Avaliação do efeito de diferentes relações DQO/N sobre o processo anammox e viabilidade da aplicação do processo como pós-tratamento de efluente de reator UASB tratando esgoto doméstico

Autor: Cintia Dutra Leal
Přispěvatelé: Juliana Calabria de Araujo
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2015
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFMG
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
Popis: A oxidação anaeróbia da amônia (Anammox), realizada por bactérias anaeróbias, quimiolitoautotróficas, é uma via importante sobre o ciclo biológico do nitrogênio. O processo Anammox possui inúmeras vantagens e tem sido aplicado com sucesso para a remoção do nitrogênio em várias estações de tratamento em todo o mundo, principalmente para o tratamento de águas residuárias ricas em nitrogênio. A presença de matéria orgânica pode provocar efeitos adversos sobre as bactérias anammox, diminuindo a eficiência ou até mesmo causando a inibição do processo anammox. Esta pesquisa avaliou, em laboratório, a aplicabilidade e a eficiência da remoção de nitrogênio amoniacal pelo processo Anammox como pós-tratamento de efluente anaeróbio proveniente de reator UASB tratando esgoto doméstico. O estudo foi dividido em três etapas, a Fase I compreendeu o período de cultivo e aumento da biomassa anammox, na Fase II foram testadas as relações DQO/N de 0,7, 1,4, 2,8, 3,5 e 5,0, utilizando uma solução de glicose como fonte de carbono e na Fase III o reator foi alimentado com efluente anaeróbio. Um reator em batelada sequencial, com volume de 2.0L (RBS) foi utilizado para o cultivo da biomassa anammox. As técnicas de PCR-DGGE e PCR em tempo real foram utilizadas para monitorar e caracterizar a mudança na diversidade comunidade bacteriana em resposta às diferentes proporções de DQO/N aplicadas ao reator. Os resultados mostraram que na concentração de até 390 mg.L-1 (DQO/N de 2,8) a eficiência de remoção foi de 66%, e na concentração de DQO 487 mg L-1 (DQO/N de 3,5 ) a eficiência de remoção de amônia do RBS reduziu para 28%, enquanto que a eficiência de remoção de nitrito permaneceu elevada (99%). Não obstante, quando aplicou-se a relação de 5,0, mas com DQO igual a 300 mg.L-1 , os valores de eficiência de remoção de amônia e nitrito foram elevados, 84% e 99%, respectivamente, indicando portanto que o processo Anammox pode ser usado no pós-tratamento de efluentes anaeróbios que contenham concentração de DQO inferior a 300 mg.L-1 . Quando o RBS passou a ser alimentado somente com o efluente anaeróbio acrescido de nitrito (relação DQO/N de 4 a 5) , a remoção de amônia aumentou, de 55% para 98%, atingindo valores máximos de 99%. A identificação das bandas isoladas a partir do gel de DGGE revelou que a maioria das sequências obtidas está relacionada com micro-organismos dos Filos Proteobacteria, Chloroflexi e Planctomycetes. Ca. Brocadia sinica foi detectada em todas as fases da pesquisa Anaerobic oxidation of ammonia (Anammox) performed by anaerobic and chemolithoautotrophics bacteria, is a important pathway on the biological nitrogen cycle. The Anammox process has numerous advantages and has been successfully applied for nitrogen removal at various treatment plants around the world, primarily for the treatment of wastewater, rich in nitrogen. The presence of organic matter may cause adverse effects on the anammox bacteria, decreasing the efficiency or even causing inhibition of the anammox process. This study evaluated in the laboratory, the applicability and efficiency of removing ammonia nitrogen by Anammox process as post-treatment of anaerobic effluent from a UASB reactor treating domestic wastewater. The study was divided into three phases, Phase I comprises the cultivation period of the anammox biomass, in Phase II were tested the relations COD/N of 0.7, 1.4, 2.8, 3.5 and 5.0, using a solution of glucose as carbon source and Phase III in which the reactor was fed with real anaerobic effluent. A sequencing batch reactor with a volume of 2.0L (SBR) was used for the cultivation of anammox biomass. The PCR-DGGE and real time PCR were used to monitor and characterize the change in bacterial community diversity in response to different ratios of COD/N applied to the reactor. The results showed that at a concentration of up to 390 mg.L-1 (COD/N 2.8) the removal efficiency was 66%, and the COD concentration of 487 mg L-1 (COD/N 3.5 ) ammonia removal efficiency SBR reduced to 28%, while the nitrite removal efficiency remained high (99%). Nevertheless, when applied to ratio of 5.0, but with COD like to 300 mg.L-1 , of ammonia and nitrite removal efficiency values were high, 84% and 99%, respectively. Thus indicating that the Anammox process can be used in the post-treatment of anaerobic wastewater containing COD concentration below 300 mg.L-1 . When the SBR started to be fed only with the anaerobic effluent plus nitrite (ratio COD/N of 4 to 5), the ammonia removal increased from 55% to 98%, to maximum values of 99%. The identification of bands isolated from the gel DGGE showed that most sequences obtained is related with microorganisms of the phylum Proteobacteria, Chloroflexi and Planctomycetes. Ca. Brocadia sinica was detected in all phases of the study
Databáze: OpenAIRE
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