". Florianópolis, SC, 2007. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/90392.
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.Made available in DSpace on 2012-10-23T09:35:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 252587.pdf: 1187870 bytes, checksum: 49ca089cbcfea78f3160e2d088544f71 (MD5)
Os efluentes oriundos da produção de suínos confinados possuem como característica elevada concentração de matéria orgânica e nitrogênio amoniacal. Os processos de tratamento normalmente aplicados a estes efluentes são capazes de remover boa parte desta matéria orgânica, porém, estes ainda possuem elevadas concentrações de compostos nitrogenados. Após um processo eficiente de remoção de sólidos em suspensão do efluente bruto, as características destes efluentes, em termos de relação carbono nitrogênio (DQO:N), são similares às requeridas para aplicação de um processo de nitrificação/desnitrificação, para remover ambos nutrientes conjuntamente. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a viabilidade do estabelecimento da remoção conjunta de matéria orgânica e de nitrogênio amoniacal de dejetos suínos de uma estação experimental da Embrapa Suínos e Aves - unidade Concórdia. Para isto projetaram-se dois reatores, um do tipo moving bed, onde se estabeleceu o processo de nitrificação, e outro do tipo híbrido, utilizado para a desnitrificação. Estes reatores operaram em sistema de fluxo contínuo ascendente, com temperatura de 30ºC, sendo inoculados com lodo procedente do sistema de lodos ativados para tratamento de dejetos suínos da Embrapa Suínos e Aves. Após um período de aclimatação com efluente sintético, os reatores foram unidos, operando com uma taxa de reciclo de 3,5:1, e a alimentação foi gradativamente substituída por efluente real. Como o estabelecimento do processo de remoção conjunta, foi possível obter eficiências de aproximadamente 80% em remoção de nitrogênio e de 95% em remoção de DQO. The effluent originating from of the production of confined swine possesses as characteristic high concentration of organic matter and ammonium. The treatment processes usually applied to these effluent they are capable to remove part of this organic matter, even so, these still possess high concentrations of nitrogen compounds. After an efficient process of removal of solids in suspension of the gross effluent, the characteristics of these effluents, in terms of relationship carbon:nitrogen (DQO:N), they are similar to requested them for application of a Nitrification/denitrification process. The present work had for objective to evaluate the viability of the establishment of the removal of organic matter and nitrogen of dejections swine. For this they were projected two reactors, one of the type moving bed, where he settled down the Nitrification process, and another of the hybrid type, used for the denitrification. These reactors operated in system of continuous flow, with temperature of 30ºC, being inoculated with sludge coming from the system of sludge activated for treatment of dejections swine of Embrapa Swine and Fowl. After a period of acclimatization with synthetic effluent, the reactors were united, operating with a rate of recycle of 3,5:1, and the feeding was substituted by real effluent. As the establishment of the process, was possible to obtain efficiencies of approximately 80% in removal of nitrogen and of 95% in removal of DQO.
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Aun, Mariana Vivolo. "Estudo da remoção de nitrogênio via nitrito e via nitrato em sistemas de lodo ativado alimentados por despejo com elevada concentração de fenol". Universidade de São Paulo, 2007. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3147/tde-08012008-165757/.
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Efluentes com grandes concentrações de fenol e nitrogênio amoniacal apresentam grande potencial poluidor ao meio ambiente. Exemplo deste tipo de despejo é o da unidade de coqueria da indústria siderúrgica que apresenta em termos quantitativos os fenóis como os principais constituintes orgânicos. Constituintes inorgânicos também estão presentes neste tipo de despejo e são principalmente cianeto, tiocianato, sulfato e nitrogênio amoniacal, sendo que a concentração deste último pode atingir níveis de centenas de miligramas por litro. No Estado de São Paulo, para atendimento às legislações em vigor - Decreto Estadual 8468/76 e Resolução CONAMA 357/05 - em termos de nitrogênio amoniacal e fenóis, as fontes poluidoras devem atender aos limites de emissão de 20 mg N/L para nitrogênio amoniacal total e 0,5 mg C6H5OH/L para índice de fenóis, e além disso, devem atender a classificação do corpo d\'água. Após resultados bem sucedidos de pesquisas realizadas anteriormente no Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da EPUSP objetivando remoção de compostos fenólicos e nitrogênio amoniacal, presentes em uma água residuária sintética de coqueria, através de nitrificação/desnitrificação do afluente em sistemas de lodo ativado, idealizou-se a presente pesquisa objetivando promover a nitrificação/desnitrificação de um despejo similar contendo altas concentrações de fenol (1000 mg/L) e nitrogênio amoniacal (500 a 1000 mgN/L) em sistema piloto de lodo ativado de lodo único, com duas concepções distintas: parcial (\"P\") a nitrito (ou \"nitritação/desnitritação\") em um primeiro caso, somente com fonte interna de carbono para a desnitrificação, e total (\"T\") num segundo caso, com fontes interna e externa de carbono. Além disso, também foi objetivo comparar os resultados obtidos do sistema piloto \"P\" com um sistema em bateladas seqüenciais operado paralelamente para remoção de nitrogênio via nitrito. A pesquisa permitiu concluir que o sistema contínuo, em virtude de seu regime operacional, não foi eficiente para remoção de nitrogênio via nitrito por não favorecer a manutenção de amônia livre na fase aeróbia em concentrações inibitórias aos microrganismos oxidadores de nitrito, já que segundo os resultados satisfatórios do sistema em bateladas seqüenciais, a existência de amônia livre e o pH se mostraram os principais parâmetros que regem o acúmulo de nitrito no reator. Apesar disso, o sistema apresentou resultados satisfatórios quanto à desnitrificação com fenol como fonte de carbono sendo que, durante toda a operação do sistema, o efluente final apresentou concentrações de fenol desprezíveis. Resumindo, o sistema contínuo só se mostrou adequado para remoção de nitrogênio via nitrato, ao passo que o sistema em batelada favoreceu a remoção via nitrito. Quanto ao sistema \"T\", que visava nitrificação/desnitrificação completa com fontes interna e externa de carbono, os resultados permitiram concluir que, apesar do etanol ser utilizado com eficiência pelas bactérias heterotróficas para promover a desnitrificação, seu uso como fonte externa de carbono não foi adequado em sistema de lodo único. Isto porque os microrganismos deixaram de utilizar o fenol na desnitrificação passando a utilizar somente o etanol, provocando acúmulo de fenol e desequilíbrio do sistema. Sendo assim, concluiu-se que o uso de etanol como fonte externa de carbono para a desnitrificação só seria recomendável em reator anóxico em separado, ou seja, em sistema de dois lodos e não de lodo único, como o da presente pesquisa.Wastewaters containing high phenol and ammonium concentrations present a great pollutant potential to the environment. An example of this kind of effluent is the discharge of coke-plants, which presents, quantitatively, the phenols as the main organic compound. Inorganic compounds are also present in these wastewaters and are mainly cyanide, thiocyanate, sulphate and ammonium, the last one being able to achieve hundreds of milligrammes per litre. In Sao Paulo State, there are two legislations to be accomplished, State Decree 8468/76 and CONAMA Resolution 357/05 that stand that the polluters must accomplish the discharge limits of 20 mg N/L to total ammonium nitrogen and 0,5 mg C6H5OH/L to phenols, as well as accomplish the waterbody classification. The present research was planned after well succeded results of former researches in EPUSP\'s Hydraulic and Sanitation Engineering Department aiming to remove phenolic compounds and ammonium from a synthetic coke-plant wastewater, by nitrification/denitrification of the influent in activated sludge plants. The main purpose of this work was to remove nitrogen of a similar wastewater containing high phenol (1000 mg/L) and ammonium (500 a 1000 mgN/L) concentrations in two activated sludge pilot plants (single sludge): a partial one (\"P\") to remove nitrite (or \"nitritation/denitritation\") in the first case, only with internal carbon source for the denitrification, and a total one (\"T\") in a second case, with internal and external carbon sources. It was also aim of this work to compare the results obtained by the Partial (\"P\") pilot system with a parallel batch sequence reactor operated to remove nitrogen via nitrite. The research concluded that the continuos system, due to its operational characteristic, was not efficient to remove nitrogen via nitrite that does not favor the maintenance of free ammonia in the oxic phase in inhibitory concentrations to the nitrite oxidizers, as according to the wellsucceeded batch system, the existance of free ammonia and the pH have been the main parameters to raise the nitrite accumulation in the reactor. Nevertheless, the system presented satisfactory results to the denitrification with phenol as carbon source and, during the whole experimental work, the final effluent just showed despicable phenol concentrations. Summing up, continuos system was just adequate to remove nitrogen via nitrate, while the batch system favored its removal via nitrite. Due to the Total (\"T\") system which aims to complete nitrification/denitrification with internal and external carbon sources, the results showed that, despite ethanol having been successfully used by the heterotrophic bacteria to denitrification, its use as external carbon source was not adequate in single sludge system, because the microorganisms do not use phenol in denitrification, just using ethanol, causing phenol accumulation and unbalance of the system. Therefore, it was concluded that the use of ethanol as external carbon source to denitrification would be recommended only in anoxic separated reactor, i.e., in a double sludge system and not in a single sludge one, as this research.
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Silveira, Daniele Damasceno. "Potencial de remoção de nitrogênio em um único estágio de filtros plantados com macrófitas para o tratamento de esgoto doméstico bruto: aporte da biologia molecular para a compreensão dos processos". reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2015. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/159419.
Texto completoResumen
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015.Made available in DSpace on 2016-02-23T04:04:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337521.pdf: 7414124 bytes, checksum: 0aaf4be1c70017105366642a546315ab (MD5) Previous issue date: 2015
O objetivo desta pesquisa foi avaliar o desempenho na remoção de nitrogênio em sistemas de wetlands de fluxo vertical para o tratamento de efluente doméstico bruto (Sistema Francês), com o aporte da biologia molecular para a compreensão dos processos. O estudo foi realizado na França ao longo de 16 meses. Dois filtros pilotos com superfície de 2m² cada foram testados e operados com um ciclo de alimentação intermitente (2,5 dias e carga hidráulica aplicada de 0,23 m/d) e um ciclo de repouso (4,5 dias). Uma camada de saturação foi criada no fundo do filtro a fim de propiciar condições para a desnitrificação subsequente à nitrificação. Duas profundidades de saturação foram testadas: 25 cm e 15 cm. O monitoramento incluiu parâmetros físico-químicos (SST, DQO dissolvida, N-NH4+, NTK e N-NO3-), bem como, medições contínuas (Eh, O2, °C e comportamento hidráulico). As análises estatísticas demostraram que o melhor desempenho de remoção para os parâmetros analisados ocorreu quando os filtros operaram com 25 cm de saturação (com TDH teórico de 6,66 h). Os resultados de todos os parâmetros avaliados demonstraram variações no desempenho do sistema, além de indicar que melhorias no projeto ou adição de um estágio de tratamento posterior são necessárias para que seja possível a remoção completa do nitrogênio. Levando em consideração que cada filtro piloto representa um único filtro do primeiro estágio do Sistema Francês, as eficiências de remoção (nitrificação de 57% e desnitrificação de 85%) foram consideradas satisfatórias. Em relação à verificação do perfil microbiano, três filtros em escala piloto e quatro estações em escala real foram testados. Para todos os sistemas avaliados não houve diferença estatística em relação aos diferentes pontos de coletas, demostrando uma boa e homogênea repartição do afluente na superfície dos filtros. Uma maior quantidade (n° cópias gene/g pellet) de bactérias nitrificantes foi observada no período de inverno, o que retrata um efeito temporal, visto que as bactérias nitrificantes possuem crescimento lento. Através do sequenciamento, foi observado para ambos os filtros a presença dos gêneros Nitrosonomas, Nitrosospira e Nitrospira, sendo dominantes as bactérias oxidantes de amônia (AOB). Os filtros pilotos apresentaram diferença significativa (p: 0,001) para a variável estação do ano. Todas as estações em escala real apresentaram resultados semelhantes. Dentre as profundidades testadas, a maior quantidade de AOB foi observada em 30 cm. Esse resultado demonstra que a camada de matéria orgânica depositada na superfície tem papel importante na estrutura do perfil microbiano. O ciclo de alimentação/repouso avaliado apresentou um aumento quantitativo e qualitativo na comunidade bacteriana nos dias de alimentação e decaimento nos dias de repouso, o que demonstra a dinâmica de crescimento das bactérias. Esse resultado pode indicar que um período de repouso utilizado no Sistema Francês de no máximo sete dias é suficiente para impedir que haja decaimento excessivo da comunidade bacteriana, otimizando, assim, a eficiência do tratamento.
Abstract : This research aims to evaluate the performance on nitrogen removal in vertical flow wetlands systems for the treatment of raw wastewater (French system), with the contribution of molecular biology to understand the processes. This study was performed in France over 16 months. Two pilot systems with 2m² surfaces each, were tested and operated with intermittent feeding cycle (2.5 days and a 0.23 m/d applied hydraulic load) and 4.5 days resting cycle. A saturation layer was created in the in the filter background in order to provide conditions for the denitrification subsequent to nitrification. Two saturations depths were tested: 25 and 15 cm. The monitoring included physico-chemical parameters (TSS, dissolved COD, NH4+ - N, NO3- - N and TKN), as well as continuous measurements (Eh, O2, °C and hydraulic behavior). The statistical analysis demonstrated that the best removal performance for the parameters analyzed occurred when the filters operated at 25 cm saturation (with theoretical HRT of 6.66 h). The results of all evaluated parameters showed variations in system performance, they also indicate that improvements in the design or addition of a further processing stage are required so that complete removal of nitrogen is possible. Considering that each pilot filter represents a single filter of the first stage of the French system, the removal efficiencies (57% nitrification and 85% denitrification) were considered satisfactory. Regarding the verification of the microbial profile, three pilot scale filters and four real scale systems were tested. For all evaluated systems, there was no statistical difference in relation to the different collection points, demonstrating a good and homogeneous distribution of the surface of the affluent filters. A larger amount (nº gene copies/g pellet) of nitrifying bacteria was observed in the winter period, which illustrates a temporal effect, since the nitrifying bacteria have slow growth. Through sequencing, it was observed for both filters the presence of Nitrosomonas sp, Nitrosospira sp and Nitrospira sp, being dominant ammonia oxidizing bacteria (AOB). The pilots systems showed significant differences (p: 0.001) for the variable season of year. All full-scale systems showed similar results. Among the tested depths, the greater amount of AOB was observed in 30 cm. This result shows that the organic matter layer deposited on the surface, plays an important role in microbial profile structure. The evaluated feeding?resting cycles showed a quantitative and qualitative increase in the bacterial community in the feeding days and decay in the resting days, which demonstrates the growing bacteria dynamic. This result can indicate that a resting period used in the French System of up to seven days, is enough to prevent excessive decay of the bacterial community, thus optimizing the efficiency of the treatment.
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Campello, Fernanda. "Nitrificação e pré-desnitrificação em sistema de tratamento de esgoto sanitário utilizando biorreator à membrana submersa visando reúso". Florianópolis, 2009. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/92208.
Texto completoResumen
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental.Made available in DSpace on 2012-10-24T06:46:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 269318.pdf: 2003099 bytes, checksum: fd622c9a1d094955a4663f8cdfeeec90 (MD5)
Os biorreatores à membrana submersa têm sido considerados como a alternativa do futuro no que se refere ao tratamento de efluentes, uma vez que atingem uma alta eficiência na remoção de sólidos e microrganismos patogênicos, além de requerer pouco espaço. Visando estudar a eficiência deste tipo de tratamento, utilizou-se um biorreator à membrana com módulo de fibras-ocas de polieterimida acoplado a um tanque anóxico, aplicando-se recirculação de 100% da vazão de alimentação a partir do reator. Como objetivos desejava-se avaliar o módulo de membranas utilizado no tratamento de efluentes sanitários, avaliar a eficiência do BRM em relação a desnitrificação, as respostas do módulo de membranas frente às características de esgoto e condições operacionais impostas, e analisar se os resultados relativos às características do efluente tratado eram compatíveis à prática de reúso. Como resultados deste estudo, verificou-se uma concentração média afluente de DQO antes do inicio da recirculação (etapa 1) igual a 66,16 mg/L e efluente de 17,37 mg/L. Após o início da recirculação (etapa 2) os valores foram de 167,4 mg/L e 13,8 mg/L, respectivamente, atingindo-se uma remoção de matéria orgânica de 70,4% na primeira etapa e 87,4% na segunda etapa. No que se refere ao parâmetro nitrogênio amoniacal obteve-se uma remoção de 92,9% na etapa 1 e 89% na etapa 2 com valores médios para o afluente de 17,88 mg/L e para o efluente de 1,33 mg/L na primeira etapa e 45,7 mg/L e 4,9 mg/L na segunda etapa. No que se refere aos coliformes termotolerantes e totais obteve-se uma redução de 4 unidades logarítmicas com residual na ordem de 102. Atingiu-se para todos os parâmetros, concentrações compatíveis com os limites estabelecidos pelas normas de reúso. Em função dos resultados obtidos pode-se considerar que o módulo utilizado foi inapropriado para as condições operacionais adotadas. A taxa de desnitrificação no efluente foi da ordem de 80,4% (45,03 mg/L), superior aos valores encontrados em estudos realizados por outros autores com biorreatores à membrana em condições semelhantes.
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Barbosa, Jackeline do Socorro Benassuly. "Remoção biológica de nitrogênio de lixiviado de erro de resíduos sólidos urbanos por nitrificação e desnitrificação via nitrito". reponame:Repositório Institucional da UnB, 2010. http://repositorio.unb.br/handle/10482/8372.
