Nicoly Dal Santo Svierzoski
Título
REMOÇÃO SIMULTÂNEA DE MATÉRIA ORGÂNICA E NITROGÊNIO EM SISTEMA COMBINADO DE MBBR DE ALTA CARGA E BIOFILTRO
Resumo
O presente estudo teve como objetivo avaliar a remoção de matéria orgânica e nitrogênio de um efluente sintético, simulando esgoto doméstico, em sistemas combinados de reator de leito móvel com biofilme (MBBR) e filtro biológico percolador, submetidos a altas cargas orgânicas e nitrogenadas. Nessas condições, foi determinada a máxima carga que permitia remoção completa dos componentes solúveis do efluente sintético no MBBR, deixando o material particulado (sólidos gerados) para ser removido nos biofiltros. Para tanto, foram avaliados dois sistemas dispostos em paralelo, sendo a diferença entre eles apenas o suporte utilizado no biofiltro (Kaldnes K3 em um e Aqua Porous Gel (APG) no outro). A variação de carga foi obtida por meio da diminuição do tempo de retenção hidráulica (TRH), que variou de 3 a 1,5 h. Em geral, os MBBRs apresentaram elevadas eficiências de remoção de matéria orgânica, avaliada em termos de demanda química de oxigênio solúvel (DQOs) (acima de 90%) e nitrogênio total (acima de 85%), sob cargas orgânicas volumétricas (COV) de 4,8 e 7,2 kgDQO.m-3.d-1, respectivamente. Quando cargas maiores foram aplicadas (notadamente 8,3 e 9,6 kgDQO.m-3.d-1), a remoção de nitrogênio total diminuiu para em torno de 60% nos MBBRs em virtude da redução da eficiência de nitrificação. Apesar dos MBBRs terem sido submetidos a elevadas concentrações de oxigênio dissolvido, foi observado o processo de nitrificação e desnitrificação simultâneas em todas as condições operacionais, o que repercutiu na redução do nitrato/nitrito gerado no processo de nitrificação. O filtro preenchido com o suporte APG apresentou melhor retenção de sólidos particulados durante todo o experimento, a qual variou entre 76 a 100%.
Abstract
The present study aimed to evaluate the removal of organic matter and nitrogen from a synthetic wastewater, simulating domestic sewage, in biological systems combining the moving bed biofilm reactor (MBBR) and trickling filters, subjected to high organic and nitrogen loads. Under these conditions, the maximum load that allowed complete removal of the soluble components of the synthetic wastewater in the MBBR was determined, leaving the particulate material (generated solids) to be removed in the biofilters. For this purpose, two systems, operated in parallel, were evaluated, and the difference between them was only the support used in the biofilter (Kaldnes K3 in one and Aqua Porous Gel (APG) in the other). The load variation was obtained by decreasing the hydraulic retention time (HRT), which varied from 3 to 1.5 h. In general, the MBBRs showed high efficiency of removal of organic matter, evaluated in terms of soluble chemical demand for oxygen (COD) (above 90%) and total nitrogen (above 85%), under volumetric organic loads (VOC) of 4.8 and 7.2 kgDQO.m-3.d-1, respectively. When higher loads were applied (notably 8.3 and 9.6 kgDQO.m-3.d-1), total nitrogen removal decreased to around 60% in MBBRs due to the reduction in nitrification efficiency. Although the MBBRs were subjected to high concentrations of dissolved oxygen, simultaneous nitrification and denitrification was observed in all operating conditions, leading to the reduction of nitrate/nitrite generated by nitrification. The filter filled with APG support showed better retention of particulate solids throughout the experiment, which ranged from 76 to 100%.
