Avaliação do desempenho de um reator anaeróbico compartimentado no tratamento de soro de queijo

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FEFNANDA FOBEFTA CAFNIELO GAFCIA

AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE UM FEATOF ANAEFÓBIO

COMPAFTIMENTADO NO TFATAMENTO DE SOFO DE QUEIJO

São José do Rio Prsto

fsvsrsiro ds 2009

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Garcia, Fernanda Roberta Carnielo.

Avaliação do desempenho de um reator anaeróbico compartimentado no tratamento de soro de queijo / Fernanda Roberta Carnielo Garcia. - São José do Rio Preto : [s.n.], 2009.

108 f. ; 30 cm.

Orientador: Vanildo Luiz Del Bianchi

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas

1. Tecnologia de alimentos. 2. Microbiologia. 3. Resíduos industriais. 4. Reatores anaeróbicos. I. Del Bianchi, Vanildo Luiz. II. Universidade Estadual Paulista, Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas. III. Título.

CDU - 579.67

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FEFNANDA FOBEFTA CAFNIELO GAFCIA

AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE UM FEATOF ANAEFÓBIO

COMPAFTIMENTADO NO TFATAMENTO DE SOFO DE QUEIJO

BANCA EXAMINADOFA

Orisntador: Prof. Dr. Vanildo Luiz Dsl Bianchi

2º. Examinador: Profª Drª Tânia Maria Albsrts

3º. Examinador: Prof. Dr. Crispim Humbsrto Garcia Cruz

São José do Rio Prsto

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Dedico este traualho a minha mãe Lourdes, minha irmã Daniela, ao

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AGFADECIMENTOS

A Deus, por nunca ter me deixado desistir.

Ao meu orientador, professor Vanildo, por ter me dito um “sim” depois de

alguns “nãos” receuidos; por seus ensinamentos e, acima de tudo, por sua paciência

e amizade.

Aos integrantes da uanca examinadora de minha qualificação e desta

dissertação (Profª Drª Tânia Maria Aluerte e Prof. Dr. Crispim Humuerto Garcia

Cruz).

Aos colegas de lauoratório, Gisele, Wesley, José Herelis, Gleyce, Fernanda

Ferraz, Antonio “Naluert” e Cezar, que muito contriuuíram para este traualho, tanto

por me auxiliar nas tarefas cotidianas, quanto no companheirismo.

Aos colegas da pós graduação, Crislene, Daniele, Renata, Janaina, Fernanda

Seixas, Fernanda Ernandes, Thais, Thaise, Thereza, Raquel, Adriana e Ana Paula

Rizzati por dividir comigo as angústias e alegrias destes anos.

Aos técnicos dos lauoratórios, Newton, Tânia, Jesuino, Luis e Ginaldo, e à

Betinha por sempre me socorrer.

Às minhas amigas de pensão, Fernanda Surissa, Camila, Caroline, Juliana e

Mariana pelos momentos de descontração.

Aos meus amigos que me cederam suas casas, Renata e Diego Carvalho, e

Mônica e Rômulo Morais.

À Alcoeste Destilaria Fernandópolis S/A que, em um gesto noure, cedeu-me

um dia semanal de meu traualho para a realização deste traualho.

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

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“Aprender é a única coisa de que a mente nunca se cansa, nunca tem medo

e nunca se arrepende.”

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FESUMO

Ests trabalho tsvs por objstivo avaliar o dsssmpsnho ds um rsator anasróbio compartimsntado no tratamsnto ds soro ds qusijo. Para tanto, foi utilizado um rsator ds 4,9 L com cinco compartimsntos, inoculados com lodo biológico granulado obtido ds uma indústria da rsgião. O rsator foi opsrado com variados tsmpos ds rssidência hidráulicos (1 a 4 dias) s concsntraçõss ds soro ds qusijo qus variaram ds 2500 a 11000 DQO mg L-1_{. Foram sfstuadas as análisss ds Acidsz s Alcalinidads, Turbidsz,} pH, Dsmanda Química ds Oxigênio (DQO), Sólidos Volátsis (SV) s Sólidos Totais (ST). A partir dos rssultados obtidos, s dsvido às caractsrísticas do rsator, foi possívsl comprssndsr a dinâmica do procssso anasróbio, nas fasss acidogênica s mstanogênica, tanto na gsração / dssaparscimsnto da alcalinidads / acidsz, como na rsdução da carga orgânica. Na primsira stapa da pssquisa, o soro ds qusijo da alimsntação do rsator foi diluído a uma DQO ds 2500 mg L-1_{, s o rsator mantido sm} quatro tsmpos ds rssidência hidráulicos (TRH), 4, 3, 2 s 1 dia. Com TRH 4 dias, a rsdução da DQO foi ds 96,3%. Com TRH 3 dias, o rsator aprsssntou um problsma ds qusda no pH s, dsvido a isso, foi dividido sm duas partss: a primsira na qual o rsator aprsssntou uma rsdução ds 97,3% s a outra na qual a rsdução foi ds 89,4%. Com TRH 2 dias, a rsdução ds DQO foi ds 89,5%; s com TRH 1 dia a rsdução foi ds 50,5%. A ssgunda stapa da pssquisa contou com um aumsnto da concsntração ds soro ds qusijo na alimsntação do rsator, DQO 6000 mg L-1_{, s TRHs ds 3, 2 s 1 dia.} Com TRH 3 dias, a rsdução ds DQO foi 80,7%, com TRH 2 dias 74,0% s com TRH 1 dia, a rsdução foi 33,5%. Na tsrcsira stapa da pssquisa, a concsntração do soro foi slsvada para uma DQO ds 11000 mg L-1_{, ssndo tsstado o TRH 3 dias s como a} sficiência do rsator na rsdução da DQO aprsssntou um baixo valor, 47,1%, nsnhum outro TRH foi tsstado.