Texto completoResumen
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2010.Submitted by Luiza Moreira Camargo (luizaamc@gmail.com) on 2011-06-14T17:20:56Z No. of bitstreams: 1 2010_JackelinedoSocorroBenassulyBarbora.pdf: 1628776 bytes, checksum: c525ffe4ecc425ee7b1aa5fe0f4ffa74 (MD5)
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O lixiviado de aterro é caracterizado por elevada concentração de nitrogênio amoniacal e presença de compostos recalcitrantes que podem resultar em grande impacto ambiental se dispostos indevidamente. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de um reator operado em bateladas seqüenciais (RBS) no tratamento de lixiviado de aterro por nitrificação e desnitrificação via nitrito. Os estudos foram desenvolvidos em três etapas distintas: Etapa 1 (aclimatação da biomassa), Etapa 2 (Ensaio de atividade desnitrificante) e Etapa 3 (remoção de nitrogênio). A estratégia inicial de aclimatação consistiu na substituição gradual de esgoto sanitário por lixiviado (Fase 1) com incrementos de 10% de lixiviado a cada alimentação até o alcance de 100% de lixiviado. Entretanto, devido ao colapso do sistema de tratamento após o nono ciclo de operação, quando a concentração de nitrogênio atingiu 1510 mg N-NH3 L-1, a biomassa foi descartada e uma nova estratégia de aclimatação foi adotada (Fase 2). Essa nova estratégia consistiu na redução da relação de troca volumétrica, com a conseqüente diminuição da concentração de nitrogênio amoniacal afluente. O ensaio de atividade desnitrificante revelou que o etanol foi a fonte de carbono que apresentou melhor desempenho, com constante de velocidade da reação (k) igual a 61,70 mg L-1 h-1 e coeficiente de correlação igual a 0,993982. A remoção de nitrogênio foi realizada em duas fases distintas, que se caracterizaram pelo aumento da concentração de nitrogênio amoniacal. Na Fase 1 (concentração de nitrogênio amoniacal ≅189 mg N-NH3 L-1), a eficiência de remoção de nitrogênio total variou de 57 a 76% (média de 69%) e na Fase 2 (concentração de nitrogênio amoniacal ≅ 435 mg N-NH3 L-1), a eficiência de remoção foi de 37 a 80% (média de 70%). ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT
The landfill leachate is characterized by high ammonia concentration and presence of biological recalcitrant compounds that can result in major environmental impacts if disposed improperly. Thus, this study aimed to evaluate the performance of a RBS in the landfill leachate treatment controlled with nitrification and denitrification by nitrite. The studies were developed in three phases: Phase 1 (biomass acclimation), Phase 2 (Denitrifying activity test) and Phase 3 (nitrogen removal). The initial strategy of acclimation was the gradual replacement of wastewater for leachate (Phase 1) using 10% leachate increments at each feeding until the ratio of 100% of leachate. However, due to the collapse of the treatment system after the 9th cycle of operation, when it reached 1510 mg NH3-N L-1, the system was aborted and a new acclimation strategy was adopted (Phase 2). This new strategy consisted on the volume exchange ratio reduction, and the decrease concentration of ammonia nitrogen influent. The denitrifying activity test showed that ethanol was the carbon source that had the best performance, with the reaction rate constant (k) equals to 61.70 mg L-1 h-1 and correlation coefficient equals to 0.993982. The nitrogen removal was accomplished in two distinct phases, which were characterized by an increase in the ammonia nitrogen concentration. In Phase 1 (nitrogen ammonia concentration ≅ 189 mg NH3-N L-1), the removal efficiency of total nitrogen ranged 57-76% (average 69%) and in Phase 2 (nitrogen ammonia concentration ≅ 435 mg NH3-N L-1), the removal efficiency was 37-80% (average 70%).
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Oliveira, Daniel Vieira Minegatti de. "Avaliação da remoção de nitrogênio via nitrificação e desnitrificação simultânea em um reator biológico com leito móvel (IFAS)". Universidade de São Paulo, 2015. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3147/tde-03052016-154733/.
Texto completoResumen
O fenômeno conhecido como Nitrificação e Desnitrificação Simultânea (SND) significa que em um mesmo reator ocorre simultaneamente a nitrificação e a desnitrificação, sob condições de operações idênticas, podendo ser justificada principalmente pela teoria de microambiente no floco ou biofilme. Assim, em um único reator, sob condições controladas de oxigênio dissolvido (OD) e elevados tempos de residênciacelular épossível que ocorra a nitrificação e a criação de zonas anóxicas no interior dos flocos ou biofilme para a ocorrência da desnitrificação. Neste sentido, a tecnologia MBBR/IFAStem como característicaelevado tempo de residência celular do biofilme formado nos meios suporte presentes no reator. Deste modo, neste estudo avaliou-se a remoção de nitrogênio via SND em um sistema IFAS quando submetido a diferentes concentrações de OD e Tempo de DetençãoHidraulica de 5,5 e 11 horas, tratando efluente sanitário e efluente sintético. Os resultados experimentais demonstraram que pode ser possível desenvolver efetiva SND com concentrações de OD média de 1,0 mg.L-1 e 1,5 mg.L-1. Sendo que, foram obtidas eficiência média de remoção de NTde cerca de 68% e concentrações médias efluente de N-NH4 de aproximadamente 5,0 mg L-1, de N-NO3 inferiores a 4,5 mg L-1 e de N-NO2 em torno de 0,1 mg L-1, e com eficiência média de remoção DQO solúvel acima de 90%, quando empregado efluente sintético. Ademais, por meio da avaliação da emissão de Óxido Nitroso (N2O), foi possível comprovar que a desnitrificação ocorreu de forma efetiva.The phenomenon known as Simultaneous Nitrification and Denitrification (SND) means that in the same reactor simultaneously occurring nitrification and denitrification under identical operations conditions, and can be mainly explained by the microenvironment theory inside the floc or biofilm. Therefore, in a single reactor under controlled conditions of dissolved oxygen (DO) and high Solids Retention Time (SRT) it is possible that the nitrification happens and the creation of anoxic zones within the flocsor biofilm to the occurrence of the denitrification. In this sense, the MBBR/IFAS technology is characterized by high SRT of the biofilm formed on the carriers present in the reactor. Thereby,this work evaluated the nitrogen removal through SND in a IFAS system when submitted to different DOconcentrations and Hydraulic Retention Time of 5.5 hours and 11.0 hours, treating domestic and synthetic effluents. The experimental results showed that it may be possible to develop effective SND withaverage concentrations of DO of 1.0 mg L-1 and 1.5 mg L-1. It was obtained a TN average removal efficiency about 68%, and an average effluent concentration of NH4-N of approximately 5.0 mg L-1, of NO3-N less than 4.5 mg L-1 and ofNO2-N around 0.1 mg L-1, and an average CODsoluble removal efficiency above 90%, employing synthetic effluent. Furthermore, by evaluating the Nitrous Oxide(N2O) emission, it was possible to prove that the denitrification occurred effectively.
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Moraes, Bruna de Souza. "Desnitrificação autotrófica com o uso de sulfeto e integração com o processo de nitrificação em um único reator". Universidade de São Paulo, 2012. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-04052012-092252/.
Texto completoResumen
A remoção de nitrogênio acoplada à oxidação de sulfeto pode ser uma opção adequada para o pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios, os quais contêm nitrogênio amoniacal, que deve ser nitrificado, e sulfeto, que poderia ser utilizado como doador de elétrons endógeno para a desnitrificação autotrófica. Com base nessa constatação, esta pesquisa propôs a aplicação da nitrificação e desnitrificação autotrófica acoplada à oxidação de sulfeto, em um único reator, para a remoção de nitrogênio de efluentes de reatores anaeróbios tratando esgoto sanitário. Visto que existem lacunas na literatura referente ao processo desnitrificante autotrófico citado, as bases teóricas para a determinação das condições operacionais partiram da caracterização cinética e de aspectos fundamentais da desnitrificação autotrófica com uso de sulfeto como doador de elétrons. Numa primeira etapa, avaliou-se o efeito da concentração de sulfeto na desnitrificação, com uso de nitrato e nitrito como receptores de elétrons, em reatores verticais de leito fixo. Os resultados revelaram que compostos intermediários de enxofre foram principalmente formados quando se aplicou excesso de sulfeto, fato que foi mais evidente com o uso de nitrato. Evidências visuais sugeriram que enxofre elementar foi o principal intermediário formado, o qual também estava sendo utilizado quando aplicadas concentrações estequiométricas de sulfeto relativas a nitrato/nitrito. De modo geral, a desnitrificação autotrófica não foi afetada pela desnitrificação heterotrófica residual via atividade endogênica. Numa segunda etapa, determinou-se a cinética intrínseca da desnitrificação autotrófica via nitrato e nitrito com uso de diferentes concentrações de sulfeto em reatores diferenciais de leito fixo. Este bioprocesso pôde ser descrito por modelo cinético de ordem ½ para biofilmes. As constantes cinéticas variaram entre 0,425-0,658 mg N1/2 / L1/2 h para desnitrificação via nitrito e entre 0,190-0,609 mg N1/2 / L1/2 h para desnitrificação via nitrato. Neste último, o menor valor foi devido ao uso de elétrons doados a partir de compostos intermediários de enxofre formados. Numa terceira etapa, utilizou-se um reator de leito fixo operado em batelada alimentada seqüencial, com ciclos de 8 horas, submetido à aeração intermitente e empregando a desnitrificação autotrófica com uso de sulfeto presente no efluente sanitário, pré-tratado anaerobiamente, como doador de elétrons. O prévio estabelecimento da nitrificação com posterior aplicação de baixas concentrações de sulfeto foi a melhor estratégia de partida do reator. A alimentação em batelada alimentada com aplicação de sulfeto em excesso apenas nos períodos anóxicos foi a melhor estratégia de alimentação, proporcionando eficiência média de 85,7% e 53,0% para nitrificação e desnitrificação, respectivamente. O acúmulo de nitrito foi observado após aplicação de carga de choque de sulfeto, que inibiu as bactérias oxidadoras de nitrito. No entanto, houve dificuldade em se estabelecer a desnitrificação via nitrito em função da toxicidade deste composto aos organismos desnitrificantes instalados no reator. A baixa eficiência global de remoção de nitrogênio e algumas restrições operacionais indicaram que a desnitrificação autotrófica usando sulfeto em um único reator operado em bateladas seqüenciais não foi adequada para a proposta desta pesquisa.Nitrogen removal coupled with sulfide oxidation may be suitable for the post treatment of effluents from anaerobic reactors. These effluents contain ammonium, which must be nitrified, and sulfide, which could be used as an endogenous electron donor for autotrophic denitrification. Since there are gaps in literature regarding the mentioned autotrophic denitrifying process, the theoretical basis for determination of operating conditions came from the characterization of kinetics and fundamentals aspects of autotrophic denitrification using sulfide as electron donor. In a first step, the effect of sulfide concentration on this bioprocess using nitrate and nitrite as electron acceptors in vertical fixed-bed reactors was evaluated. The results showed that intermediary sulfur compounds were mainly produced when excess of electron donor was applied, which was more evident when nitrate was used. Visual evidences suggested that elemental sulfur was the intermediary compound produced. There was also evidence that the elemental sulfur previously formed was being used when sulfide was applied in stoichiometric concentration relative to nitrate/nitrite. For all conditions assayed, autotrophic denitrification was not affected by residual heterotrophic denitrification via endogenic activity, occurring as a minor additional nitrogen removal process. In a second step, the intrinsic kinetics of sulfide-oxidizing autotrophic denitrification via nitrate and nitrite in systems containing attached cells was determined. Differential reactors were fed with nitrified synthetic domestic sewage and different sulfide concentrations. This bioprocess could be described by a half-order kinetic model for biofilms. The half-order kinetic coefficients ranged from 0.425 to 0.658 mg N1/2 / L1/2 h for denitrification via nitrite and from 0.190 to 0.609 mg N1/2 / L1/2 h for denitrification via nitrate. In this latter, the lower value was due to the use of electrons donated from intermediary sulfur compounds formed. In a third step, a sequencing fed-batch biofilm reactor of 8-h cycles was operated under intermittent aeration, applying autotrophic denitrification using sulfide present in the sanitary effluent, anaerobically pre-treated, as electron donor. The effect of the start-up period and the feeding strategy were evaluated. The previous establishment of nitrification process with subsequent application of sulfide in low concentrations was the best start-up strategy. The fed-batch mode with sulfide application in excess only in the anoxic periods was the best feeding strategy, providing average efficiencies of 85.7% and 53.0% for nitrification and denitrification, respectively. Nitrite accumulation was observed after application of shock loading of sulfide, which inhibited nitrite-oxidizing bacteria. However, it was difficult to establish denitrification via nitrite due to the toxicity of this compound to denitrifying organisms developed inside the reactor. The low overall efficiency of nitrogen removal and some operational constraints indicated that autotrophic denitrification using sulfide in a single sequencing fed-batch reactor was not suitable for the purpose of this research.
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LOPES, Jaqueline Cabral. "Aplicação de reatores híbridos aeróbicos para o pós tratamento de reatores anaeróbicos enfocando a nitrificação do sistema". Universidade Federal de Pernambuco, 2009. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/5025.
Texto completoResumen
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Previous issue date: 2009Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Este trabalho avaliou a aplicação de reatores híbridos na remoção simultânea de carbono e nitrogênio. Foram utilizados dois conjuntos de reatores formados por reator anaeróbio (UASB + Filtro anaeróbio) e reator aeróbio (Lodos ativados + Biofiltro aerado submerso). O tempo de detenção hidráulica (TDH) dos reatores anaeróbios foi fixado em 8 horas enquanto um reator aeróbio operou com TDH de 8 horas e outros de 4, o experimento foi divido em duas fases com e sem recirculação. Quando operado sem recirculação os reatores anaeróbios obtiveram eficiência de DQObruta de 83% com a recirculação a eficiência diminuiu para 79%, a adição do reator aeróbio com THD de 4 horas não apresentou melhoria significativa na remoção de matéria orgânica, o reator aeróbio com TDH de 8 horas melhorou em 6 pontos percentuais a eficiência em ambas as fases. Com relação à nitrificação os reatores aeróbios apresentaram comportamento semelhante após a formação da biomassa, a alcalinidade presente no efluente foi suficiente para auxiliar a nitrificação. Na fase 2 todo no nitrato recirculado foi desnitrificado, o carbono presente no meio foi suficiente para a desnitrificação, o efluente apresentou concentração de nitrato inferiores a 8 mg/L, 88% dos dados, do reator aeróbio com TDH de 8 horas, atenderam ao padrão estabelecido pela CONAMA 379/2008 em relação ao nitrogênio amoniacal o percentual foi de 70% para reator com TDH de 4 horas
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Olijnyk, Débora Parcias. "Avaliação da nitrificação e desnitrificação de esgoto doméstico empregando filtros plantados com macrófitas (wetlands) de fluxos vertical e horizontal". Florianópolis, SC, 2008. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/91980.
Texto completoResumen
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pos-Graduação em Engenharia Ambiental.Made available in DSpace on 2012-10-24T04:31:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 252380.pdf: 2938591 bytes, checksum: 1004041f4b39268bfdbae0e43a0ca4cb (MD5)
Filtros plantados com macrófitas (wetlands) são sistemas naturais utilizados, principalmente, para o tratamento de esgotos. Apresentam como vantagem o baixo custo de operação, baixo consumo energético e simplicidade operacional, podendo, desta forma, ser aplicados no tratamento de esgotos de residências, empresas, pequenas comunidades e na área rural. Quando se deseja obter um tratamento mais avançado em relação à remoção de nitrogênio, é possível combinar os filtros plantados de fluxo vertical (FPMV) aos de fluxo horizontal (FPMH), conhecidos como sistemas híbridos. Neste contexto, o presente trabalho objetivou avaliar a nitrificação e desnitrificação de esgotos domésticos por meio de sistemas híbridos de filtros plantados com macrófitas. A pesquisa consistiu no estudo de seis unidades piloto de FPMV plantados com Typha domingensis, sendo que estas unidades foram diferenciadas em relação às cargas superficiais aplicadas (variando entre 19,5gSS/m².d e 27,5gSS/m².d e variando entre 10,1gNH4-N/m².d e 14,1gNH4-N/m².d) e em relação à espessura da camada de areia utilizada como material filtrante (30cm e 60cm). Os efluentes destas seis unidades foram conduzidos para dois FPMH (10,0m² e 0,60m de profundidade, cada módulo), também com T. domingensis, que foram diferenciadas pelo material utilizado no leito filtrante (brita e areia), pelo tempo de operação de cada módulo (operando a 1 ano e a 3 anos) e pelas cargas transversais aplicadas (24,7gSS/m².d e 16,1gSS/m².d). Todas as unidades experimentais foram avaliadas ao longo de 1 ano por meio de parâmetros físico-químicos e bacteriológicos do esgoto com a utilização do teste de variância ANOVA. Como resultados obtiveram-se remoções de NH4-N nos FPMV variando entre 56%-74%, entretanto baixas produções de NO3-N foram observadas, concluindo-se que a nitrificação não foi muito efetiva nos FPMV. As análises estatísticas mostraram poucas diferenças nos filtros com diferentes profundidades. Em relação às diferentes cargas aplicadas, não foi encontrada relação entre as mesmas e a nitrificação do sistema. A principal forma de remoção nos FPMV foi atribuída à acumulação de detritos nos poros do material filtrante. Nos FPMH foi observado um melhor desempenho no filtro com areia em termos de NH4-N, DQO, SS e PO4-P, mesmo este estando em operação há mais tempo e apresentando problemas de escoamento superficial em decorrência da colmatação da porção inicial do leito filtrante. As taxas de desnitrificação nos FPMH foram elevadas, entretanto em termos de concentração, as remoções de NO3-N foram baixas devido às baixas concentrações afluentes. Os efluentes das seqüências tecnológicas apresentaram valores que se adéquam à legislação em termos de nitrogênio, podendo ser recomendadas como forma de polimento de estações de tratamento de esgoto que não se enquadrem na legislação.
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Silveira, Diane Rodrigues. "Avaliação da toxicidade do cloro livre em bactérias desnitrificantes e nitrificantes". reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2014. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/129379.
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014.Made available in DSpace on 2015-02-05T21:01:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328454.pdf: 2164856 bytes, checksum: 02a1c3987d59ad6977f5905f6baf267e (MD5) Previous issue date: 2014
Os processos biológicos mais conhecidos para o tratamento de águas residuárias com alta carga de nitrogênio são a nitrificação e a desnitrificação. Por serem tecnologias que envolvem a atuação de bactérias, vários fatores podem interferir no processo, promovendo a diminuição da atividade biológica e resultando na diminuição da eficiência no tratamento das águas residuais. O cloro é comumente utilizado para limpeza de equipamentos e instalações, podendo entrar na corrente do efluente e promover toxicidade ou inibição nas bactérias utilizadas no tratamento biológico. O cloro livre em contato com micro-organismos difunde-se facilmente pela parede celular das bactérias inativando enzimas e comprometendo, de forma parcial ou total, o metabolismo celular. Desta forma, o presente trabalho busca avaliar o efeito do cloro livre sobre a cinética de consumo dos substratos das bactérias desnitrificantes e nitrificantes, para obtenção de dados referentes à toxicidade aguda do cloro sobre estes grupos microbianos. Com este propósito, inóculos de bactérias desnitrificantes e nitrificantes foram aclimatados e enriquecidos para utilização nos experimentos em batelada de toxicidade aguda. Foi utilizado nos testes de toxicidade hipoclorito de sódio nas concentrações de cloro livre de 0,00 a 100,00 mg Cl2.L-¹. Inicialmente a biomassa foi exposta ao cloro por 20 minutos e, posteriormente, centrifugada para a retirada do cloro, dando então início aos ensaios para avaliação das cinéticas de consumo dos substratos. Com este procedimento foi possível identificar as IC50 de 42,9 e 40,3 mg Cl2.L-¹, em concentrações celulares iniciais de 1,77 g SSV.L-¹ e 1,53 g SSV.L-¹ e pH de 7,3 e 7,4, para a desnitrificação e nitrificação, respectivamente. Foi realizado também um experimento utilizando a IC50 obtida na desnitrificação variando a concentração de biomassa. Pôde-se observar que o cloro livre na concentração da IC50 obtida teve um efeito inibitório completo até a concentração de 1,0 g SSV.L?¹ e acima desta concentração a desnitrificação foi estabelecida através da biomassa que ainda permanecia ativa. Desta forma, os dados obtidos neste trabalho apontam para um mecanismo de ação do cloro que resulta na inativação de uma quantidade fixa de biomassa para uma dada concentração de cloro livre, e não um percentual da mesma como é pressuposto no conceito de IC50.
