Digestão anaeróbica de água residuária de fecularia em reatores de leito fixo utilizando meio suporte de anéis de bambu e PVC.

• Main Author: Watthier, Elisangela
• Other Authors: Gomes, Simone Damasceno
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Estadual do Oeste do Parana 2017
• Subjects: Manipueira; Cargas orgânicas; Tempo de detenção hidráulica; organic loading; hydraulic retention time; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
• Online Access: http://tede.unioeste.br:8080/tede/handle/tede/2817

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elisangela_texto_completo.pdf: 1937716 bytes, checksum: 8866fb537e08ee2dff81046a562d5d7e (MD5) Previous issue date: 2011-07-07 === The liquid effluent of the starch factories causes serious damage to the environment if discharged without being previously treated, due to the high organic loads and to the presence of cyanide and hydrocyanic acid, which interfere with the respiratory chain of living beings. One alternative treatment for this residue is the implementation of anaerobic reactors, which may enable increase in commercial value through the production of biogas. To provide a high retention of biomass in the system and increase the contact area of the microorganisms with the effluent, inert support means are used, which allow the application of higher loads and reduce the hydraulic detention time. Thus, this study aims to evaluate the performance of anaerobic treatment of starch wastewater, using two reactors with different support means, bamboo and PVC rings. The experiment was conducted in the Laboratory of Environmental Sanitation of the Western Paraná State University Campus Cascavel, using wastewater from the starch in the city of Toledo (PR). Two reactors used PVC with a diameter of 15 cm and 90 cm of length, resulting in a 1:6 ratio. As a conduit, 52 bamboo support rings were used, with an average of 10 cm in length, in one reactor and 325 rings of conduit with 4 cm of average length, resulting in a working volume of 6.00 and 7.98 L, respectively. All thirteen applied loads were gradually increased from 1.675 to 15.158 gL-1.d-1, until reaching the maximum load bearable by the reactors. When the system was stabilized, for each condition of applied load, the collecting of data was carried out for a period of fifteen days, through daily sampling at the entrance and at the exit of the reactors. The samples were analyzed for parameters: COD, total solids, pH, alkalinity, volatile acidity and biogas production. To determine the parameters COD and total, fixed and volatile soils, the methods described in the 2540B and 5220D Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (1998) were used; volatile acids and alkalinity was assessed according to the methodology proposed by Silva (1997). Five sampling points were installed along the length of the reactors to evaluate the process of digestion in the reactor. At these points, samples were collected in duplicate at the end of the period of data collection for each condition of applied load, as well as being analyzed according to parameters such as COD, acetic acid, propionic, and butyric acid, which were determined by high performance liquid chromatography, according to the methodology proposed by Leong & Shui (2002). Some instability in the system was observed in load 12 (12.394 gL-1.d-1), with values of AV / AT above 0.5 and a reduction in pH, but the system started showing signs of stability in the next load. The COD removal did not differ between the two reactors, reaching values of 99.72%. The reactor filled with bamboo had a higher biogas production, with a total production of up to 1.57 LL-1.d-1 and the reactor filled with PVC presented higher removal of total solids: 87.40%. Through the identification of volatile fatty acids from the samples collected along the the reactor, only acetic and propionic acid were found. === O efluente líquido das fecularias causa sérios danos ao meio ambiente quando lançado sem tratamento, devido às elevadas cargas orgânicas e à presença de cianeto e ácido cianídrico, que interferem na cadeia respiratória dos seres vivos. Uma das alternativas de tratamento para esse resíduo é a implantação de reatores anaeróbios, que podem permitir a agregação de valor através da produção de biogás. Para proporcionar uma elevação da retenção da biomassa no sistema e aumentar a área de contato dos microorganismos com o efluente, são utilizados meios suportes inertes, que permitem a aplicação de cargas mais elevadas e a redução do tempo de detenção hidráulico. Desta forma, este estudo teve por objetivo avaliar o desempenho do tratamento anaeróbio de efluente líquido de fecularia, utilizando dois reatores com meios suportes diferentes, de anéis de bambu e de PVC. O experimento foi realizado no laboratório de Saneamento Ambiental da Universidade Estadual do Oeste do Paraná Campus Cascavel, utilizando água residuária proveniente de fecularia localizada no município de Toledo (PR). Foram utilizados dois reatores de PVC com diâmetro de 15 cm e comprimento de 90 cm, resultando em uma relação entre largura e comprimento de 1:6. Como meios suportes foram utilizados 52 anéis de bambu, com média de 10 cm de comprimento, em um dos reatores e 325 anéis de PVC com 4 cm de comprimento médio, resultando em volume útil de 6,00 e 7,98 L, respectivamente. As 13 cargas orgânicas volumétricas aplicadas foram aumentadas gradativamente, de 1,675 a 15,158 g.L-1.d-1, até se atingir a carga máxima suportável pelos reatores. Observada a estabilização do sistema, para cada condição de carga aplicada foi iniciada a coleta de dados por um período de 15 dias, através de amostragens diárias na entrada e saída dos reatores. As amostras foram analisadas quantos aos parâmetros: DQO, sólidos totais, fixos e voláteis, pH, alcalinidade total, acidez volátil e produção de biogás. Para a determinação dos parâmetros DQO e sólidos totais, fixos e voláteis foram utilizados os métodos 2540B e 5220D descritos no Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (1998), ácidos voláteis e alcalinidade foram determinados de acordo com metodologia proposta por Silva (1997). Foram instalados cinco pontos de amostragem ao longo do comprimento dos reatores para avaliar o processo de digestão no perfil do reator. Nestes pontos foram coletadas amostras em duplicata, no final do período de coleta de dados de cada condição de carga aplicada, sendo os mesmos analisados quanto aos parâmetros DQO, ácido acético, propiônico e butírico, que foram determinados através da cromatografia líquida de alto desempenho, conforme metodologia proposta por Shui e Leong (2002). Foi observada uma instabilidade no sistema na carga 12 (12,394 g.L- 1.d-1), com valores de AV/AT acima de 0,5 e redução do pH; porém, o sistema voltou a mostrar sinais de estabilidade na carga seguinte. A remoção de DQO não apresentou diferença entre os dois reatores, chegando a valores de 99,72%. O reator preenchido com bambu apresentou maior produção de biogás, com produção de até 1,57 L.L-1.d-1 e no reator preenchido com PVC foi observada maior remoção de sólidos totais: 87,40%. Na identificação de ácidos graxos voláteis das amostras coletadas ao longo do perfil do reator, somente foram identificados o ácido acético e propiônico.