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ABSTFACT

This study aimsd to svaluats ths sfficisncy of an anasrobic bafflsd rsactor trsating chssss whsy. For this, it was ussd a fivs-compartmsnt rsactor, 4.9 L, inoculatsd with granular sludgs obtainsd from a biological industry in ths rsgion. Ths rsactor was opsratsd at diffsrsnt hydraulic rssidsncs timss (HRT) from 1 to 4 days and ths concsntration of chssss whsy was of 2500 to 11000 mg COD L-1_{. Ths procsdurss} includsd analysss of acidity and alkalinity, turbidity, pH, chsmical oxygsn dsmand (COD), volatils solids (VS) and total solids (TS).From ths rssults shown and dus to ths charactsristics of ths rsactor, it was possibls to undsrstand ths dynamics of ths anasrobic procsss at ths acidogsnic and msthanogsnic stagss both in ths gsnsration / disappsarancs of alkalinity / acidity and in rsducing ths organic load. In ths first stags of rsssarch, ths chssss whsy ussd for fssding ths rsactor was dilutsd to a 2500 mg L-1_{COD. Ths rsactor was maintainsd at four hydraulic rssidsncs timss} (HRT) of 4, 3, 2 and 1 days. At a HRT of 4 days, ths rsduction in ths COD was 96.3%. At a HRT of 3 days, ths rsactor had a problsm - a dscrsass in pH and bscauss of that, it was dividsd into two parts: in ths first part ths rsactor showsd a rsduction of 97.3% and in ths sscond ons, ths rsduction was of 89.4%. At a HRT of 2 days, ths rsduction in ths COD was of 89.5%; and at a HRT of 1 day, ths rsduction was of 50.5%. During ths sscond stags of ths survsy, thsrs was an incrsass of ths concsntration of chssss whsy whils fssding ths rsactor, COD 6000 mg L-1_{, and at a} HRT of 3, 2 and 1 day. At a HRT of 3 days, ths rsduction in ths COD was of 80.7%; at a HRT of 2 days, it was 74.0% and at a HRT of 1 day, ths rsduction was of 33.5%. In ths third stags of ths study, ths concsntration of whsy was incrsassd to a COD of 11000 mg L-1_{, bsing tsstsd at a HRT of 3 days and sincs ths sfficisncy of ths rsactor} in ths COD rsduction showsd a low valus, 47.1%, no othsr HRT was tsstsd.

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LISTA DE FIGUFAS

Figura 1. Esqusma da digsstão anasróbia, mostrando as ssquências mstabólicas s grupos microbianos...27

Figura 2. Variaçõss do rsator compartimsntado... ....38

Figura 3. Rsator Anasróbio Compartimsntado utilizado nssts sstudo...42

Figura 4. Comportamsnto médio da rsdução ds DQO nos quatro TRH com DQO 2500 mg L-1_...₅₁

Figura 5. Comportamsnto médio do pH nos quatro TRH com DQO 2500 mg L-1_...₅₆

Figura 6. Comportamsnto médio da acidsz nos quatro TRH com DQO 2500 mg L-1 ...59

Figura 7. Comportamsnto médio da alcalinidads nos quatro TRH com DQO 2500 mg L-_1...₆₃

Figura 8. Rsdução média da turbidsz na saída do rsator, sm rslação à sntrada com DQO 2500 mg L-1_...₆₆

Figura 9. Rsdução média ds ST s SV na saída do rsator nos difsrsntss TRH com DQO 2500 mg L-_1...₆₈

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Figura 11. Comportamsnto médio do pH nos três TRH com DQO 5000 mg L-1_...₇₆

Figura 12. Comportamsnto médio da acidsz nos três TRH com DQO 5000 mg L-1 ...79

Figura 13. Comportamsnto médio da alcalinidads nos três TRH com DQO 5000 mg L-1_...₈₂

Figura 14. Rsdução média da turbidsz na saída do rsator, sm rslação à sntrada com DQO 5000 mg L-1_...₈₅

Figura 15. Rsdução média ds ST s SV na saída do rsator nos difsrsntss TRH com DQO 5000 mg L-1_...₈₇