Abstract : The best known biological processes for the treatment of wastewater with high nitrogen load are nitrification and denitrification. Since those technologies involve the action of bacteria, many factors can interfere in the process, leading to a reduction of biological activity, resulting in decreased efficiency of the wastewater treatment. Chlorine is commonly used for cleaning of equipment and facilities, and may get in the wastewater stream and promote toxicity or inhibition in the bacteria used in biological treatments. Free chlorine in contact with microorganisms diffuses easily through cell walls, particularly of bacteria, and inactivates enzymes thus compromising partially or totally the cellular metabolism. This study aims to assess the effect of free chlorine on the kinetics of substrate consumption of nitrifying and denitrifying bacteria to obtain data on the acute toxicity of chlorine on these microbial groups. For this purpose, an inoculum of denitrifying and nitrifying bacteria were acclimated and enriched for use in batch experiments of acute toxicity. Sodium hypochlorite was used to evaluate toxicity of free chlorine concentrations from 0.00 to 100.00 mg Cl2.L-¹. Initially, biomass was exposed to chlorine for 20 minutes and then centrifuged to remove the chlorine, so the assays for evaluation of the kinetics of substrate consumption could be performed. With this procedure it was possible to identify IC50 of 42.9 and 40.3 mg Cl2·L-¹ for initial cell concentrations of 1.77 g SSV.L-¹ and 1.53 g SSV.L-¹, and pH 7.3 and 7.4, for the nitrification and denitrification, respectively. An experiment was also performed using the IC50 obtained in the denitrification by varying the biomass concentration. It was observed that the concentration of free chlorine in the obtained IC50 had a complete inhibitory effect up to a concentration of 1.0 g SSV.L-¹; above this concentration the denitrification was evaluated by the biomass which was still active. Thus, the data obtained in this study point to a mechanism of action of chlorine that results in the inactivation of a fixed amount of biomass for a given concentration of free chlorine, and not of a percentage of it as usually assumed for the determination of IC50.
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Melo, Filho Marcos Estevão Santiago de. "Aplicação dos processos de nitrificação e desnitrificação em um sistema de reuso direto planejado da água para cultivo superintensivo de camarão marinho". reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2013. https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/107323.
Texto completoResumen
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013.Made available in DSpace on 2013-12-05T23:48:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320738.pdf: 1452716 bytes, checksum: 75b42d9861b02a08f59fa83bddacd499 (MD5) Previous issue date: 2013
Um dos problemas da carcinicultura intensiva é o acumulo de compostos nitrogenados, principalmente nitrogênio amoniacal e de nitrito, os quais se acumulam dentro do tanque de cultivo, sendo extremamente tóxicos para os organismos aquáticos. Isso acontece em função dos resíduos gerados pela ração administrada e pelo metabolismo dos camarões. Alguns sistemas de tratamento já existem removendo a amônia por meio da utilização de bactérias heterotróficas, as quais utilizam fontes extras de carbono orgânico para converter a amônia em biomassa bacteriana. O presente estudo tem como objetivo promover a retirada do nitrogênio por meio do processo de nitrificarão/desnitrificação, a fim de manter a qualidade de água necessária para o cultivo de camarão mirinho. Para isso foi desenvolvido um sistema de com recirculação da água em circuito fechado, promovendo a nitrificação dentro do próprio tanque de cultivo e um reator de desnitrificação externo. Os ensaios foram realizados no Laboratório de Camarão Marinho (LCM) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). O ensaio envolveu o desnvolvimento de camarões desde a fase juvenil até a fase adulta, realizado em duas etapas. A primeira etapa teve duração de 50 dias utilizando camarões de 1,48 ± 0,31g e a segunda foi realizada em 36 dias utilizando camarões de 7,1g ± 0,56g. A unidade experimental continha três partes principais: tanque contendo um reator de leito móvel para nitrificação; um reator de leito móvel para desnitrificação e um decantador. Esse trabalho destinou-se a aplicação desse processo no cultivo super-intensivo de camarão marinho (Litopenaeus vannamei) operado em ciclo fechado, com zero de renovação de água. E obteve como resultado após os 36 dias dias de cultivo utilizando uma densidade de 350 camarões/m3, 92,86 % de sobrevivência, peso final de 13,1 ± 1,44g , e crescimento semanal médio de 1,23 g/ semana. O sistema assim concebido mostrou-se viável e muito promissor para aplicação na carcinicultura, trazendo uma série de vantagens quando comparado com os sistemas atualmente utilizados, sendo os principais: menor produção de lodo; menor gasto com energia e melhores condições de cultivo.
One of the problems associated to the intensive shrimp pond is ammonia and nitrite accumulation in the tank, being extremely toxic to aquatic organisms.This is due to the residues generated by the shrimp metabolism. Some existing treatment systems remove ammonia using heterotrophic bacteria, which use external organic carbon sources to convert ammonia to bacterial biomass. This study aims to promote the removal of nitrogen through the nitrification/denitrification process in order to maintain the water quality required for growing marine shrimp. In this work it was built a closed circuit water recirculation system, promoting the nitrification process inside the cultivation tank and one external denitrification reactor. The experiment was conducted at the Laboratory of Marine Shrimp (LCM) of the Federal University of Santa Catarina (UFSC). The experiment involed shrimp from larval to adult phases, carried out in two steps. The first stage lasted 50 days starting with 1.48 ± 0,31g shrimp and the second lasted 36 days starting with 7.1 ± 0,56 g. The experimental setup was composed of three main parts: tank containing a moving bed reactor for nitrification, a moving bed reactor for denitrification and a settler. This work aimed the implementation of this process, applied to grow marine shrimp (Litopenaeus vannamei) in a super-intensive mode, operated in water closed loop, with zero water renewal. The results after 36 days of cultivation, using a density of 350 shrimps/m3, it was obtained 92.86 % of survival, final weight of 13.1± 1,44g, and average growth rate of 1.23 g/ week. The designed system have shown to be viable to be implemented and and a promising process to be applied in the carciniculture, bringing many advantages when compared to other system used until now, being highlighted: smaller sludge production; less energy consume; and better cultivation conditions.
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Junior, Orlando de Carvalho. "Nova configuração de biofiltro aerado submerso utilizado no pós-tratamento do efluente de reator UASB". Universidade de São Paulo, 2008. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-25052009-142404/.
Texto completoResumen
O principal objetivo desse trabalho foi desenvolver uma nova configuração de biofiltro aerado submerso utilizado no pós-tratamento do efluente de reator UASB, capaz de realizar nitrificação e desnitrificação em um único sistema. Em busca de bases operacionais dessa nova configuração, a pesquisa foi inicialmente conduzida com três reatores seqüenciais. Esses reatores foram dispostos nas seqüências I e II, respectivamente. Os resultados obtidos com esses sistemas seqüenciais levaram a concepção do projeto da nova configuração do biofiltro proposto (BF definitivo). Os resultados da seqüência I mostraram alto potencial para conversão de nitrogênio amoniacal e total, e também alta eficiência na remoção da matéria orgânica carbonácea. Esse sistema, porém, não apresentou potencial para desnitrificação. Na seqüência II foi realizada recirculação entre dois reatores do sistema (anóxico e aeróbio) para aumento de tal potencial. O maior potencial de desnitrificação, nessa seqüência, foi observado para razão de recirculação, Rc, igual a 2,65 e com o uso de 40%, em volume, de esgoto sanitário bruto como fonte de carbono. Sob essas condições operacionais, para concentração média afluente ao sistema igual a 33,74 mg de \'N-\'NH IND.3\'/L as concentrações efluentes médias de \'N-NH IND.3\', \'N-NO IND.2\'POT.-\' e \'N-NO IND.3\'POT.-\' foram, respectivamente, iguais a 0,16, 0,0026 e 9,72 mg/L. Os resultados do BF definitivo mostraram que a nova configuração proposta é viável como unidade de pós-tratamento de efluente de reator UASB, promovendo nitrificação e desnitrificação em um único sistema, além de alta eficiência de remoção da matéria orgânica. Em todas as fases dessa pesquisa, praticamente, todos os resultados obtidos atenderam ao padrão de lançamento de nitrogênio amoniacal estabelecido pela legislação ambiental.The main objective of this work was developing a new configuration of submerged aerated biofilter used in UASB reactor post-treatment, with nitrification and denitrification in a single system. Searching operational bases of this new configuration, this research was initially driven by three sequential reactors. These reactors were arranged in the sequences I and II, respectively. The results obtained with these sequential systems took the conception of the project of the new configuration of the proposed biofilter (definitive BF). The results of the sequence I showed high ammoniacal and total nitrogen conversion potential, and also high carbonaceous organic matter removal efficiency. This system, however, not presented potential for denitrification. In the sequence II recirculation between two reactors (anoxic and aerated) of the system was made for such potential increasing. The higher denitrification potential, in this sequence, was observed with recirculation reason, Rc, equal to 2,65 and using 40%, in volume, of raw sanitary sewage as carbon source. Under these operational conditions, for average affluent concentration of 33,74 mg of \'N-NH IND.3\'/L the average effluent concentrations of \'N-NH IND.3\', \'N-NO IND.2\'POT.-\' e \'N-NO IND.3\'POT.-\' were, respectively, equal to 0,16, 0,0026 and 9,72 mg/L. The results of the definitive BF showed that the new proposed configuration is feasible as effluent UASB post-treatment unity, with nitrification and denitrification in a single system, besides high organic matter removal efficiency. Practically in all the phases of this research, all the results obtained attended to the launch standard of ammoniacal nitrogen established by the environmental legislation.
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Fernandes, Heloísa. "Estrutura da comunidade microbiana e sua influência no desempenho de reatores em bateladas sequenciais em escala real". reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2013. https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/107488.
Texto completoResumen
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013Made available in DSpace on 2013-12-06T00:15:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319257.pdf: 3110311 bytes, checksum: bc8d5ded629f613adc4419c7036a0558 (MD5) Previous issue date: 2013
O rápido crescimento populacional resultou no aumento da demanda de alternativas viáveis para sistemas de esgotamento sanitário em localidades desprovidas desse serviço. Neste estudo, objetivou-se verificar o desempenho de reatores em bateladas sequenciais (RBS) e determinar a composição da comunidade microbiana responsável pela remoção de matéria orgânica e nutrientes. Para tanto, dois reatores em bateladas sequenciais (RBS1 e RBS2), integrantes de sistemas descentralizados de tratamento, em escala real, alimentados com esgoto sanitário, foram operados com baixa concentração de oxigênio dissolvido (0,3-0,7 mg L-1) e diferentes razões C/N. Os reatores apresentaram variações na carga aplicada ao longo do monitoramento (Etapa II 0,5 e 0,4 kg m-3 d-1 para os RBS 1 e 2, respectivamente; e na Etapa III variou entre 0,2 e 3,4 kg m-3 d-1 no RBS2) não interferindo contudo na sua eficiência. As eficiências de remoção foram superiores a 80% para DQOS e DQOT; 60% para N-NH4+, 70% para SST e 80% para SSV. Verificou-se que as remoções de matéria orgânica e nitrogênio ocorriam nas primeiras horas do ciclo, indicando que o sistema funciona eficientemente em ciclos com duração inferior a 4 horas. A microscopia evidenciou um lodo concentrado composto por amebas nuas e tecadas, ciliados e rotíferos. A biomassa era formada por um consórcio microbiano comumente relatado em sistemas de tratamento por lodos ativados. Houve ocorrência de bactérias nitrificantes dos gêneros Nitrospira e Nitrosomonas e organismos acumuladores de fosfato em ambos os reatores. Os gêneros Thiobacillus, Desulfovibrio e organismos acumuladores de glicogênio foram detectados no RBS2, assim como observada elevada incidência de organismos acumuladores de fosfato desnitrificantes (média =70%). A temperatura mostrou-se determinante nos processos de nitrificação. Mudanças na composição bacteriana do lodo foram verificadas ao longo do tempo em ambos os reatores, vinculadas aos fatores operacionais e às variações da qualidade do afluente, com diminuição da diversidade e frequência constante dos grupos nos períodos de alta carga. Houve correlação entre alguns grupos encontrados em períodos de alta e baixa carga. Os resultados reforçam a premissa de que RBS podem se adaptar às mudanças de cargas aplicadas (orgânica e de nutrientes), com aclimatação gradual da biomassa.
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Belli, Tiago José. "Biorreator à membrana em batelada sequencial aplicado ao tratamento de esgoto visando a remoção de nitrogênio total". reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2012. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/95047.
Texto completoResumen
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011Made available in DSpace on 2012-10-25T19:59:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290092.pdf: 2598591 bytes, checksum: 84fb4dc6872b87dccda7658e52eabbac (MD5)
A aplicação dos Biorreatores à membrana (BRM) no tratamento de esgoto permite a geração de um efluente final de elevada qualidade, com baixa concentração de matéria orgânica, ausência de sólidos em suspensão e livre de patógenos. Além dessas vantagens, o uso de BRM destaca-se ainda pela sua elevada capacidade na remoção de compostos nitrogenados, sobretudo quando operado em regime de batelada seqüencial. Nessa condição, a inserção de uma etapa anóxica em seu ciclo operacional potencializa o processo de desnitrificação, que resulta em baixa concentração de nitrogênio total no efluente tratado. Neste contexto, este trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho de um BRM em batelada seqüencial (BRMBS) na remoção de nitrogênio total via nitrificação-desnitrificação de esgoto sintético. O reator piloto BRMBS foi construído em acrílico, em forma elíptica, com volume útil de 30 litros, onde estava submerso o módulo de membranas, com área filtrante de 0,09 m-2 e tamanho médio de poros de 0,08 µm (ultrafiltração). O biorreator era equipado ainda de um misturador, para manter homogênea a biomassa no tanque, dois difusores de ar para injeção de oxigênio na massa líquida e duas bombas peristálticas, sendo uma para alimentação e outra para filtração. O ciclo operacional do reator era composto das fases de alimentação, anoxia e aeração/filtração, totalizando 4 horas por ciclo (6 ciclos/dia). A operação do BRMBS foi controlada por meio de um painel de comandos elétricos, automatizando o sistema de aeração bomba de alimentação e bomba de filtração. O piloto foi operado por 241 dias, utilizando nesse período dois fluxos de permeação: 5,55 e 11,1 L.m-2.h-1. Os resultados demonstraram a elevada capacidade do reator na remoção de matéria orgânica e nitrogenada durante toda a pesquisa, com concentrações de DQO e nitrogênio total no permeado abaixo de 20 mg.L-1 e 15 mg.L-1, resultando em eficiências médias de remoção destes parâmetros de 99,1% e 95,9%, respectivamente. Quanto ao ortofosfato, observou-se inicialmente uma operação instável, com acúmulo deste parâmetro no reator. No entanto, verificou-se com o tempo uma tendência de melhora na capacidade do reator em remover este nutriente, atingindo, após 120 dias de operação, uma eficiência média de 73,8 ± 21,8 %, apresentando inclusive valores acima de 90% entre os dias 214 e 241. Observou-se grande instabilidade da pressão transmembrana sob operação com fluxo de permeação de 11,1 Lm-2.h-1, tendo sido o limite operacional de 0,7 bar atingido por três vezes em apenas 56 dias, ao passo que com fluxo de 5,55 Lm-2.h-1 este limite foi atingido apenas uma vez em 181 dias. O processo de filtração pelas membranas permitiu a completa retenção de sólidos em suspensão no reator, assegurando a turbidez no permeado sempre abaixo de 1 NTU. De maneira geral, conclui-se que a operação do biorreator à membrana em regime de batelada seqüencial apresentou resultados bastante positivos, gerando um efluente final de elevada qualidade.
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SOUTO, Cândida Nathaly Cordeiro. "Estudo de reatores em bateladas sequenciais para a remoção simultânea de nitrogênio e fósforo no tratamento de esgoto sanitário". Universidade Federal de Pernambuco, 2017. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/25205.
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Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-07-23T21:48:00Z
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DISSERTAÇAO Cândida Nathaly Cordeiro Souto.pdf: 2081125 bytes, checksum: e4bcbb31239d576354a7bab1aa383a1c (MD5)Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-24T18:34:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇAO Cândida Nathaly Cordeiro Souto.pdf: 2081125 bytes, checksum: e4bcbb31239d576354a7bab1aa383a1c (MD5)
Made available in DSpace on 2018-07-24T18:34:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇAO Cândida Nathaly Cordeiro Souto.pdf: 2081125 bytes, checksum: e4bcbb31239d576354a7bab1aa383a1c (MD5) Previous issue date: 2017-02-20
FACEPE
A disponibilidade hídrica é uma das maiores preocupações ambientais a nível mundial. O aumento da demanda por água sugere uma necessidade maior do tratamento e reutilização das águas consumidas. A eutrofização dos corpos hídricos é um problema ambiental recorrente, causado pelas descargas excessivas de nutrientes nos corpos hídricos. Os reatores em bateladas sequenciais (RBS) possibilitam a remoção de nutrientes em esgotos através de processos biológicos. Uma vez que a população microbiológica é exposta a condições alternadas anaeróbia/aeróbia/anóxica, o fósforo é removido devido à atividade de micro-organismos que o acumulam; simultaneamente, o nitrogênio é removido por nitrificação e desnitrificação. Neste trabalho, um RBS de 140 L de volume útil foi operado recebendo esgoto doméstico de baixa carga orgânica proveniente do tratamento preliminar de uma ETE. O estudo foi dividido em duas fases, em que foram alterados os tempos de ciclos e das fases de reação. O sistema foi monitorado por meio de coletas semanais para análise das variáveis de interesse. Quando se atingiu o estado estacionário, foram traçados perfis do funcionamento do reator em cada fase operacional. Para isto, foram realizadas análises físico-químicas (fósforo, nitrogênio, sólidos, alcalinidade, DQO, AGV e PHA) e microbiológicas (microscopia óptica, testes de atividade da biomassa e teste de biologia molecular por PCR). Os resultados das variáveis físico-químicas mostraram eficiência na remoção de fósforo, nitrogênio e matéria orgânica; O processo EBPR se efetivou conforme o esperado em ambas as fases; sugerindo a atividade de PAOs e DPAOs no sistema. A remoção de nitrogênio amoniacal foi completa e efetiva. Os testes biomoleculares confirmaram a presença no sistema operado dos principais grupos de micro-organismos responsáveis pela remoção biológica de nutrientes: PAOs, Anammox, desnitrificantes e nitrificantes.
