Tratamento de despejo de coqueria via nitritação/desnitritação operando um sistema de lodo ativado em bateladas sequenciais.

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: Queiroz, Luciano Matos
• 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: Coke-oven; Denitritation; Ethanol; Nitritation; Nitrite; Phenol; Tratamento de águas residuárias
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3147/tde-01092009-152916/

A presente pesquisa objetivou estudar a remoção dos poluentes presentes em uma água residuária de coqueria, através do processo biológico de nitritação/desnitritação operando um reator de lodo ativado em bateladas seqüenciais em duas etapas sucessivas. Durante a primeira, o reator foi alimentado com um efluente sintético composto por dois poluentes abundantes em despejos de coqueria: nitrogênio amoniacal (500 mg N/L) e fenol (1.000 mg C6H5OH/L). Na segunda, o reator foi alimentado com o despejo gerado na unidade de coqueria de uma indústria siderúrgica integrada. Ao longo da primeira etapa, ao final da fase aeróbia dos 28 ciclos de tratamento, foi possível alcançar eficiências de remoção de N-NH3 superiores a 90% com predominância do N-NO2 - na massa líquida do reator evidenciado pelas relações N-NO2 -/ (N-NO2 - + N-NO3 -) superiores a 86%. O principal mecanismo de inibição das bactérias oxidantes de nitrito (BON) foram concentrações de amônia livre no conteúdo do reator entre 3,2 e 19,5 mg NH3/L. As taxas específicas de nitritação variaram entre 0,03 e 0,11 kg N-NH3/ kg SSV.dia, para temperaturas no conteúdo do reator entre 15 e 34°C. Durante a fase anóxica, o fenol mostrou-se adequado como fonte de carbono para a biomassa desnitritante, desde que as taxas de aplicação volumétricas fossem inferiores a 0,02 kg fenol/m³.hora. Respeitando essa condição, foi possível alcançar: eficiências de remoção de fenol entre 45 e 56%; taxas específicas de remoção de fenol entre 0,03 e 0,09 kg C6H5OH / kg SSV.dia; taxas específicas de desnitritação entre 0,03 e 0,06 kg N-NO2 -/ kg SSV.dia e eficiências de remoção de (N-NO2 - + N-NO3 -) superiores a 95%. Ao longo da fase anóxica foram retiradas amostras do conteúdo do reator para a realização de análises de nitrofenóis (NF). Os resultados acusaram a presença de 2 nitrofenol e 4 nitrofenol em concentrações proporcionais à taxa de aplicação volumétrica do fenol na massa líquida do reator. A presença desses compostos em concentrações inferiores a 0,5 mg/L não causou impacto sobre a desnitritação biológica. As análises realizadas em amostras coletadas ao final da reação anóxica, não acusaram a presença de 2 e 4 NF, demonstrando que esses compostos podem ser biodegradados por uma biomassa bem adaptada ao fenol. A concepção do sistema para tratamento da água residuária de coqueria via nitritação/desnitritação envolveu a operação de dois reatores (principal e reator de polimento) operados em bateladas seqüenciais. As condições de operação do reator principal eram manipuladas para viabilizar o acúmulo de NNO2 - ao final da fase aeróbia e promover a desnitritação durante a fase anóxica, utilizando como fonte de carbono a própria matéria orgânica presente no despejo. Como o sobrenadante do reator principal apresentava concentrações elevadas de N-NO2 -, esse efluente era aplicado no reator de polimento, juntamente com etanol como fonte de carbono para redução do NNO2 -. Ao final da fase aeróbia dos ciclos de tratamento conduzidos no reator principal alcançaram-se: relações NO2 -/ (N-NO2 - + N-NO3 -) superiores a 88%; eficiências de remoções de nitrogênio total superiores a 60%; remoções de N-NH3 superiores a 90%, para valores de pH na massa líquida do reator entre 7,8 e 8,5 e, temperatura entre 23 e 31°C. Tal qual ocorrido durante a primeira etapa da investigação, o principal mecanismo de inibição da atividade das bactérias oxidantes de nitrito foi a toxicidade conferida pelas concentrações de amônia livre (3,7 a 15,7 mg NH3/L) no conteúdo do reator. Durante a fase anóxica, as eficiências de remoção de (N-NO2 - foram limitadas pela disponibilidade de matéria orgânica biodegradável no despejo da coqueria, razões DBO/DQOafluente superiores a 80% resultaram em remoções de N-NO2 - próximas de 100%. Quanto ao reator de polimento, pode-se afirmar que o etanol teve um efeito positivo sobre a remoção de matéria orgânica da água residuária da coqueria, considerando a configuração (dois lodos) utilizada.