Tratamento anaeróbio e aeróbio de águas residuárias da bovinocultura leiteira em reatores de alta taxa

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Sampaio, Renata Rodrigues
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Biogás; Digestão anaeróbia; Filtro anaeróbio; Filtro biológico percolador; Reator UASB; Reator operado em batelada sequencial
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/243400

Os dejetos da bovinocultura leiteira em confinamento são um desafio para os produtores, devido ao seu alto conteúdo orgânico. O tratamento desse resíduo pode gerar subprodutos benéficos ambientalmente e financeiramente. Entretanto, a heterogeneidade do dejeto pode ser um obstáculo para o seu aproveitamento e destinação adequada. Neste trabalho, avaliou-se o desempenho do tratamento de águas residuárias da bovinocultura leiteira, em reator anaeróbio de manta de lodo (UASB) seguido de filtro anaeróbio e o pós-tratamento aeróbio em reator operado em batelada sequencial (RBS) e filtro biológico percolador seguido de decantador (FBP), operados com altas cargas orgânicas volumétricas (COV) e diferentes tempos de detenção hidráulica (TDH). Os valores de TDH aplicados no reator UASB (R1) foram 60, 48, 36, 36, 30 e 30 h (fases 1 a 6). As COV aplicadas no R1 variaram de 4,8 a 12,6 g de DQO total (L d) -1 . Análises quantitativas de PCR em tempo real e sequenciamento de nova geração MiSeq (Illumina) foram realizadas para a identificação da comunidade microbiana. Os valores de pH permaneceram próximos a neutralidade, a alcalinidade foi crescente e os ácidos voláteis foram decrescentes do afluente para os efluentes dos reatores anaeróbios durante as fases 1 a 6, resultados que indicaram estabilidade do sistema de tratamento. Com o pós-tratamento no RBS, as eficiências médias de remoção de DQO e NK foram de 94 e 80% e no FBP, com taxas de aplicação superficial de 2,11 e 2,53 m 3 (m2 d)-1 , as eficiências médias de remoção de P-total e coliformes aumentaram para 81 e 99,94%, respectivamente. Os macro e micronutrientes disponíveis no efluente do RBS e FBP podem ser investigados para futura utilização na fertirrigação. A máxima produção volumétrica de metano observada no R1 foi de 0,27 m3 CH4 (m3 reator d)-1 , com TDH de 36 h e com eficiências de remoção de DQO de até 95%. Proteobacteria, Baceroidota e Firmicutes como os filos mais abundantes no R1 e R2 respectivamente. Em menor proporção, foram encontrados os filos Bacteroidetes, Cloacimonetes, Spirochaetes, Chloroflexi, Aminicenantes e Candidates hydrogenedentes. O gênero Acinetobacter foi o mais expressivo dentro do filo Proteobacteria e pode estar relacionado com a alta remoção de fósforo no reator UASB. As análises quantitativas de PCR em tempo real demonstraram equilíbrio e sintrofia da comunidade microbiana durante a digestão anaeróbia e retratou a ocorrência da metanogênese pelas vias hidrogenotrófica e acetotróficas.