The water availability is one of the major environmental concerns worldwide. The increased demand for water suggests a greater need for treatment and reutilization of the wastewater. The eutrophication of the water bodies is a recurrent environmental issue, caused by the excessive discharge of nutrients in the water bodies. Sequencing batch reactors (SBR) allow the removal of nutrients from sewage by biological processes. Once the microbiological population is exposed to alternate anaerobic/aerobic/anoxic conditions, the phosphorus is removed due the activity of the microorganisms that accumulate it; at the same time, the nitrogen is removed by nitrification and denitrification. In this work, one SBR with 140 L of working volume was operated receiving a low organic load of domestic sewage from the preliminary treatment of a sewage treatment plant. The study was divided in two phases, in which the times of the cycles and of the reaction phases were changed. The system was monitored by weekly sampling for analysis of the parameter of interest. When the stationary state was reached, the operating profiles of the reactor in each operational phase were plotted. For this aim, physical-chemical (phosphorus, nitrogen, solids, alkalinity, COD, VFA and PHA) and microbiological (optical microscopy, biomass activity test and molecular biology test by PCR) analysis were performed. The physical-chemical results showed efficiency on the removal of phosphorus, nitrogen and organic matter; The EBPR process took effect as expected in both phases; suggesting the activity of PAO and DPAO in the system. The removal of ammonia nitrogen was complete and effective. The biomolecular tests confirmed the presence of the main microorganisms groups responsible for the biological removal of nutrients in the operated system: PAO, Anammox, denitrifying, nitrifying.
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Oliveira, José Miguel. "Estudo da influência do material de enchimento na remoção de matéria orgânica, azoto e sólidos em leitos de macrófitas do tipo ESSH". Master's thesis, FCT - UNL, 2008. http://hdl.handle.net/10362/1847.
Texto completoResumen
Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia SanitáriaOs leitos de macrófitas de escoamento sub-superficial e horizontal (LM-ESSH) são muito utilizados para o tratamento de águas residuais domésticas de pequenos aglomerados no interior de Portugal. O meio de enchimento, essencial para a fixação das plantas e para o desenvolvimento de biofilme com capacidade para a remoção de substratos, influência a eficiência de tratamento. O crescimento excessivo de biomassa, a acumulação de matéria sólida em suspensão, a formação de precipitados e o desenvolvimento de rizomas e de raízes podem contribuir para a colmatação do leito e, portanto, para a diminuição do volume disponível para escoamento e da capacidade de filtração. O objectivo principal do trabalho centrou-se no estudo do desempenho de dois tipos de materiais de enchimento (um natural - brita; outro sintético - argila expandida calcinada) na remoção de matéria orgânica, formas de azoto e matéria sólida, ao longo do leito e no tempo, num LM-ESSH laboratorial, colonizado com Phragmites australis. Realizaram-se duas Fases de ensaios, a primeira com brita, que incluiu três Séries de ensaios, cada uma com seis ensaios; a segunda com Filtralite (argila expandida calcinada fornecida pela Maxit SA), que incluiu três Séries de ensaios, cada uma com cinco ensaios. As duas primeiras Séries de cada Fase foram realizadas com efluente sintético à base de acetato de sódio (300 mg CQO.L-1) e cloreto de amónio (30 mg NNH4. L-1); as duas segundas Séries de cada Fase com efluente sintético à base de acetato de sódio (300 mg CQO.L-1) e nitrato de potássio (30 e 100 mg N-NO3.L-1) e as duas últimas Séries de cada Fase com efluente doméstico de tratamento primário. Todos os ensaios foram realizados à carga hidráulica de 1,5×10-3 m3.m-2.h-1 (cerca de 3,5 cm.d-1). Para o período de ensaios adoptado para cada Série (cerca de um mês), a utilização de brita permitiu obter taxas de remoção superficial de matéria orgânica, amónio, nitrato e matéria sólida inferiores às observadas noutros estudos internacionais. A utilização de Filtralite, pelo contrário, permitiu obter taxas de remoção superficial que, para a generalidade dos parâmetros, superaram as obtidas nos estudos onde foi utilizada brita, inclusive para períodos de operação muito mais longos. Independentemente do tipo de material utilizado, o efluente final de tratamento de águas residuais domésticas apresentou características em conformidade com os limites de descarga definidos na legislação vigente, com valores mais baixos nos ensaios com a Filtralite. Assim, admite-se que este material apresente características mais favoráveis a um rápido desenvolvimento de biofilme capaz de, num curto espaço de tempo, apresentar eficiências de remoção e taxas de remoção de matéria orgânica, amónio, nitrato e matéria sólida elevadas. A remoção de matéria orgânica, amónio, nitrato e SST ocorreu, essencialmente, no troço inicial do leito. A matéria orgânica e amónio terão sido removidos essencialmente em ambiente aeróbio através de microrganismos heterotróficos aeróbios e autotróficos nitrificantes, respectivamente. Contudo, os resultados obtidos com efluente sintético sugerem terem ocorrido outros mecanismos de remoção, como a oxidação anaeróbia autotrófica de amónio. Independentemente do tipo de material utilizado, na presença de efluentes com substratos orgânicos de constituição complexa ou substratos orgânicos simples e razão C/N-NO3 próxima da unidade, o nitrato terá sido removido essencialmente por desnitrificação. Contudo, para a razão C/N-NO3 de 4, os resultados obtidos sugerem terem ocorrido mecanismos alternativos de remoção de nitrato, não envolvendo a utilização de carbono orgânico, como a desnitrificação autotrófica. Observou-se uma relação linear entre a carga orgânica aplicada e a carga orgânica removida (rCQO) e entre as cargas de azoto aplicadas e as cargas de amónio (rNH4) e nitrato (rNO3) removidas, que, para a Filtralite e no tratamento do efluente doméstico, apresentaram coeficientes de correlação superiores a 0,90. Independentemente do tipo de material utilizado, na presença substratos de constituição complexa, a carga orgânica e a carga de azoto parecem influenciar as respectivas taxas de remoção. A capacidade de filtração do leito não foi afectada durante o período de ensaios e os resultados sugerem que a carga de sólidos aplicada não teve efeito significativo na remoção de matéria sólida em suspensão.
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Cuba, Renata Medici Frayne. "Utilização do metano como doador de elétrons para remoção de nitrogênio via nitrificação e desnitrificação em reator operado em bateladas seqüenciais". Universidade de São Paulo, 2008. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-23102008-093240/.
Texto completoResumen
A remoção de nitrogênio via processos biológicos de nitrificação e desnitrificação foi estudada utilizando-se um reator operado em bateladas seqüenciais submetido a períodos aeróbios e anóxicos. Metano foi adicionado como doador de elétrons na etapa desnitrificante nos períodos anóxicos. Foram testadas diferentes condições operacionais e nutricionais com o objetivo de se alcançar a melhor eficiência de remoção de nitrogênio. Quando o reator operou com elevadas concentrações de biomassa em suspensão (6 g/L), a oxidação completa do nitrogênio amoniacal foi alcançada sob períodos aeróbios de 6 e 3 horas e anóxicos de 16,5 e 4 horas adotados nas etapas 1 e 2, respectivamente. Porém, a desnitrificação foi principalmente associada com o uso de subprodutos metabólicos no lugar do metano. De forma a diminuir o consumo de material endógeno, a biomassa foi imobilizada em material suporte (espuma de poliuretano) e os períodos aeróbios e anóxicos foram diminuídos para 3 horas cada (etapa 3) e posteriormente, 0,5 h e 1,5 h (etapa 4). Nesta última etapa, as maiores eficiências de remoção de nitrogênio, (~35%) foram verificadas somente nos primeiros dias de operação. O processo de desnitrificação utilizando metano como doador de elétrons também foi estudado sob condições anóxicas tendo nitrato e, posteriormente, nitrito como fontes de nitrogênio oxidadas. Nesses experimentos, as eficiências de remoção de nitrogênio foram de 75% e 90%, porém foram obtidos baixos valores de constantes cinéticas aparentes de primeira ordem, \'K IND.NO3\' = 0,007/h e \'K IND.NO2\' = 0,0278/h, respectivamente, para ambos os aceptores de elétrons. Os resultados obtidos a partir de ensaios de número mais provável (NMP) para a quantificação dos organismos metanotróficos resultaram em 5,1 x \'10 POT.3\' (etapa 3, biomassa em suspensão) e 3,5 x \'10 POT.7\' NMP/g sólidos totais voláteis (etapa 4, biomassa aderida). Portanto, a presença de meio suporte para a adesão de biomassa aliado aos ciclos de aeração mais freqüentes favoreceram o crescimento dessas bactérias. Sulfato e cloreto, nas concentrações de, aproximadamente, 100 mg/L, afetaram a eficiência de remoção de nitrogênio quando associado ao processo metanotrófico. Os resultados das análises de biologia molecular revelaram a presença de organismos metanotróficos semelhantes a Methylomonas sp. tanto em amostras de biomassa retiradas do reator quando este operou sob condições desnitrificantes na presença de oxigênio, como também, naquelas retiradas quando o reator operou em condições anóxicas.Nitrogen removal via biological nitrification and denitrification was studied in a sequencing batch reactor submitted to aerate and anoxic periods. Methane was added as electron donor for denitrification in the anoxic periods. Different operational and nutritional conditions referred to as stages in this text were tested aiming to achieve the best nitrogen removal efficiency. When the reactor operated with high suspended biomass concentration (6 g/L), complete ammonia nitrogen oxidation was obtained in 6 to 3 hours aerobic periods and 16.5 to 4 hours anoxic periods defined for stage 1 and stage 2, respectively. However, denitrification was mainly associated with the use of endogenous metabolic byproducts instead of methane. In order to diminish endogenous material uptake, the biomass was immobilized in support material (polyurethane foam) and aerobic and anaerobic periods were reduced to 3 hours each (stage 3), followed by another reduction to 0.5 and 1.5 hours, respectively (stage 4). The highest nitrogen removal efficiencies (~35 %) were identified in this last stage, but only during the initial days of operation. The denitrification process using methane as electron donor was also studied under anoxic conditions, separately from nitrification by adding nitrate and nitrite as the oxidized nitrogen sources. In these experiments, nitrogen removal efficiencies were of 75% and 90%, but very low first order kinetic constants \'K IND.NO3\' = 0,007/h e \'K IND.NO2\' = 0,0278/h, respectively, were obtained with both the electron acceptors. The most provable number (MPN) tests carried out for methanotrophic bacteria quantification resulted in 5,1 x \'10 POT.3\' MPN/gVSS (stage 3 - suspended biomass) and 3,5 x \'10 POT.7\' MPN/gVSS (stage 4 - attached biomass). Therefore, the presence of a support media for biomass adhesion as well as more frequent aeration cycles enhanced the growth of such bacteria. Sulfate and chloride at concentrations of 100 mg/L, approximately, affected the nitrogen removal efficiency associated to methanotrofic process. The presence of methanotrops identified by molecular biology tests as Methylomonas sp was observed in samples taken from reactor in presence of oxygen and under anoxic operational conditions.
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Santos, Carla Eloísa Diniz dos. "Influência da relação carbono/nitrogênio e da fonte de carbono no processo de nitrificação desnitrificação simultânea em reator de leito estruturado". Universidade de São Paulo, 2014. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-01092014-092147/.
Texto completoResumen
Este trabalho buscou avaliar a influência da relação C/N e da fonte de carbono no processo de nitrificação e desnitrificação simultâneas em reator de fluxo contínuo e leito fixo estruturado. Foi utilizado um reator vertical de acrílico, com volume total de 11,0 L e volume útil de 5,5 L, com hastes cilíndricas verticais de espuma de poliuretano como suporte para a biomassa. O sistema foi operado com TDH de 11,2±0,6 horas, aeração intermitente (2 horas com aeração e 1 hora sem aeração) e razão de recirculação de efluente igual a 5. A carga carbonácea afluente foi mantida constante (1,07 kg DQO.m-3.dia-1), ao longo de todo o período experimental, sendo as relações C/N testadas (9,7±1; 7,6±1; 2,9±1 e 2,9±0,4) obtidas a partir da variação na carga nitrogenada aplicada. Duas fontes orgânicas foram avaliadas: sacarose e peptona de carne. A eficiência média de remoção de DQO manteve-se acima de 90%. A eficiência máxima de remoção de N-total (84,6±10,1%) foi obtida para relação C/N de 2,9±1, com concentrações efluentes médias de NTK e N-NH4 de 5,9 e 4,3 mg.L-1, respectivamente. A análise estatística da eficiência de remoção de N-total confirmou que a fonte de carbono não exerceu influência sobre os processos de remoção. A obtenção de eficiências de desnitrificação superiores às calculadas estequiometricamente, em função da fonte de carbono, indicou a ocorrência de possíveis vias complementares para remoção de nitrogênio, como o processo anammox. As velocidades de nitrificação e desnitrificação obtidas nos ensaios cinéticos foram similares para as duas fontes de carbono e para as relações C/N estudadas e da mesma ordem de grandeza das apresentadas na literatura, reforçando a ideia de que a configuração de reator utilizada, aliada às adequadas condições operacionais, permitiu a remoção concomitante de matéria carbonácea e nitrogenada.This study aimed to evaluate the influence of COD/N ratio and organic source on the simultaneous nitrification and denitrification (SND) in an up-flow structured-bed reactor. The reactor was made of acrylic with a total volume of 11 L and a working volume of 5.5 L and filled with cylinders of polyurethane foam as support for biomass growth. The system was continuously operated with an HRT of 11.2±0.6 h, intermittent aeration (2h with aeration and 1h without aerationd) and a liquid recycle ratio equal to 5. The organic load rate was constant (1.07 kg COD.m-3d-1) during the entire experiment. The COD/N ratios (9.7±1; 7.6±1; 2.9±1 and 2.9±0,4) were obtained from the variation of nitrogen load rate. Two organic sources were evaluated: sucrose and meat peptone. The average COD removal efficiency was above 90%. The maximum total nitrogen removal efficiency was 84.6±10.1%, with average TKN and NH4+-N effluent concentrations of 5.9 and 4.3 mg.L-1, respectively. Statistical analysis of total nitrogen removal efficiency confirmed that the carbon source did not influence over the removal processes. The denitrification efficiencies higher than the stoichiometrically calculated in function of the carbon source, indicated the occurrence of possible paths for nitrogen removal of nitrogen as anammox process. The nitrification and denitrification rates obtained in kinetic experiments were similar for the two sources of carbon and all C/N ratio studied at the same order of magnitude in relation to those reported in the literature, enhancing that the reactor configuration tested combined with the proper operational conditions allowed the organic matter and nitrogen removal simultaneously.
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Freitas, Bruno de Oliveira. "Remoção de nitrogênio de lixiviado de resíduos sólidos urbanos por meio do processo nitrificação/desnitrificação via nitrito em reator em bateladas sequenciais". reponame:Repositório Institucional da UnB, 2009. http://repositorio.unb.br/handle/10482/7205.
Texto completoResumen
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009Submitted by samara castro (sammy_roberta7@hotmail.com) on 2011-03-22T18:49:32Z No. of bitstreams: 1 2009_BrunoOliveiraFreitas[1].pdf: 5165944 bytes, checksum: e6104756e5fd1426097cac16e1602d10 (MD5)
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O lixiviado é um efluente com grande potencial para causar problemas ambientais em corpos receptores, devido às altas concentrações de nitrogênio amoniacal. Atualmente, vários processos de tratamento têm sido estudados para promover a remoção do nitrogênio por meio de variações do processo convencional. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de um reator em bateladas seqüenciais (RBS) na remoção de nitrogênio de lixiviado de aterro de resíduos sólidos urbanos, por meio do processo nitrificação/desnitrificação via nitrito, utilizando etanol como fonte de matéria orgânica e sem o controle da concentração do oxigênio dissolvido, do pH e da temperatura. O estudo foi desenvolvido em um RBS, com volume útil de 15L, sendo dividido em três fases: Fase 1 - adaptação da biomassa ao lixiviado, realizada por meio do aumento gradual do volume de lixiviado afluente ao RBS, Fase 2- operação do reator com tempo total de ciclo de 48 horas e Fase 3 - operação do reator com tempo total de ciclo de 72 horas. Todas as fases foram desenvolvidas sem controle do pH, da temperatura e da concentração de oxigênio dissolvido. Na Fase 2 avaliou-se a remoção do nitrogênio no reator funcionando da seguinte forma: 24h para reação aeróbia, 22,5h para reação anóxica, 1h para sedimentação e 0,5h para descarte e alimentação. Na Fase 3, avaliou-se a influência do tempo de reação aeróbia na remoção do nitrogênio. O tempo de ciclo total foi de 72 horas, sendo 48h para reação aeróbia, 22,5h para reação anóxica, 1h para sedimentação e 0,5h para descarte e alimentação. De acordo com os resultados obtidos, a adaptação da biomassa ao lixiviado ocorreu em 28 dias de funcionamento do RBS. O acúmulo de nitrito foi verificado a partir do 6º dia de monitoramento (86 mg N-NO2-/L), o que viabilizou a remoção do nitrogênio por meio da via alternativa. A conversão de nitrogênio amoniacal foi em média 99,96 % e 99,99 % na Fase 2 e 3, respectivamente. Não foi verificada diferença na conversão do nitrogênio, devido o tempo de aeração. A remoção de nitrogênio na Fase 2 variou entre 22 e 93 %, com média de 75 ± 16 % e na Fase 3 a remoção variou de 53 a 92 % e média de 82 ± 12 %. Devido as características do lixiviado, especialmente o valor do pH elevado (média 8,3) e nitrogênio amoniacal em concentrações elevadas (média 1224 mg N-NH3/L), e as condições operacionais do RBS foi possível acumular nitrito e realizar a remoção do nitrogênio por meio dessa via, com economia de fonte externa de matéria orgânica em média de 39,7 %. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT
The leachate is an effluent with high potential to cause environmental problems in receiving body due to the high concentrations of ammoniacal nitrogen. Currently, several treatment processes have been studied to promote nitrogen removal by the hand of conventional process variations. Therefore, the present study was developed to evaluate the performance of a sequencing batch reactor (SBR) in order to promote nitrogen removal from sanitary landfill leachate, by nitrification/denitrification via nitrite process, using ethanol as source of organic matter, without the control of dissolved oxygen concentration, pH and temperature. The study was carried out in a SBR (volume of 15L). The work was divided into three phases: Phase 1 – Biomass adaptation to leachate, accomplished through the gradual increasing in the volume of leachate inlet into SBR, Phase 2 - Operation of the reactor (total cycle time of 48h) and Phase 3 - Operation of the reactor (total cycle time of 72h). All phases were developed without control of pH, temperature and concentration of dissolved oxygen. In Phase 2 the nitrogen removal was evaluated in the reactor running as follows: 24h for aerobic reaction, 22.5h for anoxic reaction, 1h for settling and 0.5h for disposal/refill. In Phase 3, the influence of aerobic reaction time in the nitrogen removal was evaluated. The total cycle time was 72h, carried out as follows: 48h for aerobic reaction, 22.5h for anoxic reaction, 1h for settling and 0.5h for disposal/refill. In according to the results, the biomass adaptation to leachate occurred within 28 days of the SBR operation. The nitrite accumulation was observed after the 6th day of monitoring (86 mg NO2-N/L), which enabled the nitrogen removal via nitrite pathway. The mean conversion of ammoniacal nitrogen was 99.96% and 99.99% in Phase 2 and 3, respectively. There was not difference in the conversion of nitrogen due to aeration time. The nitrogen removal in Phase 2 ranged from 22 to 93%, mean 75 ± 16% and in Phase 3 ranged from 53 to 92%, mean of 82 ± 12%. Because of the leachate characteristics, especially the high pH values (average of 8.3), high concentrations of ammoniacal nitrogen (average of 1224 mg NH3-N/L) and SBR operating conditions, the SBR was able to promote nitrite accumulation and perform the nitrogen removal by nitrification/denitrification via nitrite pathway, saving 39.7% of the external source of organic matter.
