Avaliação Hidrodinâmica de um Reator Biológico de Leito Empacotado

Autor: Ribicki, Vinícius Gabriel
Přispěvatelé: Universidade Estadual de Ponta Grossa, Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR, Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), Barana, Ana Cláudia, Vuitik, Guilherme Araújo, Széliga, Marcos Rogério, Kreutz, Cristiane
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
instacron:UEPG
Popis: Submitted by arlindo kohlrausch (ajfk@uepg.br) on 2022-09-20T17:17:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Vinícius Gabriel Ribicki.pdf: 1860383 bytes, checksum: 3d333ad0a0b76035cf90decb9384a140 (MD5) Made available in DSpace on 2022-09-20T17:17:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Vinícius Gabriel Ribicki.pdf: 1860383 bytes, checksum: 3d333ad0a0b76035cf90decb9384a140 (MD5) Previous issue date: 2022-06-15 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O aumento na geração de efluentes demandam unidades compactas e eficientes afim de se atender aos padrões de lançamento. Os reatores biológicos de leito empacotado oferecem meio para suporte para biomassa ativa e formação de gradientes de oxigênio fomentando o crescimento simultâneo de bactérias nitrificantes e desnitrificantes para remoção de nitrogênio. A performance do reator não depende apenas da cinética microbiana e enzimática, mas também dos processos físicos envolvidos. O empacotamento promove um escoamento não uniforme, fomentando anomalias no sistema. O presente trabalho teve por objetivo a avaliação hidrodinâmica de um reator de leito empacotado, em distintas condições de operação. O reator cilíndrico de fluxo ascendente com volume útil de 10,08 L teve recheio de mídias Mini Biobob®, operado com tempos de detenção hidráulicas (TDH) de 8 h, 14 h e 20 h, razões de recirculação R0, R1 e R2, com/sem aeração. O regime do reator foi definido como próximo à mistura completa, sendo verificado aumento na mistura com a redução do TDH para a etapa não aerada e não observado sua influência para operação aerada. Os ensaios revelaram TDH médio menor que o teórico estipulado, atrelado ao surgimento de anomalias. Para ambas as operações não houve influência na mistura com a variação das razões de recirculação, não influindo na espessura da camada limite e na transferência de massa. Foi encontrado volume morto médio de 23,17% e 22,53% para as etapas aerada e não aerada respectivamente. Não foi encontrada correlação estatística significativa para o parâmetro em relação às variáveis estudadas. The effluent generation increase requires compact and efficient units to comply with quality discharge standards. The biological packed bed reactors offer support for biomass and the establishment of oxygen gradients to foment the simultaneous growth of nitrifiers and denitrifiers bacteria for nitrogen removal. The reactor performance does not only rely on microbial and enzymatic kinetics but also the physical process involved. The packed bed creates an uneven flow, fomenting anomalies in the system. The present study aimed to evaluate the hydrodynamic of a packed bed reactor in distinct operational conditions. The upflow cylindrical reactor with a volume of 10.08 L was filled with Mini Biobob® media and operated in hydraulic retention times (HRT) of 8 h, 14 h, and 20 h, with recirculation ratios R0, R1, and R2, with/without aeration. The flow pattern was defined as close to a complete mix, it was verified mixture increases with the HRT reduction for the non-aerated operation, and no influence was observed for the aerated period. The experiments revealed that the mean HRT was lower than the theoretical stipulated due to anomalies. The impact on the mixture was not noticed for both operations when varying the recirculation ratio, not influencing the boundary layer thickness and mass transfer. A mean dead volume of 23.17% and 22.53% were found for the aerated and non-aerated operations, respectively. A significant statistical correlation was not found for the studied variables' parameters.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: