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http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AUEFPP| Tipo: | Dissertação de Mestrado |
| Título: | Avaliação de reatores fototróficos e aeróbio na oxidação biológica de sulfeto |
| Autor(es): | Lariza dos Santos Azevedo |
| primer Tutor: | Carlos Augusto de Lemos Chernicharo |
| primer Co-tutor: | Juliana Calabria de Araujo |
| Resumen: | A emanação de odores em reatores UASB advém principalmente do sulfeto de hidrogênio, formado a partir da redução do sulfato presente no esgoto doméstico. A presente pesquisa avaliou o desempenho de dois reatores fototróficos como alternativa de pós-tratamento de efluente de reator UASB aplicado ao tratamento de esgoto doméstico, com ênfase na oxidação parcial de sulfeto de hidrogênio a enxofre elementar. Os reatores fototróficos foram operados sob condição de ausência e presença de meio suporte (anéis plásticos) e diferentes tempos de detenção hidráulica (TDH), 6h, 4h e 2h. Buscou-se ainda avaliar o desempenho de um reator aeróbio e comparar a aplicabilidade dos reatores fototróficos e aeróbio (THIOPAQ®) sob diferentes condições operacionais. Os resultados obtidos para ambos os reatores fototróficos demonstraram maiores eficiências de remoção de sulfeto para o TDH de 6h, com eficiências medianas de 92% e 75% para o reator preenchido com meio suporte e reator controle, respectivamente. A formação de enxofre elementar ocorreu em ambos biorreatores nas diferentes condições operacionais testadas, com destaque para as concentrações de enxofre elementar observadas no efluente do reator preenchido com anéis plásticos, superiores às obtidas para o reator controle nos três TDH testados. A melhor qualidade do efluente final foi observada para o reator preenchido com meio suporte, com concentração mediana de DQO total e SST inferiores a 105 mgDQOtotal.L-1 e 30 mgSST.L-1, respectivamente. As espécies nitrogenadas presentes no efluente dos biorreatores não se mostraram distintas das comumente presentes em efluente de reator UASB. Bactérias sulfurosas púrpuras foram identificadas microscopicamente e, a partir da análise de PCR-DGGE, sequências próximas às dos gêneros Chlorobaculum sp. e Thiocapsa sp. foram identificadas. Ainda que diferenças expressivas não tenham sido observadas no que diz respeito à diversidade microbiana dos biorreatores ao longo das fases testadas, em ambos reatores a diversidade microbiana foi ligeiramente superior sob condições de maior TDH testado (6h). No que diz respeito ao reator THIOPAQ®, operado sob condições de alta carga, observou-se a influência de diversos parâmetros, como TDH e concentração de nutrientes, na estabilidade e desempenho do sistema. Os resultados da pesquisa demonstraram a potencialidade de aplicação de biorreatores fototróficos para o pós-tratamento de efluentes de reatores UASB tratando esgoto doméstico, com vistas à oxidação parcial de sulfeto a enxofre elementar e à melhoria geral de qualidade do efluente. Adicionalmente, é possível afirmar que a introdução de modificações nas condições naturalmente presentes nos reatores fototróficos possivelmente resultaria no incremento dos níveis de oxidação de sulfeto a enxofre elementar. |
| Abstract: | Odour emissions in UASB reactors are mainly related to hydrogen sulphide, produced during the reduction of sulphate present in domestic wastewater. This study evaluated the performance of two phototrophic reactors as alternative to post-treat the effluent of UASB reactor applied to the treatment of domestic wastewater, focusing on sulphide oxidation to elemental sulphur. The phototrophic reactors were operated with or without packing material (polypropylene rings) and different hydraulic retention times (HRT), 6h, 4h and 2h. The performance of an aerobic reactor (THIOPAQ®) and the feasibility of phototrophic and aerobic reactors under different operational conditions were also evaluated. The results obtained for both reactors showed high median sulphide removal efficiencies at the HRT of 6 h, 92% and 75%, for the reactor without and with packing material, respectively. Biological oxidation of sulphide was observed in both reactors for all tested operational conditions, however higher elemental sulphur concentrations were observed in reactor with packing material than in control reactor for all HRT tested. The highest effluent quality was obtained for the packed reactor, with COD and TSS values below 105 mgCODtotal.L-1 and 30 mgTSS.L-1, respectively. Differences among nitrogen compounds determined in the effluent of bioreactors and the UASB reactor effluent were not observed. Purple bacteria were microscopically observed and sulphur bacteria similar to Chlorobaculum sp. and Thiocapsa sp. were identified by PCR-DGGE analysis. Expressive differences in microbial diversity between the bioreactors were not observed, yet slightly higher diversities were observed at the HRT of 6 h. In relation to the high sulphide loading reactor THIOPAQ®, it was observed that operational conditions (i.e. HRT and nutrients concentration) have influence on the stability and performance of the system. The results of this research showed the potentiality of using phototrophic bioreactors to post-treat the effluent of UASB reactors treating domestic wastewater, aiming at the partial oxidation of sulphide to elemental sulphur and the overall improvement of the effluent quality. Additionally, it is possible to state that the introduction of modifications on the natural conditions naturally present in the reactors would probably result in the improvement of the levels of sulphide oxidation to elemental sulphur. |
| Asunto: | Biorreatores Engenharia sanitária Enxofre Sulfetos Saneamento |
| Idioma: | Português |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Institución: | UFMG |
| Tipo de acceso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AUEFPP |
| Fecha del documento: | 24-abr-2017 |
| Aparece en las colecciones: | Dissertações de Mestrado |
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