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Silva, Tatiana Santos da [UNESP]. "Efeitos da velocidade de recirculação em reator de biofilme aerado em membranas em batelada sequencial na remoção de nutrientes e carbono orgânico de esgoto doméstico". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2017. http://hdl.handle.net/11449/150474.
Texto completoResumen
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2017_Tatiana Santos da Silva.pdf: 2674148 bytes, checksum: 550a2730ada1290262c2c460de534577 (MD5)Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-05-02T17:11:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_ts_me_ilha.pdf: 2674148 bytes, checksum: 550a2730ada1290262c2c460de534577 (MD5)
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A aplicação do Reator de Biofilme Aerado em Membrana (MABR) no tratamento de esgotos apresenta como desafio o controle da espessura ótima do biofilme uma vez que elevadas espessuras impedem a transferência de oxigênio e de substratos paras as camadas que compõem o biofilme, findando no decaimento do desempenho do MABR. O objetivo central deste trabalho foi analisar o efeito da velocidade de recirculação sobre a eficiência de remoção de nutrientes e carbono orgânico, em um MABR operado em batelada sequencial com esgoto doméstico bruto. Com um volume de 20 L, o MABR continha um módulo de membranas com 0,08 m2m-3 de área específica, operando com ciclo de batelada de 12 horas. Foram monitorados os seguintes parâmetros: pH, temperatura, oxigênio dissolvido, nitrogênio amoniacal, nitrogênio total, nitrato, nitrito, DQO, fósforo e SSV. A taxa de remoção de amônia alcançada foi de até 75,17% e 62,5% na remoção de Nitrogênio Total para a velocidade de 11 cm/s. Nesta pesquisa houve pouca remoção do fósforo. Na remoção de carbono orgânico foram alcançadas eficiências em torno de 80% nas velocidades de recirculação de 6,3 e 11 cm/s. Assim, a melhor velocidade de recirculação para operação do MABR nas condições apresentadas neste trabalho, seria uma velocidade intermediária a 6,3 e 11 cm/s, na qual ocorreriam tanto a nitrificação e desnitrificação, pela permanência da camada anóxica, e a oxidação pelas heterótrofas.
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Silva, Tatiana Santos da. "Efeitos da velocidade de recirculação em reator de biofilme aerado em membranas em batelada sequencial na remoção de nutrientes e carbono orgânico de esgoto doméstico /". Ilha Solteira, 2017. http://hdl.handle.net/11449/150474.
Texto completoResumen
Orientador: Tsunao MatsumotoResumo: A aplicação do Reator de Biofilme Aerado em Membrana (MABR) no tratamento de esgotos apresenta como desafio o controle da espessura ótima do biofilme uma vez que elevadas espessuras impedem a transferência de oxigênio e de substratos paras as camadas que compõem o biofilme, findando no decaimento do desempenho do MABR. O objetivo central deste trabalho foi analisar o efeito da velocidade de recirculação sobre a eficiência de remoção de nutrientes e carbono orgânico, em um MABR operado em batelada sequencial com esgoto doméstico bruto. Com um volume de 20 L, o MABR continha um módulo de membranas com 0,08 m2m-3 de área específica, operando com ciclo de batelada de 12 horas. Foram monitorados os seguintes parâmetros: pH, temperatura, oxigênio dissolvido, nitrogênio amoniacal, nitrogênio total, nitrato, nitrito, DQO, fósforo e SSV. A taxa de remoção de amônia alcançada foi de até 75,17% e 62,5% na remoção de Nitrogênio Total para a velocidade de 11 cm/s. Nesta pesquisa houve pouca remoção do fósforo. Na remoção de carbono orgânico foram alcançadas eficiências em torno de 80% nas velocidades de recirculação de 6,3 e 11 cm/s. Assim, a melhor velocidade de recirculação para operação do MABR nas condições apresentadas neste trabalho, seria uma velocidade intermediária a 6,3 e 11 cm/s, na qual ocorreriam tanto a nitrificação e desnitrificação, pela permanência da camada anóxica, e a oxidação pelas heterótrofas.
Mestre
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Pimenta, Cavalcanti Maurício. "Utilização de reatores híbridos para a remoção de carbono e nitrogênio em efluentes domésticos". Universidade Federal de Pernambuco, 2011. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/5416.
Texto completoResumen
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Neste trabalho se avaliou a aplicação de reatores híbridos na remoção simultânea de carbono e nitrogênio de esgotos domésticos. Foram utilizados dois conjuntos de reatores formados por reator anaeróbio (UASB + Filtro anaeróbio) e reator aeróbio (Lodos ativados + Biofiltro aerado submerso). O tempo de detenção hidráulico (TDH) dos reatores anaeróbios foi fixado em 8 horas enquanto um reator aeróbio operou com TDH de 8 horas (conjunto 1) e outro com TDH de 4 horas (conjunto 2). O experimento foi divido em quatro fases, com as seguintes taxas de recirculação 0.0 (fase 1), 0.5 (fase 2), 1 (fase 3) e 2 (fase 4). Com relação à eficiência de remoção de DQO bruta, na fase 1, sem recirculação, os valores obtidos foram de 90% e 85%, para o conjunto 1 e conjunto 2, respectivamente. Na fase 2 as eficiências dos conjuntos 1 e 2 caíram para 84% e 80%, respectivamente. Na fase 3 a eficiência do conjunto 1 caiu para 78% e a do conjunto 2 para 72%. Na fase 4 houve uma melhora na eficiência do conjunto 1 com aumento da eficiência para 84% enquanto que o conjunto 2 continuou na redução da eficiência, que caiu para 62%. Com relação ao nitrogênio, na fase 1 ocorreu o processo de nitrificação (valores médios) e em muitas ocasiões houve a nitrificação total da amônia em AE1 e AE2. Nas fases 2 e 3, com a recirculação de 0.5 e 1.0, respectivamente, foi observada desnitrificação nos reatores anaeróbios sem que houvesse necessidade de aplicação de fonte externa de carbono e, por conseqüência, houve remoção de amônia do efluente. Entretanto, na fase 4 do experimento, recirculação de 2.0, o processo de nitrificação não ocorreu o que inviabilizou a remoção da amônia em ambos os conjuntos, provavelmente pela alta velocidade ascensional nos reatores. Também foi avaliada a remoção de ovos de helmintos nos reatores e, para esse parâmetro, as fases 1 e 2, apresentaram efluentes com de 1 ovo por litro em ambos os conjuntos. Para as fases subseqüentes houve um aumento considerável, mais que 1 viável ovo por litro, em ambos os conjuntos, ficando fora dos padrões adotados pela WHO para o reúso de efluentes. Assim, para remoção de nitrogênio as fases 2 e 3 do conjunto 1 e a fase 2 do conjunto 2 mostram-se como uma alternativa que poderia ser aplicada quando a destinação final do efluente fosse um corpo hídrico. Se o destino final do efluente for o reuso na agricultura, a fase 1 se é uma excelente alternativa, pois a baixa concentração de ovos de helmintos aliado com nitrito e nitrato, que são melhores assimilados pelas plantas do que a amônia, favorecem a utilização do efluente em diversas culturas, milho como exemplo. Para as demais fases (fase 4 de ambos os conjuntos e fase 3 do conjunto 2) são necessários mais estudos para melhorar a qualidade do efluente
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Bortoli, Marcelo. "Partida, operação e otimização de um sistema de nitrificação/desnitrificação visando a remoção de nitrogênio de efluente da suinocultura pelo processo Ludzack-Ettinger modificado". reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2012. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/93653.
Texto completoResumen
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Química, Florianópolis, 2010Made available in DSpace on 2012-10-25T01:30:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 281901.pdf: 3066659 bytes, checksum: b3c95b3c6020f60aeb724c8dc74f3b21 (MD5)
A produção de suínos tem grande papel sócio-econômico para região oeste do estado de Santa Catarina bem como para o país. Um sinal de tal crescimento são os investimentos na tecnificação do manejo animal, da produção, controle sanitário e melhorias genéticas nos plantéis. Porém, até a última década não se deu importância ao controle ambiental dos sistemas produtivos, ocasionando graves impactos ao meio ambiente, que acabaram por se tornar o maior entrave para a expansão da cadeia produtiva na região. O problema das águas residuárias da suinocultura reside em dois aspectos principais: o grande volume de efluente gerado e a concentração elevada de nutrientes, como o nitrogênio. Portanto, a busca por alternativas para minimizar o impacto causado pelos efluentes gerados na produção de suínos tem sido foco de pesquisas recentes no Brasil e no mundo, principalmente relacionadas à remoção de nitrogênio. O nitrogênio presente nos efluentes da suinocultura está quase que na totalidade sob forma de NH3 e N-orgânico. Existem inúmeras alternativas para remoção de nitrogênio de efluentes. Entre elas esta o processo de nitrificação/desnitrificação que, além de remover nitrogênio na forma de N2, também remove grandes quantidades de carbono orgânico dos efluentes. Portanto, o objetivo deste trabalho foi dar partida, operar, monitorar e otimizar a operação de um sistema de nitrificação/desnitrificação baseado no processo MLE (Modified Ludzack-Ettinger). O sistema consistiu de dois reatores em série, contínuos e de mistura completa, o primeiro um reator anóxico (desnitrificante) seguido de um aeróbio (nitrificante), onde se efetuou o retorno do nitrato produzido no reator nitrificante para o reator desnitrificante. O trabalho foi dividido três fases. Na primeira foi otimizada a taxa de retorno de nitrato + lodo (RT) e na segunda e terceira etapas foi otimizada a LNT (carga volumétrica de alimentação de nitrogênio) através da diminuição do TRH do sistema. Deste modo, na fase I a RT ótima encontrada foi de 5,5:1 atingindo eficiência de remoção de nitrogênio de 88%. Posteriormente, nas fases II e III a carga ótima de alimentação de NT foi de 0,41 g L-1 d-1 e de COT foi de 13,5 g L-1 d-1 com TRH de 3,5 d. As eficiências do sistema nas fases II e III foram 96,4% de remoção de COT e 90,3% de remoção de NT.
The swine production has great socio-economic role for west of the state of Santa Catarina as well as for the country. One sign of this growth are investments in technological improvement of animal management, production, sanitary control and genetic improvements. However, until the last decade it was not given importance to the environmental control of production systems, causing serious environmental impacts, which eventually becomes the biggest obstacle to the expansion of the productive chain. The problem of swine wastewater lies in two main aspects: the large volume of waste generated, and the high concentration of nutrients such as nitrogen. Therefore, the search for alternatives to minimize the impact caused by the effluents generated in the swine production has taken the focus of recent research in Brazil and in the world, mainly related to nitrogen removal. The nitrogen in the swine manure occur almost entirely as NH3 and organic nitrogen. There are numerous alternatives for nitrogen removal from swine manure. Among them is the nitrification/denitrification process hat, in addition to removing nitrogen in the form of N2, also removes large amounts of organic carbon in effluents. Therefore, the objective of this study was, to start-up, monitor and optimize the operation of a system on the nitrification/denitrification based in MLE (Modified Ludzack-Ettinger). The system consisted of two reactors in series, continuous and complete mixing, the first anoxic reactor (denitrifying) followed by an aerobic reactor (nitrifying), where it took the return of the nitrate produced in the nitrifying reactor to the denitrifying reactor. The work was divided into three phases. The first was the optimum rate of return of nitrate + sludge (RT) and the second and third phases was optimized nitrogen loading rate (LNT) by reducing the HRT system. Thus, in phase I the optimal RT was found 5.5:1, achieving the efficiency of nitrogen removal of 88%. Later in the stages II and III the optimum NT loading rate was 0.41 g L-1 d-1 and TOC was 13.5 g L-1 d-1, with HRT of 3.5 d. The efficiencies of the system in phases II and III were 96.4% removal of TOC and 90.3% removal of NT.
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Milagres, João José de Miranda. "Emissões de N2 e N2O provenientes do fertilizante aplicado a solos cultivados com cana-de-açúcar pelo método do traçador 15N". Universidade de São Paulo, 2014. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64134/tde-06112014-161933/.
Texto completoResumen
Emissões de N2 e N2O reduzem a eficiência da adubação e podem causar danos ambientais. O método do traçador isotópico (15N) é indicado para medições de N2 e N2O, masnão há relatos de sua utilização no Brasil na quantificação desses gases.O objetivo deste estudo foi adaptar o método do traçador 15N às condições brasileiras para quantificar N2 e N2O derivados do fertilizante aplicado à cana-de-açúcar. Para o ajuste do métodoforam conduzidos três experimentos: um em condições controladas e dois em condições de campo. Em ambiente controlado foram utilizados três solos com diferentes classes texturais. A influência da umidade (40, 60 e 80% da capacidade máxima de retenção de água - CMRA) e da adição ou não de dextrose (500 mgkg-1 de C), foram outros parâmetros avaliados. O K15NO3enriquecido em 23,24% em átomos de 15N foi a fonte de N (100 mg kg-1 de N) utilizada. Os trabalhos de campo foram realizados em Latossolo Vermelho da região de Piracicaba-SP, em área de canade- açúcar sem despalha a fogo. No segundo experimento, foram testadas: fontes de N (15ureia e 15NH4 15NO3, ambos com 31,9% em átomos de 15N); doses de N (55 e 110 kg ha-1); com e sem vinhaça (100 m3 ha-1). No terceiro foram testadas doses de N (70 e 140 kg ha-1)na forma de 15NH4 15NO3; doses de vinhaça (75 e 150 m3 ha-1); com e sem a cobertura de palha (11 Mg ha-1). Em cada experimento, buscou-se aprimorar o protocolo de coleta, preparo e análise dos gases. No primeiro experimento observou-se que somente tratamentos com dextrose emitiram N2O, sendo as emissões aumentadas com a elevação da CMRA de 40 para 60%.Perdas de N (N2 + N2O) do K15NO3variaram de 0,04 a 48,26%. No segundo experimento não foram observadas emissões nos tratamentos com 15ureia. Nos tratamentos com 15NH4 15NO3, somente N2O foi detectado.A vinhaça potencializou as emissões de N2O, mas os fatores de emissão ficaram abaixo de 0,4%. A não detecção do N2 levantou a hipótese que o enriquecimento isotópico dos fertilizantes foi insuficiente para marcar o N2 do interior das câmaras. Então, no último experimento, utilizou-se o 15NH4 15NO3enriquecido a 98 e a 10,43% para as determinações de N2 e N2O, respectivamente. Neste experimento a manutenção da palha intensificou as emissões de N2O proveniente do 15NH4 15NO3; a umidade, a temperatura, o Nmineral e o C-lábil do solo não apresentaram correlações significativas com emissões de N2O. Os fatores de emissão foram inferiores a 0,2%. No último experimento, também não foi detectado o N2, sugerindo que o N2O tenha sido o produto final da desnitrificação nos experimentos de campo. Os resultados mostraram que as adaptações realizadas no método do traçador 15N foram eficazes para a quantificação dos gases. Outras adaptações, entretanto, deverão surgir à medida que a adoção do método do traçador 15N se intensifique no BrasilN2 and N2O emissions decrease the fertilization efficiency and can cause environmental damages. The 15N tracer method is used to measure N2 and N2O emissions, but there are no reports of its application in Brazil. The objective of the present study was to adapt the 15N tracer method to Brazilian conditions to quantify the N2 and N2O from fertilizers applied in sugarcane crop. Three experiments were conducted to adjusting the method: one in controlled conditions and the others in field. In controlled conditions, three soils with distinct textural class were evaluated. It was measured the moisture content (40, 60 and 80 % of water holding capacity - CMRA) and two levels of dextrose (0 and 500 mg C kg-1). K15NO3 (23.24 atom% 15N) was the N source used (100 mg kg-1). The field experiments were carried out on a RhodicDystrudox in Piracicaba region, Sao Paulo state. In the second experiment, two N sources (urea and NH4NO3, both with 31.9 atom% 15N), two N levels (55 and 110 kg ha-1) and two vinasse addition levels (0 and 100 m³ ha-1) were evaluated. In the third experiment, two N levels (70 and 140 kg ha-1) using 15NH4 15NO3 as N source, two vinasse levels (75 and 150 m³ ha-1) and the presence (11 Mg ha-1) or not of straw covering were evaluated. In each experiment, we try to improve our sampling protocol, gases preparing and analysis based on the limitations detected. In the first experiment, the N2O emissions occurred only in dextrose presence and were increased when the CMRA was raised to 60%. The N losses (N2+N2O) from K15NO3 varied from 0.04 to 48.26%. In the second experiment, it was not observed N2O emission with urea fertilization. In the treatments with NH4NO3 fertilization, it was only observed N2O emission. The vinasse application potentiated the N2O emissions, but the emissions factors were below 0.4 %. We believed that fertilizer isotopic enrichment was not sufficient to label the N2 inside chambers and because of this it was not possible measure N2 emission. So, in the last experiment, we used the 15NH4 15NO3 enriched with 98 and 10.43 atom% 15N to measure the N2 and N2O emission, respectively. In the same experiment, the straw maintenance on soil surface increased the N2O emissions from NH4NO3. The moisture, temperature, N-mineral and the C-labile were not significantly correlated with N2O emissions. The emissions factors were under of 0.2%. In the last experiment, likewise, it was not detected N2 emission, suggesting that the final product from denitrification was N2O in field experiments. Our results showed that adaptations realized in 15N tracer method were effective to quantify gases emissions. However, others adaptations can arise as result of intensification in adoption of 15N tracer method in Brazil
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Filho, Jorge Luis Rodrigues Pantoja. "Remoção de matéria orgânica carbonácea e nitrogênio em Reator Aeróbio-Anóxico de Leito Fixo (RAALF) aplicado ao pós-tratamento de efluente de reator anaeróbio". Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-08022012-105734/.
