Ensaios Extras com Carregamento Orgânico Volumétrico de 12 gDQO.l 1 d

Ao finalizar a terceira condição operacional do Subprojeto 1, decidiu-se, na tentativa de aumentar o desempenho do reator, realizar alguns ensaios extras ao projeto de pesquisa inicial, mantendo-se o carregamento orgânico volumétrico em 12 gDQO.l-1.d-1, a suplementação de bicarbonato de sódio, já otimizada, em 50 % (conforme resultados apresentados no Capítulo 5), e alterando-se algumas variáveis, tais como velocidade de recirculação da fase líquida (Etapa A), não suplementação de sais ao afluente (Etapa B), substituição da suplementação de sais pela suplementação de esgoto sintético ao afluente (Etapa C), e operação do reator renovando-se apenas parte de seu volume de meio reacional a cada ciclo, os quais são descritos a seguir:

• Etapa A – Operação do Reator com Velocidade de Recirculação da Fase Líquida

de 0,14 cm.s-1

A operação do reator nesta etapa foi muito semelhante àquela realizada na terceira condição operacional do Subprojeto 1. Na referida etapa, o reator foi operado em bateladas seqüenciais, tratando 2,5 l de soro de queijo a cada ciclo de 8 horas. A concentração de matéria orgânica no afluente foi de 4000 mgDQO.l-1, a qual correspondeu à uma carga orgânica volumétrica de 12 gDQO.l-1.d-1. Conforme foi realizado durante todo Subprojeto 1, o afluente continuou sendo suplementado com sais, o qual gerou uma água residuária cuja composição é dada pela Tabela 4.2. A suplementação de bicarbonato de sódio ao afluente (50 %) foi igual àquela

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otimizada na terceira condição operacional do Subprojeto 1. O que diferenciou esta etapa da terceira condição operacional, em termos de operação, foi a utilização de uma menor velocidade de recirculação da fase líquida, a qual foi de 0,14 cm.s-1. A realização deste ensaio com menor velocidade de recirculação da fase líquida foi motivada pela hipótese de que aumentando-se o tempo de passagem da água residuária ao longo do leito do reator podería-se aumentar também a eficiência daquele em termos de remoção de matéria orgânica, sem causar diminuição significativa na velocidade de transferência de massa externa. Os resultados da referida etapa são apresentados e discutidos no Capítulo 5.

• Etapa B – Operação do Reator sem Suplementação de Sais no Afluente

Nesta etapa o reator foi operado conforme a terceira condição operacional do Subprojeto 1, ou seja, em bateladas seqüenciais, tratando 2,5 l de soro de queijo a cada ciclo de 8 horas, com concentração de matéria orgânica no afluente igual a 4000 mgDQO.l-1 (a qual correspondeu à uma carga orgânica volumétrica de 12 gDQO.l-1.d-1), velocidade de recirculação da fase líquida de 0,19 cm.s-1 e suplementação de bicarbonato de sódio no afluente otimizada em 50 %. No entanto, nesta etapa, o afluente foi composto apenas por soro de queijo e bicarbonato de sódio, ou seja, o que diferenciou esta etapa daquela da terceira condição operacional do Subprojeto 1, em termos de operação, foi a ausência da suplementação de sais ao afluente. Esta etapa foi realizada visando-se verificar se a escassez de sais no soro de queijo poderia causar uma possível queda no desempenho do reator em termos de eficiência de remoção de matéria orgânica. Os resultados da referida etapa são apresentados e discutidos no Capítulo 5.

• Etapa C – Operação do Reator com Suplementação de Esgoto Sintético no

Afluente

A operação do reator nesta etapa seguiu praticamente a mesma metodologia daquela apresentada na terceira condição operacional do Subprojeto 1, ou seja, operação do reator em bateladas seqüenciais, tratando 2,5 l de água residuária a cada ciclo de 8 horas, carregamento orgânico volumétrico de aproximadamente 12 gDQO.l-1.d-1, velocidade de recirculação da fase líquida de 0,19 cm.s-1 e

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suplementação de bicarbonato de sódio no afluente otimizada em 50 %. O que diferenciou esta etapa da terceira condição operacional do Subprojeto 1 foi a substituição da suplementação de sais pela suplementação de esgoto sintético ao afluente, com o objetivo de verificar se tal mudança na composição do afluente poderia causar alguma diferença de desempenho do reator em termos de eficiência de remoção de matéria orgânica. Além disso, levando em consideração a possibilidade de aplicação dessa tecnologia em escala plena no futuro, o custo de operação pela adição de esgoto ao afluente é menor em relação àquele pela adição de sais. É importante ressaltar que a adição de esgoto sintético aumentou a concentração de matéria orgânica no afluente em torno de 1000 mgDQO.l-1, o que resultou em um afluente com concentração de matéria orgânica de aproximadamente 5000 mgDQO.l-1. A composição média da água residuária utilizada nesta etapa é apresentada na Tabela 4.3. Os resultados da referida etapa são apresentados e discutidos no Capítulo 5.

• Operação do Reator em Batelada com Renovação Parcial de seu Volume de

Meio Reacional por Ciclo

Este ensaio foi realizado com o objetivo de se verificar a influência da diluição inicial do afluente sobre a eficiência e a estabilidade do reator, para o tratamento de soro de queijo, conforme sugerido por Bezerra Junior (2004), mantendo-se praticamente as mesmas condições de operação adotadas na terceira condição operacional do Subprojeto 1, ou seja, carregamento orgânico volumétrico de 12 gDQO.l-1.d-1, suplementação de sais e bicarbonato de sódio ao afluente (já otimizada em 50 %), velocidade de recirculação da fase líquida de 0,19 cm.s-1 e tempo de ciclo de 8 horas. O que diferenciou este ensaio da terceira condição operacional do Subprojeto 1 foi o volume tratado a cada ciclo, o qual foi menor que 2,5 l, e a concentração de matéria orgânica no afluente, a qual foi maior que 4000 mgDQO.l-1_{. Para o estudo da influência da diluição} inicial do afluente, ou seja, da relação entre o volume alimentado (VA) e o volume de meio reacional (Vu) contido no reator, sobre a sua eficiência e estabilidade, a concentração de matéria orgânica no afluente foi variada conforme a relação entre o volume alimentado (ou renovado) e o volume de meio reacional contido no reator (razão VA/Vu), de modo a manter constante a carga orgânica volumétrica em, aproximadamente, 12 gDQO.l-1.d-1. As condições estudadas foram: (1) volume

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alimentado de 1,75 l com volume residual de 0,75 l e concentração de matéria orgânica no afluente em torno de 5700 mgDQO.l-1; (2) volume alimentado de 1,25 l com volume residual de 1,25 l e concentração de matéria orgânica no afluente em torno de 8000 mgDQO.l-1; e (3) volume alimentado de 0,63 l com volume residual de 1,87 l e concentração de matéria orgânica no afluente em torno de 16000 mgDQO.l-1.d-1. Os resultados das três condições estudadas neste ensaio são apresentados e discutidos no Capítulo 5.

4.3.2.3. Influência do Tempo de Enchimento, da Carga de Choque e da