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Tipo do documento: Tese
Título: Utilização de um sistema compacto de tratamento de esgoto para remoção simultânea de matéria orgânica e nitrogenada
Título(s) alternativo(s): Use of a compact sewage treatment system for simultaneous removal of organic and nitrogenated matter
Autor: Alves, Marília Patrício
Primeiro orientador: Lopes, Wilton Silva
Primeiro coorientador: Sousa, Tales Abreu Tavares de
Primeiro membro da banca: Brito, André Luiz Fiquene de
Segundo membro da banca: Lopes, Wilza Silva
Terceiro membro da banca: Leite, Valderi Duarte
Quarto membro da banca: Albuquerque, Maria Virgínia da Conceição
Resumo: O presente estudo teve como objetivo otimizar o tratamento de esgoto doméstico a baixo custo, com ênfase na remoção de matéria orgânica e nitrogenada utilizando um biorreator anaeróbio de membrana dinâmica (BRAnMD) seguido por um filtro aeróbio intermitente. A membrana dinâmica externa foi desenvolvida sobre um material suporte de tecido não tecido, com tamanho médio de poro de 28 μm. O desempenho do processo foi investigado sob três tempos de detenção hidráulica (TDH) distintos — 18, 12 e 8h — resultando em três diferentes fluxos de alimentação de 779,93, 1169,9 e 1754,8 L.m-²h-1, denominados de ensaio I, II e III, respectivamente. Para a remoção de nitrogênio, foram utilizados filtros aerados intermitentes com vazão de afluente fixa de 10 L.dia-1, independentemente dos ensaios. A análise estatística indicou que, para a maioria dos parâmetros avaliados, não houve diferenças significativas entre os ensaios, exceto para a DQO total do permeado, que foi identificado diferença significativa ao nível de 5% de probabilidade. Os melhores resultados de remoção de turbidez e DQO total foram observados no terceiro ensaio, indicando o TDH de 8h para aplicação, pois foi possível associar maior remoção de contaminante com o maior volume de água residuária tratada. As eficiências médias de remoção de turbidez pelo BRAnMD foram de 90%, 89% e 97% para os ensaios I, II e III, respectivamente. Para a DQO total, as remoções médias foram de 83%, 86% e 87%, respectivamente. A remoção de sólidos suspensos totais e voláteis também foram significativamente elevadas, atingindo 81% e 82%, 80% e 82%, e 64% e 78% para os ensaios I, II e III, respectivamente. As melhores eficiências dos filtros aerados foram verificadas no ensaio III, com remoções de até 22% para amônia. As baixas remoções de nitrogênio foram atribuídas à alta carga nitrogenada afluente, baixa disponibilidade de oxigênio para nitrificação e falhas operacionais de alimentação enfrentadas durante os ensaios que provocaram em alguns dias a inundação do sistema e consequente deslocamento populacional da comunidade bacteriana responsável pelo ciclo do nitrogênio.
Abstract: This study aimed to optimize low-cost domestic wastewater treatment, focusing on the removal of organic and nitrogenous matter by using an anaerobic dynamic membrane bioreactor (AnDMBR) followed by an intermittent aerated filter. The external dynamic membrane was developed using a non-woven fabric support material with an average pore size of 28 μm. The process performance was evaluated under three different hydraulic retention times (HRT) — 18, 12, and 8 hours — corresponding to three distinct feeding flows of 779.9, 1169.9, and 1754.8 L.m-²h-1, referred to as assay I, II, and III, respectively. For nitrogen removal, intermittent aerated filters were employed with a fixed inflow rate of 10 L.day-1 regardless of the tests. Statistical analysis revealed no significant differences between the tests for most of the evaluated parameters, except for the total COD of the permeate, which was identified a significant difference at a 5% probability level. The best performances for turbidity and total COD removal were observed in the third test, indicating 8h of HRT as the recommended option, as it allowed high contaminant removal with the highest treated wastewater volume. Turbidity removal efficiencies by the AnDMBR were 90%, 89% and 97% for tests I, II and III, respectively. For total COD, average removals were 83%, 86% and 87%, respectively. The removal efficiencies for total suspended solids and volatile suspended solids were also high, reaching 81% and 82%, 80% and 82%, and 64% and 78% for tests I, II and III, respectively. The highest efficiencies of the aerated filters were achieved in test III, with ammonia removal reaching up to 22%. The low nitrogen removal rates were attributed to the high nitrogen load influent to the system, limited oxygen availability for nitrification, and operational issues that caused system flooding and subsequent displacement of the bacterial community responsible for the nitrogen cycle.
Palavras-chave: Membrana dinâmica
Filtração
Tempo de detenção hidráulica
Nitrificação
Área(s) do CNPq: ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual da Paraíba
Sigla da instituição: UEPB
Departamento: Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA
Citação: ALVES, Marília Patrício. Utilização de um sistema compacto de tratamento de esgoto para remoção simultânea de matéria orgânica e nitrogenada. 2024. 103 p. Tese (Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Embargado
URI: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/5097
Data de defesa: 27-Ago-2024
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