Texto completoResumen
O presente trabalho apresenta o Reator Aeróbio-Anóxico de Leito Fixo (RAALF), constituído de duas câmaras sobrepostas, como uma alternativa ao pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios com vistas à remoção de matéria orgânica carbonácea e nitrogênio. Como material suporte, foram utilizados cubos de espuma de poliuretano com aresta de 5 mm. Foram realizados ensaios de caracterização hidrodinâmica no RAALF para obtenção do padrão de escoamento. Também foi verificada a viabilidade da utilização de biogás como doador de elétrons para a desnitrificação. Avaliou-se a influência da variação do tempo de detenção hidráulica e da diferente composição e concentração biogás do nos processos. O RAALF foi operado a uma temperatura de 30±2°C. Os resultados obtidos a partir dos estudos hidrodinâmicos indicaram que o escoamento do reator tende a pistonado. A nova configuração de reator permitiu a ocorrência dos processos de interesse, seja remoção de matéria orgânica carbonácea (com eficiências de até 98%), seja remoção de nitrogênio via nitrificação-desnitrificação (com eficiências acima de 90%). A utilização de biogás na desnitrificação mostrou-se viável e a taxa de desnitrificação foi maior na sub-condição 2.2 (média de 178±43 g-N/\'M POT.3\'.dia), etapa na qual o doador sulfeto de hidrogênio foi fornecido em alta concentração (50 g\'M POT.3\'). Foi possível detectar intermediário (metanol) a partir da oxidação parcial do metano, ainda que de forma inconstante. Resultados de atividade desnitrificante e número mais provável evidenciaram a coexistência da desnítrificação autotrófica e heterotrófica na câmara anóxica. O reator mostrou capacidade adicional como um sistema de tratamento de gases, atingindo eficiência de remoção de 100% para o \'H IND.2\'S\' e acima de 60% para o \'CH IND.4\'. De maneira geral, os resultados demonstram o potencial do RAALF como alternativa para pós-tratamento de esgoto sanitário de efluentes de reatores anaeróbios.This work presents the Aerobic-Anoxic Fix Bed Reactor (AAFBR), with superimposed chambers, as an alternative concerning the post-treatment of anaerobic reactors efiluents aiming the removal of carbonaceous organic matter and nitrogen. Polyurethane foam cubic matrices (5 mm) were used packing material. Hydrodynamic essays were carried out in order to obtain the flow pattern and to verify the influence of air bubbles on the behavior of liquid flow. The hydrogen sulfide and methane (synthetic biogas) were evaluated as electron donors to denitrification. The influence ofboth hydraulic retention time (down-flow velocity) and the concentration of gases from the synthetic mixture were evaluated. The main performance parameters were evaluated by the hand of physico-chemical analysis, besides the observation of the microorganisms involved in the processes. AAFBR was operated under a temperature of 30±2°C. The innovative reactor configuration enabled the occurrence of the processes aimed, such as carbonaceous organic matter removal (efficiencies higher than 90%), or nitrogen via nitrification-denitrification (efficiencies higher than 90%). Denitrification rates (178±43 g-N/\'M POT.3\'.dia) were higher during the condition 2.2, in which high concentrations of hydrogen sulfide (50 g\'M POT.3\') were applied into the reactor. Methanol was the only intermediate detected from the partial oxidation of methane. Results obtained from the denitrifying activity and most probable number indicated the coexistence of both autotrophic and heterotrophic denitrification in the anoxic chamber. AAFBR showed additional ability as gas removal system, achieving global removal efficiencies of 100% for \'H IND.2\'S\' and above 60% for \'CH IND.4\'. Overall, the results showed that AAFBR has potential to be used as an alternative for the tertiary treatment of wastewater.
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SOUZA, Valéria Vanda Trajano de. "Avaliação físico-química e microbiológica de um reator em bateladas sequenciais aplicado a esgoto sanitário". Universidade Federal de Pernambuco, 2017. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/25203.
Texto completoResumen
Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-07-23T21:20:11Z
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DISSERTAÇÃO Valéria Vanda Trajano de Souza.pdf: 1564653 bytes, checksum: 092f4f7922f14aa081313e99cd95bcdb (MD5)Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-24T18:26:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Valéria Vanda Trajano de Souza.pdf: 1564653 bytes, checksum: 092f4f7922f14aa081313e99cd95bcdb (MD5)
Made available in DSpace on 2018-07-24T18:26:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Valéria Vanda Trajano de Souza.pdf: 1564653 bytes, checksum: 092f4f7922f14aa081313e99cd95bcdb (MD5) Previous issue date: 2017-02-20
FACEPE
Para controlar as descargas de nutrientes no meio ambiente, incluindo o uso de sistemas químicos, físicos e biológicos, diversos métodos de tratamento de efluentes têm sido utilizados. Dos métodos propostos, inúmeros processos têm sido desenvolvidos para remover fósforo e nitrogênio biologicamente. Os Reatores em Bateladas Sequenciais, são sistemas onde, em uma única unidade se faz possível a remoção de matéria orgânica e nutrientes. No presente trabalho foi operado um RBS em escala piloto. Na fase de reação, o reator foi submetido a condições anaeróbias, aeróbias e anóxicas. O sistema piloto está instalado na área experimental da UFPE localizada na Estação de Tratamento de Esgotos da Mangueira que recebe os esgotos de uma comunidade de baixa renda da cidade de Recife-PE. O estudo avaliou a remoção biológica de matéria orgânica, nitrogênio e fósforo, assim como a identificação da biomassa, ao longo do período de operação. A carga orgânica média aplicada ao sistema foi de 63,8 g.DQO⁻¹d⁻¹ e relação DQO/P de 108,5. Foram coletadas amostras da biomassa desenvolvida no reator para aplicar a técnica de biologia molecular de reação em cadeia polimérica (PCR) e identificar quais organismos estavam presentes no sistema. As remoções de matéria orgânica e de fósforo foram satisfatórias para o sistema com valores de remoções acima de 80%, já a remoção de nitrogênio só se manteve estável no final do período estudado, onde foi alcançado 86% para nitrogênio amoniacal e 79% para nitrogênio total. As análises de PCR confirmaram a presença dos grupos de interesse: bactérias oxidantes de amônia (BOA), bactérias desnitrificantes, anammox, o gênero de bactérias oxidantes de nitrito – Nitrospira- e organismos acumuladores de fósforo (PAO) no reator.
To control discharges of nutrients in the environment, including the use of chemical, physical and biological systems, various methods of treatment of effluents have been used. Of the proposed methods, numerous processes have been developed to remove phosphorus and nitrogen biologically. In Sequential Batch reactors, are systems where, in a single unit makes possible the removal of organic matter and nutrients. In the present work was operated a RBS on a pilot scale. In reaction, the reactor was subjected to anaerobic conditions, aerobic and anoxic conditions. The pilot system is installed in the experimental area of UFPE in sewage treatment station that receives the sewer hose to a low-income community of Recife-PE. The study evaluated the biological removal of organic matter, nitrogen and phosphorus, as well as the identification of biomass, over the period of operation. The organic load was applied to the system average of 63.8 g. COD⁻¹d⁻¹ and COD/P to 108.5. We collected samples of biomass reactor developed to apply the technique of molecular biology of polymer chain reaction (PCR) and identify which organisms were present in the system. The removal of organic matter and phosphorus were satisfactory to the system with values of removals over 80%, nitrogen removal only remained stable at the end of the period studied, where 86% was reached to ammoniacal nitrogen and 79% for total nitrogen. PCR analysis confirmed the presence of interest groups: ammonia-oxidizing bacteria (BOA), desnitrificantes bacteria, organelle, the genus of nitrite-oxidizing bacteria and organisms Nitrospira accumulators (PAO) in the reactor.
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SANTOS, NETO Antonio Gustavo dos. "Remoção de matéria orgânica, nitrogênio e fósforo em esgoto diluído com reatores em bateladas sequenciais". Universidade Federal de Pernambuco, 2016. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/22480.
Texto completoResumen
Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-12-05T14:40:13Z
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Dissertação ANTONIO GUSTAVO BIBLIOTECA - versão final.pdf: 1726777 bytes, checksum: 84cfc9b69cd2e68ee079cffc86278903 (MD5)Made available in DSpace on 2017-12-05T14:40:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação ANTONIO GUSTAVO BIBLIOTECA - versão final.pdf: 1726777 bytes, checksum: 84cfc9b69cd2e68ee079cffc86278903 (MD5) Previous issue date: 2016-08-01
CAPES
Matéria orgânica e nutrientes são poluentes presentes nos esgotos sanitários que, quando não tratados e lançados nos corpos receptores, causam problemas ambientais como a depleção de oxigênio dissolvido, a perda da biodiversidade e aceleração do processo de eutrofização. A remoção de nutrientes dos esgotos apesar de ser uma questão resolvida nos países desenvolvidos ainda é um desafio para o Brasil. No presente trabalho foram operados dois reatores biológicos em escala piloto sob o regime de bateladas sequências (RBS). Na fase de reação, os reatores eram submetidos a condições anaeróbias, aeróbias e anóxicas, onde, um dos reatores na fase aeróbia, operava em regime de aeração contínua (RC) e o outro sob regime de aeração intermitente (RI). O afluente utilizado no sistema era proveniente do tratamento preliminar de uma estação de tratamento de esgotos e apresentou características de esgoto diluído (304 mgDQO.L-1). A carga orgânica média aplicada ao sistema foi de 63,8 g.DQO-1.d-1 e relação DQO:P de 108,5. O principal ácido graxo volátil presente no afluente foi o ácido acético (numa concentração média de 38,5 mg.L-1). A remoção de matéria orgânica (avaliada em termos de DQO) e de fósforo, através da remoção biológica avançada de fósforo (EBPR) foram satisfatórias para os dois sistemas com remoções acima de 80%, chegando a concentrações abaixo de 10 mgDQO.L-1 e 0,1 mgP.L-1, já a remoção de nitrogênio só se manteve estável no reator de aeração contínua, onde foi alcançada uma remoção de 97% para nitrogênio amoniacal e de 63% para nitrogênio total.
Organic matter and nutrients are pollutants presented in domestic wastewater, when not treated and released into receiving water bodies may cause environmental problems such as depletion of dissolved oxygen, biodiversity loss and acceleration in the eutrophication process. Despite the removal of nutrients be successfully made in developed countries, it is still a challenge in Brazil. In this study, two biological reactors in pilot scale were operated under regime of batch sequence. In the reaction phase, the reactors were carried out in anaerobic, aerobic and anoxic conditions. One of the reactors in aerobic phase was operated under continuous aeration mode (RC) and the other under intermittent aeration system (RI). The influent used in this study underwent preliminary treatment in a wastewater treatment plant and presented diluted sewage characteristics (304 mgDQO.L-1). The average organic load applied to the system was 63.8 gDQO-1d-1 and ratio COD / P 108.5. The main volatile fatty acid present in the influent was acetic acid (an average concentration of 38.5 mg. L-1). The removal of organic matter (measured in terms of COD) and phosphorus, trough of Enhanced Biological Phosphorus Removal (EBPR) were satisfactory for both systems with over 80% removal, reaching concentrations below 10 mgDQO.L-1-one and 0.1 mgP.L-1. In addition, the nitrogen removal remained stable only under continuous aeration reactor in which 97% of ammonia nitrogen and 63% of total nitrogen.
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Foco, Mário Luiz Rodrigues 1981. "Recirculação de efluente visando a desnitrificação em sistemas combinados anaeróbio-aeróbio para tratamento de esgoto sanitário". [s.n.], 2014. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/258321.
Texto completoResumen
Orientador: Edson Aparecido Abdul NourTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo
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Resumo: Neste estudo foi verificado o desempenho de um sistema combinado anaeróbio-aeróbio na remoção de matéria orgânica e de compostos de nitrogênio presentes em esgoto sanitário, por meio da utilização de recirculação do efluente tratado para o início do sistema, de forma a propiciar a desnitrificação sem adição de carbono ou alcalinizante externos. Foram estudados dois tipos de sistemas: Sistema 1 (escala de bancada) composto por filtro anóxico (FA) seguido de biofiltro aerado submerso (BAS) e decantador secundário (DS) com os respectivos volumes: 32,6; 17,6 e 7,2 L; Sistema 2 (escala piloto) constituído por filtro anaeróbio/anóxico (FAA), seguido de BAS e DS com os respectivos volumes: 298,7; 131.5 e 188,5 L. As razões de recirculação (R) utilizadas foram: 0,5; 1,5; 2,0; 3,0 e 4,0. No Sistema 1, com R=4,0 a máxima desnitrificação teórica (D%) possível foi de 86±5%, nessa configuração alcançou-se remoções de demanda química de oxigênio (DQO) e Nitrogênio Total (NT) de 92±4% e 83±8%, respectivamente. No Sistema 2, com R=3,0 o valor da D% possível foi de 78±9%, nessa configuração alcançou-se remoções de DQO e NT de 89±4 e 60±7%, respectivamente. Os resultados indicam a viabilidade do uso da recirculação do efluente tratado, na configuração proposta pelo Sistema 1, como alternativa para remoção de nitrogênio em Estações de Tratamento de Esgoto Combinadas Anaeróbio-Aeróbia, com biomassa imobilizada, uma vez que as concentrações finais de Nitrogênio Total (12±3 mg N L-1) estão abaixo do valor estipulado pela Resolução CONAMA N° 357/2005
Abstract: This study verified the performance of anaerobic-aerobic combined systems in removing organic matter and nitrogen compounds from sewage by recirculation of treated effluent to the beginning of the system, aiming denitrification without addition of external carbon or alkalinity. System 1 (bench scale) were an anoxic filter (AF) followed by aerated submerged biofilter (ASB) and clarifier with respective volumes: 32.6, 17.6 and 7.2 L. System 2 (pilot scale), were an anaerobic/anoxic filter (AAF), followed by ASB and clarifier with their volumes: 298.7, 131.5 and 188.5 L. The recirculation ratios (R) were 0.5, 1.5, 2.0, 3.0 and 4.0. In System 1, with R=4.0 the maximum theoretical denitrification (D%) possible was 86±5%, and this configuration achieved removals of chemical oxygen demand (COD) and Total Nitrogen (TN) of 92±4% and 83±8%, respectively. In system 2, with R=3.0 the D% possible was 78±9%, and this configuration reached removal of COD and NT of 89±4 and 60±7%, respectively. The results indicate the feasibility of using effluent recirculation, in the System 1 configuration, as an alternative to nitrogen removal in sewage anaerobic-aerobic combined treatment plants, with immobilized biomass, since the final concentrations of Total Nitrogen (12±3 mg N L-1) are below the value established by CONAMA Resolution No. 357/2005
Doutorado
Saneamento e Ambiente
Doutor em Engenharia Civil
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Silva, Ana Paula. "Estudo em escala laboratorial dos mecanismos de produção de N2O emetido por solos alagados". Niterói, 2017. https://app.uff.br/riuff/handle/1/2891.
Texto completoResumen
Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-02-09T16:06:33Z
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal Nível Superior
Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica, Niterói, RJ.
O Óxido nitroso (N2O) é um importante gás do efeito estufa que contribui para as mudanças climáticas globais através do aquecimento radiativo e depleção do ozônio estratosférico. Segundo o IPCC a concentração atmosférica de N2O aumenta a taxas de 0,2 a 0,3% anualmente, e aumentou do período pré-industrial de 270 ppb para 329 ppb em 2016. A emissão deste gás por solos resulta principalmente dos processos de nitrificação e desnitrificação. O melhor conhecimento da contribuição de cada processo poderá ajudar a prever e mitigar as emissões de N2O por solos. Os métodos atuais para a investigação das taxas brutas de nitrificação e desnitrificação envolvem aplicação de inibidores químicos e/ou marcadores isotópicos 15N, os quais alteram a composição da atmosfera do solo. Neste trabalho a teoria do método da separação barométrica de processos (BaPS) foi utilizada para quantificar as taxas brutas de nitrificação e desnitrificação através de medidas de variações da pressão do ar num sistema hermético e isotérmico sem aplicação de inibidores ou marcadores químicos. Câmaras para incubação do solo equipadas com sensores de pressão, temperatura, O2 e CO2 foram construídas e amostras de solo de uma região que emite altos fluxos de óxido nitroso localizada em Jardim Catarina em São Gonçalo (RJ) foram selecionadas para o estudo dos processos de produção do gás. O fluxo in situ foi medido e o resultado médio foi de 25 ngN2O-Ncm-2h-1. A alta emissão de N2O in situ foi observada após período de alagamento da área de amostragem pelas águas poluídas do Rio Alcântara. O método BaPS foi utilizado para determinar as taxas de respiração do solo, nitrificação bruta e desnitrificação em experimentos no laboratório. Os resultados mostraram que as taxas brutas de desnitrificação foram sempre maiores que as taxas brutas de nitrificação e que os maiores fluxos de N2O gerados estão associados ao processo de desnitrificação.
climate change through radiative warming and the depletion of stratospheric ozone. According to the IPCC, the concentration of N2O atmospheric increases at rates of 0.2 to 0.3% annually, and increased had risen from the pre-industrial period from 270 ppb to 324 ppb by 2011. Its emission from soils results mainly from denitrification and nitrification process. A better knowledge of the contribution of each process should help to predict and mitigate N2O emissions by soils. Current methods for investigation of gross nitrification and denitrification rates involve N tracers and acetylene inhibition techniques These methods have the disadvantage of introducing labeled material into soil or changing the composition of soil atmosphere. In this work, the barometric process separation technique (BaPS) was applied to quantify gross nitrification and denitrification rates by measuring air pressure variations in a hermetic and isothermal system without the application of chemical inhibitors or markers. Soil incubation chambers equipped with pressure, temperature, O2 and CO2 sensors were constructed and soil samples from a region known to emit high nitrous oxide flows located in Jardim Catarina, São Gonçalo (RJ) were selected for this study. In situ flow was measured and the mean result resulted in 25 ngN2O-Ncm-2h-1. The high N2O emission in situ was observed after a period of flooding in the polluted waters of the Alcântara River. The BaPS method was used to determine the rates of soil respiration, gross nitrification and denitrification. The results showed that the gross denitrification rate was always greater than nitrification and that the higher N2O fluxes generated are associated with the denitrification process
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Hollas, Camila Ester. "Sedimentação como estratégia de separação sólido-líquido e sua influência na remoção biológica de nitrogênio de dejetos suínos". Universidade Estadual do Oeste do Paraná, 2018. http://tede.unioeste.br/handle/tede/3719.
Texto completoResumen
Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2018-05-30T14:40:38Z
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license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)Made available in DSpace on 2018-05-30T14:40:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Camila Ester Hollas.pdf: 1390526 bytes, checksum: fda6b2a6373f5f1f7bf0cf8b63022b1e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-16
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
The intensive animal production generates high volume of effluents, which is potentially damaging to the environment, when improperly managed. One of the production chains known for its high pollutant load is the swine production. An alternative of treatment is to remove ammoniacal nitrogen, which is one of the main pollutant, by nutrient biological removal processes. However, for this to occur properly the solid-liquid separation (SLS) becomes a fundamental step, due to the necessity to reduce total solids and its carbon/nitrogen ratio. Therefore, with the solids removal the discrete particles are removed thereby avoiding overload in subsequent treatment steps. In addition, besides the high nitrogen load, swine manure also presents high organic load when compared to sanitary sewage, which makes possible to use nitrification and denitrification processes to remove nitrogen without the need to add external carbon sources. The modified Ludzack-Ettinger system (MLE) is known as an efficient configuration to use this process for nitrogen and carbon removal from effluents. The objective of this study was to evaluate the influence of SLS process in swine manure for nitrogen removal using a MLE system. For such purpose, a MLE system was carried out with continuous feeding and aeration. The system was fed with effluent from a SLS in tapered decanter, with variable hydraulic retention time (HRT) as a function of volumetric organic matter concentration (volatile solids). The study was conducted in three stages (I, II and III), according to three different hydraulic retention times of the decanter (5, 10, and 30 minutes), pre-determined through tests of sedimentation. The system showed high nitrogen removal efficiency in the three phases under study, 99.6, 99.1%, and 96.5% in each respective phases I, II and III, with high total solids concentration reaching the value of 18.45 g L-1 in the third stage. In addition, the average of carbon removal efficiency was 74.8, 86.3, and 86.3% to phases I, II and III respectively. It was possible verify that the carbon (solids) increase has a detrimental effect on the MLE system, since there is an increase in the oxygen consumption and the sludge volume discarded, leading to an inhibitory effect observed in the kinetic data. It was possible to conclude that the proposed SLS technique used is efficient as a pre-treatment before the nitrogen removal from pig slurry in a MLE system. Moreover, settling times shorter than 30 minutes may cause reduction of nitrification and denitrification efficiency, as well as make the treatment system more expensive.
