Influência da microaeração descontínua sobre a remoção de cor e matéria orgânica de efluentes contendo corante azo

• Main Author: MENEZES, Osmar Luiz Moreira Pereira Fonseca de
• Other Authors: http://lattes.cnpq.br/3117559199438663
• Language: br
• Published: Universidade Federal de Pernambuco 2018
• Subjects: Engenharia Civil; Aminas Aromáticas; Corantes Azo; Efluente têxtil; Microaeração; Processo anaeróbio-aeróbio; Reatores em bateladas sequenciais
• Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/23929

Submitted by Rafael Santana ([e-mail]) on 2018-03-13T19:06:31Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação - Osmar de Menezes - Depósito na biblioteca.pdf: 1593558 bytes, checksum: 0a7ec427b40865addd51e28a72a1f092 (MD5) === Made available in DSpace on 2018-03-13T19:06:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação - Osmar de Menezes - Depósito na biblioteca.pdf: 1593558 bytes, checksum: 0a7ec427b40865addd51e28a72a1f092 (MD5) Previous issue date: 2017-01-20 === FACEPE === O escopo do presente estudo foi avaliar o desempenho da microaeração, contínua e intermitente, quanto à remoção do corante tetra-azo Direct Black 22 e de seus subprodutos tóxicos, utilizando reatores em bateladas sequenciais. O aparato experimental consistiu de três reatores independentes (R1, R2 e R3) trabalhando com ciclos anaeróbios-microaerados distintos. Os reatores foram operados em temperatura mesofílica (37 ± 1°C), tiveram volume útil de 5 L e 50% de volume de troca. O lodo anaeróbio de um reator UASB piloto tratando efluente têxtil real foi utilizado como inóculo (2,5 gSSV/L no licor misto). O efluente sintético era composto por macro e micronutrientes, NaCl (1000 mg/L), NaHCO3 como tampão (1200 mg/L), corante tetra-azo Direct Black 22 e etanol como fonte de carbono (1200 mgDQO/L). Os reatores tiveram tempo de ciclo de 24 h, distribuídos em: enchimento (15 min), reação (23 h), sedimentação (30 min) e esvaziamento (15 min). A reação em R1 foi completamente anaeróbia. R2 combinou condições anaeróbias (12 h) e microaeradas (11 h). Em R3, a reação foi dividida em 12 h de anaerobiose seguidas de 11 h de microaeração intermitente (30 min a cada 2 h). O fluxo de ar distribuído em R2 e R3 durante a microaeração foi de 0,25 ± 0,05 L/min. A operação durou 107 dias. No estado de equilíbrio estacionário aparente, a remoção média de corante em R1, R2 e R3 foi de 81,4; 75,5 e 76,8%, respectivamente. A de DQO foi de 76,4; 79,5 e 81,4%, respectivamente. R1 apresentou acúmulo de aminas aromáticas (efluente final com unidade toxicológica de 88,15 em Vibrio fischeri). Os reatores microaerados atingiram remoções iguais de aminas aromáticas e seus efluentes não apresentaram ecotoxicidade aguda quantificável. A presença cíclica do oxigênio em R2 e R3 inibiu a metanogênese com maior intensidade que o acúmulo de aminas aromáticas tóxicas em R1. Por outro lado, a descoloração redutiva do DB22 foi acelerada nestes reatores pelo favorecimento do transporte de equivalentes redutores. A microaeração intermitente se destacou como uma alternativa para a economia do processo de aeração, com eficiências de remoção de corante, DQO e toxicidade no mesmo nível da contínua. === The scope of this study was to evaluate the performance of continuous and intermittent micro-aeration in terms of tetra-azo dye Direct Black 22 and its toxic by-products removal efficiency, using sequencing batch reactors. The experimental set-up consisted of three independent reactors (R1, R2 and R3) working with distinct anaerobic-micro-aerated cycles. The reactors were essayed at mesophilic conditions (37 ± 1 °C), with a working volume of 5 L and 50% of volume exchange. Anaerobic sludge from a pilot scale UASB reactor treating real textile wastewater was used as inoculum (2.5 gVSS/L in the mixed liquor). The synthetic effluent was composed of macro- and micro-nutrients solution, NaCl (1 g/L), NaHCO3 (1200 mg/L) as buffer, tetra-azo dye Direct Black 22 (65 mg/L) and ethanol (1200 mgCOD/L) as electron donor. In each reactor, the cycle time was 24 h, distributed in: filling (15 min), reaction (23 h), settling (30 min) and drawling (15 min). The reaction in R1 was completely anaerobic. R2 combined anaerobic (12 h) and micro-aerated (11 h) conditions in the reaction time, while in R3 the reaction time was composed of 12 h of anaerobic reaction, followed by 11 hours of intermittent micro-aeration (30 min of micro-aeration every 2 h). An air flow of 0.25 ± 0.05 L/min was distributed in R2 and R3 during the micro-aerated phases. The reactors were operated for 107 days. At apparent steady state conditions, the average of dye removal for R1, R2 and R3 was 81.4, 75.5 and 76.8%, respectively. The corresponding COD removal efficiency was 76.4, 79.5 and 81.4%, respectively. R1 showed accumulation of aromatic amines (final effluent toxicological unit 88.15 in Vibrio fischeri). R2 and R3 reached equal removal of aromatic amines and their effluents showed no quantifiable acute ecotoxicity. The cyclical presence of oxygen in R2 and R3 resulted in a more intense inhibition of methanogenesis than the accumulation of toxic aromatic amines in R1. On the other hand, reductive discoloration of DB22 was accelerated in these reactors due the preference in the transport of reducing equivalents. Intermittent microaeration stood out as an energy saving alternative for the aeration process, with dye, COD and toxicity removal efficiency at the same level of continuous micro-aeration.