Avaliação dos processos de nitrificação parcial e Anammox para o tratamento de efluente de UASB de fábrica de ração animal

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Silveira, Natália Carolina da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Anammox; Anammox granule; denitrification; desnitrificação heterotrófica; matéria orgânica; NP/A; organic matter; PN/A
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-19122022-173333/

A produção de insumos para fabricação de ração animal, a partir de resíduos de abatedouro de aves, gera efluente contendo elevadas concentrações de matéria orgânica e de nutrientes que trazem diversos prejuízos ao meio ambiente e por isso têm sido alvo de estudos recentes. O efluente de reator UASB usado no tratamento da água residuária de uma indústria desse ramo, contém residual de matéria orgânica e nitrogênio, sendo necessária sua remoção para a adequação ambiental do efluente final. O objetivo deste trabalho, é avaliar o processo de nitrificação parcial, seguido do processo Anammox (NP/A) para águas residuárias com altas concentrações de nitrogênio amoniacal e baixa relação C/N, como é o caso do efluente estudado, uma vez que este processo ser considerado uma alternativa tecnicamente viável e economicamente favorável para remoção de nitrogênio. A avaliação da NP foi feita utilizandose dois tipos de reatores: reator de leito estruturado (R1.1) que, na Etapa I apresentou eficiência de oxidação de N-amoniacal de 30,6 ± 15,4% para TDH de 6,5 ± 0,8 horas e na Etapa II apresentou 42,8 ± 12,3% de remoção de N-amoniacal para TDH de 11,3 ± 11,1 horas e reator de biomassa suspensa (R1.2) que apresentou 49,2 ± 19,4 de eficiência de remoção de Namoniacal. Nas condições adotadas, ambos os reatores se mostraram ineficientes para promover a NP na proporção adequada para a aplicação do processo Anammox. A carga de nitrogênio aplicada ao reator Anammox variou de 1,3 a 6,1 gN.L-1 .d-1 , sendo a relação C/N constante e igual a 0,5. Períodos com e sem correção das proporções estequiométricas dos componentes nitrogenados, pela adição de nitrito, foram avaliados e apresentaram interferência na eficiência de remoção de nitrogênio total ao longo de 440 dias de operação que foi de 78,5 ± 18,21%. A manutenção da nitrificação parcial nas proporções desejadas foi a etapa mais crítica do uso dessa tecnologia. Análises microbiológicas tanto da biomassa aderida quanto da biomassa suspensa, realizadas ao final de cada experimento, revelaram a baixa taxa de abundância relativa de microrganismos BOA e BON, e predominância de microrganismos heterotróficos desnitrificantes nos reatores destinados à nitrificação parcial, o que pode justificar a instabilidade do processo para o tratamento da água residuária escolhida. No reator destinado ao processo Anammox, as análises microbiológicas do lodo granular em meio sintético e após a operação com água residuária real, indicaram o aumento de gêneros de espécies desnitrificantes heterotróficos, enquanto que a abundância relativa das espécies que realizam a oxidação anaeróbia da amônia diminuía. Embora ambas as espécies possam coexistir de forma sinérgica, a matéria orgânica contribuiu para o crescimento das espécies desnitrificantes e redução da proporção das bactérias responsáveis pelo processo Anammox.