A produção intensiva de animais gera elevado volume de resíduos com potencial causador de impactos ambientais quando não gerenciados corretamente. Nesse sentido, a suinocultura é conhecida pela elevada carga poluente de seus dejetos. Uma das principais alternativas de tratamento do nitrogênio amoniacal, o qual é um dos principais poluentes, é a remoção biológica desse nutriente. Porém, para que esta ocorra corretamente, a separação sólido-líquido (SSL) torna-se uma etapa fundamental, devido à necessidade de reduzirem-se os sólidos totais e a relação carbono nitrogênio para que não haja comprometimento do processo supracitado. Com a remoção dos sólidos, as partículas discretas são removidas, evitando assim a sobrecarga nas etapas subsequentes de tratamento. Os dejetos de suínos, além da alta carga de nitrogênio apresentam elevada carga orgânica, quando comparados com esgoto sanitário, o que viabiliza a utilização do processo de nitrificação e desnitrificação para a remoção de nitrogênio, sem a necessidade de adição de fontes externas de carbono. O sistema Ludzack-Ettinger modificado (MLE) se caracteriza como uma configuração eficiente na remoção de nitrogênio e carbono de efluentes. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência das técnicas de separação sólido-líquido em dejetos suínos, na remoção de nitrogênio em sistema Ludzack-Ettinger modificado (MLE). Para isto, foi utilizado um sistema MLE com alimentação e aeração contínua. O sistema foi alimentado com efluente proveniente do processo de separação sólido-líquido, em decantador cônico, com TRH variável em função da carga orgânica volumétrica (sólidos voláteis) planejada. O estudo foi conduzido em três fases (I, II e III), em função de três diferentes tempos de retenção hidráulico no decantador (5, 10 e 30 minutos), pré-determinados por meio de testes de sedimentação. O sistema apresentou uma alta eficiência na remoção de nitrogênio nas três fases em estudo, em média de 99,6, 99,1 e 96,5% nas fases I, II e III, respectivamente, e suportou altas concentrações de sólidos, atingindo o valor de 18,45 g L -1, na terceira fase. Além disso, em média a eficiência de remoção de carbono foi de 74,8, 86,3 e 86,3% para as fases I, II e III, respectivamente. Foi possível verificar que o acréscimo de carbono (sólidos) tem um efeito prejudicial sobre o sistema MLE, visto que há um aumento no consumo de oxigênio e no volume de lodo a ser descartado, acarretando em um efeito inibitório, observado com base nos dados cinéticos. Diante desses resultados foi possível concluir que a SSL proposta é eficiente, como pré-tratamento para a remoção de nitrogênio de dejetos suínos em sistema MLE, sendo que tempos de decantação inferiores a 30 minutos podem causar redução na eficiência do processo de nitrificação e desnitrificação, além de encarecer o sistema de tratamento.
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Teixeira, Roberta Miranda. "Remoção de nitrogênio de efluentes da indústria frigorífica através da aplicação dos processos de nitrificação e desnitrificação em biorreatores utilizados em um sistema de lagoas de tratamento". Florianópolis, SC, 2006. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/88785.
Texto completoResumen
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.Made available in DSpace on 2012-10-22T13:41:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226667.pdf: 907440 bytes, checksum: abb300b37809e0948f81147d32b3c930 (MD5)
A utilização de biorreatores de nitrificação e desnitrificação foi avaliada na remoção de nitrogênio em efluente oriundo de uma indústria frigorífica, cuja ETE era composta por três lagoas: duas anaeróbias e uma facultativa. A aplicação do sistema envolveu duas etapas: a partida dos reatores individuais, alimentados com efluente sintético; e a operação dos reatores conectados alimentados com a água residuária oriunda da primeira lagoa da ETE da indústria frigorífica. Os parâmetros estequiométricos foram determinados através da aplicação da teoria do balanço elementar na estimativa das velocidades não determinadas experimentalmente. indicando que a ferramenta demonstrou-se bastante eficaz para este fim. Ao final do período de operação o reator aeróbio apresentava uma eficiência de 100% na nitrificação enquanto o reator de desnitrificação apresentava baixa remoção do nitrato. Já a remoção global no sistema era de 63%, valor este próximo ao teórico para a razão de reciclo aplicada (1,8). O software DENIKAplus® foi utilizado a fim de simular o sistema de lagoas já existentes incluindo sistemas convencionais de nitrificação e desnitrificação em diversas configurações. Os dados da simulação indicaram que a inclusão de um AST após a segunda lagoa foi a configuração que apresentou maior eficiência de remoção de nitrogênio. Os resultados de requerimentos operacionais obtidos pela aplicação do software apresentaram-se signficativamente inferiores quando comparados aos dados obtidos a partir dos resultados experimentais. Avaliações do balanço de massa no reator desnitrificação e a realização de ensaio em batelada utilizando lodo do mesmo reator demonstraram a ocorrência de oxidação anaeróbica de amônio (ANAMMOX).
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Foco, Mário Luiz Rodrigues 1981. "Filtro anaeróbio seguido de biofiltro aerado submerso = produção de biomassa, conversão de matéria orgânica e de nitrogênio". [s.n.], 2010. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/258171.
Texto completoResumen
Orientador: Edson Aparecido Abdul NourDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo
Made available in DSpace on 2018-08-17T07:54:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Foco_MarioLuizRodrigues_M.pdf: 3471759 bytes, checksum: 1643f91209e0cdb8cb1ba9502091e4a1 (MD5) Previous issue date: 2010
Resumo: Sistemas de tratamento concebidos a promover a diminuição das concentrações: de amônia por meio da nitrificação e de Nitrogênio Total (NT) utilizando desnitrificação, são necessidades cada vez maiores para diminuir os impactos causados nos ecossistemas aquáticos quando do aporte de espécies nitrogenadas. Estudou-se o desempenho de um sistema combinado anaeróbio/aeróbio, tratando esgoto sanitário, do complexo hospitalar, da Unicamp, constituído por filtro anaeróbio (FA) seguido de biofiltro aerado submerso (BAS), empregados para a conversão de matéria orgânica e nitrogênio amoniacal, sem a recirculação de biomassa das unidades. A desnitrificação foi avaliada pelo encaminhamento do efluente formado no BAS para o FA, onde em ambiente redutor os doadores de elétrons utilizados foram os compostos orgânicos de rápida biodegradação presentes no esgoto bruto e os ácidos orgânicos formados no processo anaeróbio. O estudo foi dividido em 3 etapas experimentais: 1ª etapa, avaliou-se a conversão de matéria orgânica em dois regimes hidráulicos (TDH total de 23,2 e 20,9 h); 2ª etapa, buscou-se estabelecer o processo e a biomassa relacionada a nitrificação, em dois regimes hidráulicos (TDH total de 18,6 e 13,9 h); 3° etapa, avaliou-se a possibilidade de desnitrificação em dois regimes hidráulicos diferenciados pela ausência e presença de recirculação do efluente tratado pelo BAS, a razão de 0,5 (ambos com TDH total de 18,6 h) A melhor condição operacional (12,1 h no FA e 6,5 h no BAS), apresentou redução das concentrações de DQO, DBO e SST, respectivamente, de 93 ± 3 %, 99 ± 1 % e 98 ± 2 %, com concentrações médias efluentes de 48 ± 9 mg DQO L-1, 5 ± 1 mg DBO L-1 e 3 ± 2 mg SST L-1 (2° etapa), não havendo diferenças significativas (p>0,05) com o desempenho da 3° etapa. Nesta sem recirculação, com TCN de 0,22 ± 0,02 kg N-NH3 m-3 d-1 e TCO de 0,91± 0,31 kg DQO m-3 d-1, alcançou-se nitrificação no BAS de 0,10 ± 0,05 kg N-NO3- m-3 d-1, relação C/N de 4 ± 1,5 e conversão de NH3 de 54 ± 20 %; na 3° etapa com recirculação, com TCN de 0,34 ± 0,05 kg N-NH3 m-3 d-1 e TCO de 0,81 ± 0,16 kg DQO m-3 d-1, alcançou-se nitrificação no BAS de 0,17 ± 0,02 kg N-NO3- m-3 d-1, C/N de 3,4 ± 0,6, conversão de NH3 de 61 ± 20 % e de NT de 43 ± 10 %. No FA em virtude da recirculação de efluente a uma razão de 0,5 a taxa de carregamento de nitrato aplicada foi de 0,024 ± 0,011 kg N-NO3- m-3 d-1 com 89 ± 3 % de conversão. A recirculação do efluente não interferiu na conversão de matéria orgânica, indicando que a configuração e operação proposta está adequada a atender as expectativas sobre sua robustez e possibilidade de reduzir a concentração de carbono orgânico e compostos de nitrogênio, influenciou positivamente em relação a regulação da relação C/N no BAS, porém a recirculação foi insuficiente para promover a regulação da relação C/N-NOx no FA e possibilitar o aumento da conversão de nitrato
Abstract: Treatment systems designed to reduced concentrations ammonia through nitrification and Total Nitrogen (TN) using denitrification, are growing needs to reduce to the impacts on aquatic ecosystems by discharge of nutrients. Evaluated the performance combined anaerobic/aerobic system to treat sewage of the hospital complex, Unicamp, consisting of anaerobic filter (AF) followed by aerated submerged biofilter (ASB) used for the conversion of organic matter and ammonia nitrogen without recirculation of biomass between reactors. Denitrification was evaluated by recirculating part of the effluent formed in the ASB for the AF, in environment reducing where the electron donors used were those organic compounds of rapid biodegradation present in raw sewage and organic acids formed in the anaerobic process. The study was divided into three experimental steps. Step 1, evaluated the conversion of organic matter in two hydraulic regimes (total HRT of 23.2 and 20.9h), step 2, tried to establish the process and biomass related to nitrification in two HRT (18.6 and 13.9h), step 3, evaluated the possibility of denitrification in two HRT distinguished by the absence and presence of recirculation of treated effluent by ASB, ratio of 0.5 (both with HRT of 18.6h) The best operating condition (12.1h in AF and 6.5h in ASB) showed conversion efficiencies of COD, BOD and TSS, respectively, 93 ± 3% 99 ± 1% and 98 ± 2%, with average effluent concentrations of 48 ± 9 mg COD L-1, 5 ± 1 mg L-1 BOD and TSS 3 ± 2 mg L-1 (2nd stage), no differences significant (p>0.05) with the performance of the 3rd step. In this without recirculation, with NLR to 0.22 ± 0.02 kg NH3 m-3 d-1 and OLR 0.91 ± 0.31 kg COD m-3 d-1, was reached in nitrification ASB 0.10 ± 0.05 kg NO3- m-3 d-1, C/N of 1.5 ± 4, and NH3 conversion of 54 ± 20%, while on the 3rd stage with recirculation, with the NLR 0.34 ± 0.05 kg NH3 m-3 d-1 and OLR 0.81 ± 0.16 kg COD m-3 d-1, was reached in ASB nitrification of 0.17 ± 0.02 kg NO3- m-3 d-1, C/N of 3.4 ± 0.6, NH3 conversion of 61% ± 20 and NT 43 ± 10%. In the AF due to the effluent recycle ratio of 0.5 to nitrate loading rate applied was 0.024 ± 0.011 kg NO3- m-3 d-1 with 89 ± 3% conversion. The recirculation did not affect the conversion of organic matter and indicated that the proposed configuration and operation is adequate to meet the expectations of its robustness and ability to reduce the concentration of organic carbon and nitrogen compounds, positively influenced regarding the regulation of C/N ratio in ASB, but this was insufficient to promote the regulation of the C/N-NOx ratio in AF and to increase the conversion of nitrate
Mestrado
Saneamento e Ambiente
Mestre em Engenharia Civil
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Victoria, Jenny Alexandra Rodríguez. "Filtro biológico aeróbio-anóxico para remoção de nitrogênio de efluentes de reatores UASB". Universidade de São Paulo, 2006. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-28032007-104838/.
Texto completoResumen
Constata-se, principalmente em países em desenvolvimento, o uso crescente de reatores anaeróbios de manta de lodo (UASB) como primeira unidade de tratamento biológico de esgotos sanitários. Embora eficientes na remoção de fração considerável de matéria orgânica, os reatores anaeróbios produzem efluentes que requerem pós-tratamento, principalmente para a remoção de compostos nitrogenados reduzidos. No presente estudo, foi avaliado o desempenho de uma nova configuração de filtro biológico percolador (FB), constituído por dois compartimentos superpostos, um para a nitrificação e outro para a desnitrificação. Utilizou-se um novo material plástico como leito suporte para crescimento da biomassa e avaliou-se a viabilidade da utilização do biogás produzido no reator UASB como doador de elétrons para desnitrificação. Embora a nova configuração de FB tenha permitido a ocorrência dos processos de nitrificação e desnitrificação, são necessárias mudanças no projeto da interface entre os compartimentos para evitar o acúmulo de biomassa nesse local. O material suporte caracterizou-se pela durabilidade e elevado índice de vazios, além de ter oferecido condições favoráveis para a aderência e colonização de biomassa. A utilização de biogás para a desnitrificação mostrou-se viável e eficiente. Como foi constatada a presença de oxigenio dissolvido no compartimento desnitrificante, o metano foi o principal constituinte do biogás utilizado como doador de elétrons. Para a taxa de carregamento hidráulica média aplicada de 5,6 \'M POT.3\'/\'M POT.2\'.d e taxa de carregamento orgânica média aplicada de 0,26 kgDQO/\'M POT.3\'.d, a nitrificação ocorreu de forma eficiente, obtendo-se entre 60 e 74% de conversão de N-amon, sendo que o efluente final apresentou, em média, concentração abaixo de 10 mg/L. A desnitrificação ocorreu de forma bastante satisfatória mesmo na presença de OD. Obtiveram-se concentrações de nitrato menores que 10 mg/L. Contudo, acredita-se ser possível a obtenção de maiores eficiencias de remoção desde que as condições anóxicas no compartimento desnitrificante sejas mantidas.UASB reactors have been increased used as first unit of biological domestic sewage treatment mainly in developing countries. Although efficient in the removal of considerable fraction of organic matter, effluents from anaerobic reactors, however, require being post-treated, especially for the removal of reduced nitrogen compounds. In the present study, the performance of a new configuration of trickling filter (TF) composed of a nitrification compartment at its upper part followed by a denitrification compartment was evaluated. A new plastic material was used as support media for biomass attached-growth and the biogas produced by the UASB reactor was used as electron donor for denitrification. Although the new TF configuration has allowed obtaining the nitrification and denitrification, the design in the interface among the compartments should be changed to avoid biomass accumulation. The support media was characterized by the durability and high percentage of void spaces, resides offering favorable conditions for the biomass attachment and colonization. The use of the biogas for denitrification was found to be viable and efficient. The presence of disolved oxygen (DO) was verified in the denitrification compartment, leading to the hypothesis that methane might have been the main component of the biogas used as electrons donor. Regarding the performance of TF for nitrogen removal, efficient nitrification was achieved for the applied hydraulic load around 5.6 \'M POT.3\'/\'M POT.2\'.d and applied organic load around 0.26 kgDQO/\'M POT.3\'.d. Under such conditions, about 74% of N-ammonia was removed and the final effluent presented average concentrations of N-ammonia below 10 mg/L. Despite the presence of OD, the denitrification was performed in a satisfactory way. Nitrate concentrations smaller than 10 mg/L were obtained. In addition, it is believed that maintaining anoxic conditions in the lower compartment would make it possible to obtain higher denitrification efficiencies.
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Daudt, Gilberto Caye. "Desempenho e emissões de óxido nitroso de reator em bateladas sequenciais com grânulos aeróbios para tratamentos de esgoto sanitário". reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2015. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/132974.
Texto completoResumen
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015Made available in DSpace on 2015-05-19T04:08:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333581.pdf: 3265451 bytes, checksum: 41a1abb149f28a0d28e97c20db14cc9c (MD5) Previous issue date: 2015
Este trabalho teve como objetivo estudar um reator em bateladas sequenciais com grânulos aeróbios (RBSG) em escala piloto utilizado para tratar esgoto sanitário. Estudos têm revelado os RBSG como uma tecnologia promissora para o tratamento de efluentes, com biomassa de ótima sedimentabilidade e ampla diversidade microbiana. O tratamento da matéria carbonácea e de nutrientes é efetuado em um único tanque, em ciclos operacionais, gerando um efluente final de alta qualidade. O óxido nitroso (N2O) é um dos principais gases contribuintes para o efeito estufa antrópico, com potencial de aquecimento global cerca de 296 vezes superior ao do CO2. Por isso, a quantificação da emissão de N2O por sistemas biológicos de tratamento de efluentes vem ganhando destaque em pesquisas recentes. Nesse contexto, foi feita uma avaliação do desempenho do reator quanto à eficiência do tratamento e quanto às conversões das diferentes formas de nitrogênio no tratamento de esgoto sanitário. O reator foi inoculado com lodo ativado convencional de uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) e foram aplicadas condições seletivas (força de cisalhamento provocada pela aeração e reduzido tempo de sedimentação) para favorecer a formação dos grânulos aeróbios e o wash-out das partículas de menores dimensões. A biomassa granular aeróbia passou a predominar no reator a partir do 84° dia de operação, e as partículas atingiram diâmetro médio de 342 µm. A concentração média de biomassa no RBSG foi de 584 ± 147 mg SSV/L, e as eficiências médias de remoção de DBO, de DQO, de NH4+-N e de SST foram 78%, 63%, 72% e 58%, respectivamente. Observou-se a ocorrência de nitrificação incompleta, com acúmulo de nitrito. A produção de N2O ocorreu, principalmente, durante a etapa anóxica do ciclo do reator. O pico de emissão de N2O ocorreu no início da etapa de aeração, devido à agitação causada pelas bolhas de ar, que promovia o stripping do N2O acumulado nos interstícios do meio líquido. Do total de nitrogênio desnitrificado, 89 ± 5% correspondeu a N2, e 11 ± 5% correspondeu a N2O. A conversão de nitrogênio afluente em N2O apresentou o valor médio de 2,8 ± 1,2%, e o Fator de Emissão (FE) verificado foi de 95,6 g N2O-N/pessoa·ano.
Abstract: This work aimed to investigate a pilot scale aerobic granular sequencing batch reactor (GSBR) used to treat sanitary wastewater. Studies have revealed the GSBR as a promising technique to treat effluents, with a fast biomass sedimentation and a wide microbial diversity. The treatment of carbonaceous matter and nutrients is carried out in a single tank, in operational cycles, reaching a high effluent quality. Nitrous oxide (N2O) is a major contributor to anthropogenic greenhouse effect, with a global warming potential 296 times higher than CO2. Therefore, the quantification of N2O emissions by biological wastewater treatment systems has been gaining attention in recent researches. In this context, the performance of the GSBR was assessed in terms of efficiency of the treatment and in terms of the conversion of different forms of nitrogen during the wastewater treatment. Conventional activated sludge from a wastewater treatment plant (WWTP) was inoculated in the reactor, and selective conditions were applied (shear force caused by the aeration and reduced settling time) to favor the aerobic granules formation and the wash-out of smaller particles. The aerobic granular sludge started to prevail in the reactor from the 84th operation day, and the particles reached average diameter of 342 µm. The average biomass concentration in the GSBR was 584 ± 147 mg VSS/L, and the average removal efficiencies of BOD, COD, NH4+-N and TSS were 78%, 63%, 72% and 58%, respectively. It was observed the occurrence of incomplete nitrification, with nitrite accumulation. N2O production occurred mainly during the anoxic phase of the reactor cycle. The peak emission of N2O occurred early in the aeration phase, due to the agitation caused by the air bubbles, which released the accumulated N2O from the interstices of the liquid medium. Of the total denitrified nitrogen, 89 ± 5% corresponded to N2, and 11 ± 5% corresponded to N2O. The total influent nitrogen conversion to N2O presented a mean value of 2.8 ± 1.2%, and the Emission Factor (EF) found was 95.6 g N2O-N/person·year.
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MORAIS, Juliana Cardoso de. "Remoção de matéria orgânica e nitrogênio em reator compartimentado anaeróbio / anóxico e aeróbio tratando esgoto doméstico". Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, 2015. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/14904.
Texto completoResumen
Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-01-08T17:59:09Z
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Tese doutorado - Juliana Morais 8 jan 16.pdf: 3582789 bytes, checksum: 7e2f32c8ce5f016b636e0075bfc783bd (MD5)Made available in DSpace on 2016-01-08T17:59:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese doutorado - Juliana Morais 8 jan 16.pdf: 3582789 bytes, checksum: 7e2f32c8ce5f016b636e0075bfc783bd (MD5) Previous issue date: 2015-08-28
CNPq
Avaliou-se a remoção de matéria orgânica e a conversão da matéria nitrogenada em esgoto doméstico através de um sistema de tratamento composto por dois reatores verticais compartimentados, visando o uso em sistemas descentralizados. Os reatores foram construídos em tubo PVC tipo comercial fofo com diâmetro de 0,40 m, altura útil de 3,10 m e volume total de 390 litros, cada. Cada reator tinha dois compartimentos, o primeiro, anaeróbio/anóxico, foi utilizado para remoção de matéria orgânica e desnitrificação; o segundo, aeróbio, foi preenchido com biomédia comercial no intuito de promover a nitrificação. O efluente nitrificado foi recirculado para o compartimento anaeróbio a fim de promover a desnitrificação, utilizando o próprio esgoto bruto como doador de elétrons. Os reatores compartimentados operaram com tempo de detenção hidráulico de 12, 10 e 8h, sendo aplicado uma taxa de recirculação de 1,5 para o reator compartimentado 1 e de 3,0 para o reator compartimentado 2. O desempenho operacional mais satisfatório foi encontrado na fase operada com tempo de detenção hidráulico de 12 h e taxa de recirculação de 1,5 e 3,0 para o reator 1 e 2, respectivamente. A eficiência média de remoção e matéria orgânica do reator compartimentado 1 foi de 52 ± 15 e 81 ± 7 %, para demanda química de oxigênio (DQO) total e DQO filtrada do efluente, respectivamente e de 60 % para N-NTK; os valores médios para os efluentes foram de 119 ± 47 mg DQO/L, 50 ± 23 mg DQO/L e 15 ± 5 mg N-NTK/L, respectivamente. No reator compartimentado 2, a eficiência média alcançada foi 51 ± 15 e 83 ± 6 % para a DQO total e DQO filtrada do efluente, respectivamente e de 57% para N-NTK; os valores médios efluentes de 132 ± 58 mg DQO/L, 46 ± 24 mg DQO/L e 16 ± 3 mg N-NTK/L, respectivamente. Portanto, não houve grande diferença na remoção simultânea de DQO e nitrogênio entre ambos os reatores com diferentes taxas de recirculação. A análise de confiabilidade indicou níveis de confiabilidade satisfatórios de DQO, sólidos suspensos totais, N-amoniacal e eficiência de remoção de matéria orgânica. A dinâmica da população microbiana revelada por PCR-DGGE (Polymerase Chain Reaction - Denaturing Gradient Gel Electrophoresis), sugere um biofilme estratificado, onde nas camadas mais externas existe a presença de micro-organismos aeróbios heterotróficos responsáveis pela degradação da matéria orgânica, e uma camada mais interna com micro-organismos responsáveis pela nitrificação. O estudo de viabilidade econômica do sistema de tratamento proposto apresentou um custo anual de R$ 70,68/habitante e de R$ 6,70/m³ de esgoto tratado.
It was evaluated the removal of organic matter and the conversion of the nitrogenated matter into domestic sewage through a treatment system consisted of two vertical compartmented reactors, aiming the use in decentralized systems. The reactors were built in Polyvinyl chloride with a diameter, height and total volume of 0.40 m, 3.10 m and 390 liters, each. Each reactor had two compartments, the first, anaerobic/anoxic, aimed the removal of organic matter and denitrification; the second, aerobic, was filled with commercial biomedia in order to promote the nitrification. The nitrified effluent was recirculated to the anaerobic compartment in order to promote the denitrification, without the addiction of electron donor. The compartmented reactors operated with hydraulic retention time of 12, 10 and 8 hours, with a recycle ratio of 1.5 to reactor 1 and 3.0 to reactor 2. The most satisfactory operating results were found for hydraulic retention time HRT of 12 h and recycle ratio of 1.5 to the reactor 1 and 3.0 to the reactor 2. The average efficiencies of organic matter for the reactor 1 were 52 ± 15, 81 ± 7 %, for chemical oxygen demand (COD) total and COD filtered effluent, respectively and 60 % for N-TKN; the average effluent was 119 ± 47 mgCOD/L, 50 ± 23 mgCOD/L and 15 ± 5 mgN-TKN/L, respectively. In reactor 2, the average efficiency was 51 ± 15, 83 ± 6 % for COD total and COF filtered effluent, respectively and 57% for N-TKN; the average effluent was 132 ± 58 mgCOD/L, 46 ± 24 mgCOD/L and 16 ± 3 mgN-TKN/L, respectively. Therefore, there was no great difference in the removal of COD and nitrogen between both reactors with different recycle ratios. The reliability analysis indicated satisfactory reliability levels of COD, TSS, N-ammonia and organic matter removal efficiency. The microbial population dynamics revealed by PCR-DGGE (Polymerase Chain Reaction - Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) suggests a stratified biofilm. On the outer layers, it is noticed the presence of aerobic heterotrophic microorganisms responsible for the degradation of organic matter, whilst on the inner layer, the microorganisms responsible for nitrification reside. The economic feasibility study of the proposed treatment system presented an annual cost of R$70,68/inhabitant and R$ 6,70/m³ of treated sewage.
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Salcedo, Alvaro Javier Moyano. "Remoção de nitrogênio e material orgânico via nitrificação e desnitrificação simultânea (NDS) em biorreator de membranas submersas com biofilme (BRMS-BF) para o tratamento de águas urbanas servidas". reponame:Repositório Institucional da UFABC, 2018.
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Orientador: Prof. Dr. Eduardo Lucas SubtilDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, Santo André, 2018.
O lançamento de águas urbanas servidas (AUS) sem tratamento causa problemas associados à saúde pública e à deterioração dos recursos hídricos. Neste contexto, os Biorreatores com Membranas Submersas (BRMS) e Biofilme (BRMS-BF), operados sob condições específicas para nitrificação e desnitrificação simultâneas (NDS), são uma opção viável para o tratamento de água AUS e seu potencial reúso. Este projeto de pesquisa teve como objetivos avaliar a remoção de nitrogênio via NDS, caracterizar o processo de fouling das membranas e identificar os principais microrganismos associados ao ciclo do nitrogênio em um sistema piloto BRMS-BF operado em diferentes concentrações de oxigênio dissolvido (OD) para o tratamento de AUS. O volume útil do reator foi de 156 L com módulo de 17 membranas (sintetizadas em fluoreto de vinilideno, PVDF) tipo placa plana de ultrafiltração de 0,1 ?m. O material suporte foi de poliuretano (gel termoplástico). O efluente utilizado foi da residência estudantil e o restaurante universitário da Universidade de São Paulo. Foram propostas duas fases de operação com concentrações de OD acima de 2, e 0,8 mgO2/L. Os valores de temperatura (T), Potencial de Redox (ORP), e pressão transmebranar (PTM) foram monitorados e os de pH, vazão (Q) e OD controlados, por meio de sensores. A aeração foi realizada controlando o fluxo através de rotação por meio de dois difusores de ar de 10 e 15 L/min. Os resultados para a fase I e II apresentaram os valores médios a seguir, respetivamente: T (24 e 23 ?), ORP (186 e -11 mV), PTM (0,02 e 0,04 bar), pH (6,9 e 6,7), Q (22 e 16 L/h), OD (2,2 e 0,9 mgO2/L) e SST (5,7 e 5,6 g/L). A remoção de matéria orgânica (DQO e DBO5 mg/L) e de turbidez foi maior de 96% e de 99%, respetivamente nas duas fases. A remoção de nitrogênio total foi de 33% para a Fase I e 74% na Fase II, apresentando melhoras na remoção a baixa concentração de OD. No entanto, a Fase II apresentou acúmulo de nitirto, que pode estar relacionado com a desnitrificação parcial, devido a ausência de carbono suficiente em presença de baixas concentrações de OD. As comindades de microrganismos observadas perteneceram principalmente ao filo Petrobacteria (abundância relativa > 70% na biomassa suspensa e o biofilme para a Fase I e II). O gênero Nitrospira foi o principal gênero identificado que influenciou o processo de oxidação de nitirito. Não foi encontrada diferença significativa entre os microrganismos presentes segundo o tipo de biomassa e a concentração de OD. Não houve uma redução significativa na permeabilidade das membranas, associada ao fouling, quando a concentração de OD foi reduzida para 0,9 mg/L.
Urban waters served (UWS) without any kind of treatment causes problems which are related to public health and hydric resources deterioration. In this context, the Submerged Membranes Bioreactor (MBRS) and Biofilm (MBRS-BF), operated under specific conditions for simultaneous nitrification-denitrification (SND), are a viable option for UWS treatment and their potential reuse. The aim of this project is to evaluate nitrogen removal via SND, characterize the process of fouling of the membranes and identify the main microorganisms related to nitrogen cycle in a MBRS-BF pilot-system which was operated on different concentrations of dissolved oxygen (DO) for UWS treatment. Reactor useful volume was 156 L with 17-membranes module - (synthesized in a Polyvinylidene Fluoride - PDVF) - 0,1 ?m ultrafiltration flat-plate type. Support material was composed of polyurethane (thermoplastic gel). The used effluent has come as from student residence as USP's food court. Two operation-phases were proposed in which concentration was over 2, and 0,8 mgO2/L. Temperatures values (T), Redox potential (ORP) and trasmembrane pressure(TMP) was monitored as well as pH, leakage (L) and DO was controlled by sensors. Aeration was carried out by controlling flow in rotation through two air diffusers with 10 e 15 L/min capacity. The results for phases I and II performed the following average values, respectively: T (24 and 23), ORP (186 and -11 mV), PTM (0,02 and 0,04 bar), pH (6,9 and 6,7), Q (22 and 16 L/h), OD (2,2 and 0,9 mgO2/L) and SST (5,7 and 5,6 g/L). Organic matters removal (DQO and DBO5 mg/L) and turbidity was bigger, by ranging from 96% to 99%, respectively, in both phases of this operation. Total nitrogen removal was 33% for Phase I and 74% of Phase II, by perfoming best efficiency in concentration of low OD (0,9mgO2/L).However, phase II showed nitrite storage, which can be attributed to partial denitrification, due to absence of carbon enough in OD low concentrations. Observed microorganisms communities belonged to mainly Petrobacteria phylum (relative abundance > 70% in suspended biomass and biofilm for phases I and II). Nitrospira was the main genus found which influenced nitrite oxidation process. It was not found significant difference among these present microorganisms according to their biomass type and DO concentration. There were not any significant reduction on membranes permeability, related to fouling, when DO concentration was reduced to 0,9 mg/L.
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Lima, Adriana Neres de. "Remoção biológica de nitrogênio de efluente de abatedouro bovino em reator em batelada sequencial". Universidade Estadual do Oeste do Parana, 2012. http://tede.unioeste.br:8080/tede/handle/tede/423.
Texto completoResumen
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Previous issue date: 2012-02-16Agroindustrial effluents from meat processing are characterized by high levels of suspended solids, organic compounds and nutrients, mainly nitrogen on its different forms. It is crucial to remove nitrogen compounds from these effluents because of its eutrophying potential and risks to aquatic life as well as to human health. Thus, this trial aimed at evaluating the efficiency of a sequencing batch reactor (SBR), as a post-treatment, on biological removal of nitrogen in cattle slaughterhouse wastewater by nitrification/denitrification processes. The experimental unit consisted of a SBR made of polyethylene with 185 mm diameter x 205 mm height and a 4 L working volume. The effects of initial concentration of ammoniacal nitrogen were investigated at 100, 150 and 200 mg L-1 and air flow rate of 0.125, 0.375 and 0.625 L min-1 Lreactor -1 on nitrogen compounds removal. A central rotatable composite design (CRCD) was applied with four runs in -1 and +1 levels, four runs on levels of axial points (-1.414 and +1.414) and three replications at the central point (0). Nitrification performance was evaluated according to the efficiency of nitrogen ammoniacal removal, conversion of nitrite to nitrate and nitrite accumulation (%), denitrification performance based on the efficiency of nitrite/nitrate and organic matter (%) removal, as well as the efficiency of the whole process by the removal of total nitrogen (%). During the treatment system management, the observed parameters were: temperature, pH, alkalinity, dissolved oxygen, C/N ratio, free ammonia and nitrous acid. During nitrification process, there were changes among 11.5 and 100%, 9.2 and 94.9% and 4.0 and 19.6% in order to have an efficient removal of ammoniacal nitrogen, conversion of ammoniacal nitrogen to nitrate and nitrite concentration, respectively. Nitrite concentration of less than 20% may be a clue of a complete nitrification. Both studied factors, initial concentration of ammoniacal nitrogen and air flow rate, showed significant effects at 10% on the recorded variables response, although the interaction among factors showed no significance. The increased air flow and decrease concerning the initial concentration of ammoniacal nitrogen resulted in higher efficiencies of ammoniacal and total nitrogen removal, as well as the conversion of ammoniacal nitrogen to nitrate. During the preestablished intervals of this study, the highest efficiencies above 80% were achieved in air flow levels between 0.375 and 0.725 L min-1 Lreactor -1 and initial concentration of ammoniacal nitrogen between 80 and 200 mg L-1. On denitrification process, the answers ranged from 91.5 and 96.9 and 78.3% and 87.9% concerning the efficiencies to remove nitrite/nitrate and organic matter. The evaluation of kinetic behavior showed a possible reduction in cycle times of aerobic and anoxic phases, since removals of nitrogen compounds, superior to 90%, were achieved in only 12 and 1 h, respectively. Maximum concentrations, 13.8 and 6.8 x 10-9 mg L-1 of free ammonia and nitrous acid, did not inhibit ammoniacal nitrogen oxidation. The SBR system, used to remove nitrogen, proved to be feasible for the treatment of effluent from cattle slaughterhouse, as it has shown high levels of oxidation of nitrogen compounds that met the discharge standards, required by law
Efluentes agroindustriais oriundos do processamento de carnes são caracterizados por elevados teores de sólidos em suspensão, compostos orgânicos e nutrientes, principalmente nitrogênio em suas diferentes formas. A remoção dos compostos nitrogenados desses efluentes se torna indispensável em decorrência de seu potencial eutrofizante e dos riscos à vida aquática e à saúde humana. Dentro desse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de um reator em batelada sequencial (RBS), como póstratamento, na remoção biológica de nitrogênio de efluente de abatedouro de bovinos por meio de processos de nitrificação/desnitrificação. A unidade experimental constituiu-se de um RBS confeccionado de polietileno com 185 mm de diâmetro x 205 mm de altura e volume útil de 4 L. Foram investigados os efeitos da concentração inicial de nitrogênio amoniacal de 100, 150 e 200 mg L-1 e as vazões de ar de 0,125, 0,375 e 0,625 Lmin-1 Lreator -1 na remoção de compostos nitrogenados. Foi utilizado delineamento composto central rotacional (DCCR), com quatro ensaios nos níveis -1 e +1, quatro ensaios nos níveis dos pontos axiais (-1,414 e +1,414) e três repetições no ponto central (0). Foi avaliado o desempenho da nitrificação através da eficiência de remoção do nitrogênio amoniacal, conversão de nitrito a nitrato e acúmulo de nitrito (%) e o desempenho da desnitrificação através da eficiência de remoção de nitrito/nitrato e matéria orgânica (%), além da eficiência do processo completo pela remoção de nitrogênio total (%). Durante a operação do sistema de tratamento, foram monitorados os parâmetros temperatura, pH, alcalinidade, oxigênio dissolvido, relação C/N, amônia livre e ácido nitroso. No processo de nitrificação, foram verificadas variações de 11,5 a 100%, 9,2 a 94,9% e 4,0 a 19,6% nas eficiências de remoção de nitrogênio amoniacal, conversão de nitrogênio amoniacal a nitrato e acúmulo de nitrito, respectivamente. O acúmulo de nitrito inferior a 20% pode ser indicativo de nitrificação completa. Os fatores avaliados, concentração inicial de nitrogênio amoniacal e vazão de ar apresentaram efeitos significativos a 10% sobre as variáveis respostas obtidas, porém a interação entre os fatores não apresentou significância. O aumento da vazão de ar e a diminuição da concentração inicial de nitrogênio amoniacal resultaram em maiores eficiências de remoção de nitrogênio amoniacal e total e conversão de nitrogênio amoniacal a nitrato. Nos intervalos pré-estabelecidos de estudo, as eficiências acima de 80% foram atingidas nos níveis de vazão de ar de 0,375 a 0,725 L min-1 Lreator -1, combinadas com concentração inicial de nitrogênio amoniacal de 80 a 200 mg L-1. No processo de desnitrificação, foram obtidas variações de 91,5 a 96,9% e 78,3 a 87,9% nas eficiências de remoção de nitrito/nitrato e matéria orgânica, respectivamente. A avaliação do comportamento cinético indicou possível redução nos tempos de ciclo das fases aeróbia e anóxica, uma vez que foram alcançadas remoções dos compostos nitrogenados, superiores a 90%, em apenas 12 e 1 h, respectivamente. Concentrações máximas, na ordem de 13,8 e 6,8 x 10-9 mg L-1 de amônia livre e ácido nitroso, não inibiram a oxidação do nitrogênio amoniacal. O sistema RBS, aplicado na remoção de nitrogênio, mostrou-se viável para o tratamento de efluente de abatedouro de bovinos, visto que apresentou níveis elevados de oxidação de compostos nitrogenados que atenderam aos padrões de lançamento, exigidos pela legislação ambiental vigente