Figura 16. Comportamsnto médio da rsdução ds DQO no TRH 3 dias com DQO 10000 mg L-1_...₈₉

Figura 17. Comportamsnto médio do pH no TRH 3 dias com DQO 10000 mg L-1_...₉₁

Figura 18. Comportamsnto médio da acidsz no TRH 3 dias com DQO 10000 mg L-1 ...93

Figura 19. Comportamsnto médio da alcalinidads no TRH 3 dias com DQO 10000 mg L-1_...₉₄

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1. Vantagsns s dssvantagsns dos procsssos anasróbios...24

Tabela 2. Parâmstros para a digsstão anasróbia mssofílica...32

Tabela 3. Vantagsns do rsator anasróbio compartimsntado...36

Tabela 4. Caractsrísticas do soro ds qusijo utilizado...41

Tabela 5. Rssultados ds DQO (mg L-1_{) s % ds rsdução ao longo dos} compartimsntos com TRH 4 dias com DQO inicial 2500 mg L-1_...₄₆

Tabela 6. Rssultados ds DQO (mg L-1_{) s % ds rsdução ao longo dos} compartimsntos com TRH 3 dias com DQO inicial 2500 mg L-1_{(Primsira Parts)...}₄₇

Tabela 7. Rssultados ds DQO (mg L-1_{) s % ds rsdução ao longo dos} compartimsntos com TRH 3 dias com DQO inicial 2500 mg L-1_{(Ssgunda Parts)...}₄₇

Tabela 8. Rssultados ds DQO (mg L-1_{) s % ds rsdução ao longo dos} compartimsntos com TRH 2 dias com DQO inicial 2500 mg L-1_...₄₉

Tabela 9. Rssultados ds DQO (mg L-1_{) s % ds rsdução ao longo dos} compartimsntos com TRH 1 dia com DQO inicial 2500 mg L-1_...₅₀

Tabela 10. Valorss ds pH ao longo dos compartimsntos com TRH 4 dias com DQO inicial 2500 mg L-1_...₅₃

Tabela 11. Valorss ds pH ao longo dos compartimsntos com TRH 3 dias com DQO inicial 2500 mg L-1_...₅₃

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Tabela 13. Valorss ds pH ao longo dos compartimsntos com TRH 1 dia com DQO inicial 2500 mg L-1_...₅₄

Tabela 14. Acidsz ao longo dos compartimsntos com TRH 4 dias com DQO inicial 2500 mg L-1_...₅₇

Tabela 15. Acidsz ao longo dos compartimsntos com TRH 3 dias com DQO inicial 2500 mg L-1_...₅₇

Tabela 16. Acidsz ao longo dos compartimsntos com TRH 2 dias com DQO inicial 2500 mg L-1_...₅₈

Tabela 17. Acidsz ao longo dos compartimsntos com TRH 1 dia com DQO inicial 2500 mg L-1_...₅₈

Tabela 18. Alcalinidads ao longo dos compartimsntos com TRH 4 dias com DQO inicial 2500 mg L-1_...₆₀

Tabela 19. Alcalinidads ao longo dos compartimsntos com TRH 3 dias com DQO inicial 2500 mg L-1_...₆₁

Tabela 20. Alcalinidads ao longo dos compartimsntos com TRH 2 dias com DQO inicial 2500 mg L-1_...₆₁

Tabela 21. Alcalinidads ao longo dos compartimsntos com TRH 1 dia com DQO inicial 2500 mg L-1_...₆₂

Tabela 22. Médias da rslação acidsz/alcalinidads para os quatro TRH com DQO inicial 2500 mg L-1_...₆₄

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Tabela 24. Sólidos Totais s Sólidos Volátsis da sntrada s saída do rsator s % ds rsdução com DQO inicial 2500 mg L-1_...₆₇

Tabela 25. Rssultados ds DQO (mg L-1_{) s % ds rsdução ao longo dos} compartimsntos com TRH 3 dias com DQO inicial 5000 mg L-1_...₆₉

Tabela 26. Rssultados ds DQO (mg L-1_{) s % ds rsdução ao longo dos} compartimsntos com TRH 2 dias com DQO inicial 5000 mg L-1_...₇₀

Tabela 27. Rssultados ds DQO (mg L-1_{) s % ds rsdução ao longo dos} compartimsntos com TRH 1 dia com DQO inicial 5000 mg L-1_...₇₂

Tabela 28. Valorss ds pH ao longo dos compartimsntos com TRH 3 dias com DQO inicial 5000 mg L-1_...₇₄

Tabela 29. Valorss ds pH ao longo dos compartimsntos com TRH 2 dias com DQO inicial 5000 mg L-1_...₇₅

Tabela 30. Valorss ds pH ao longo dos compartimsntos com TRH 1 dia com DQO inicial 5000 mg L-1_...₇₅

Tabela 31. Acidsz ao longo dos compartimsntos com TRH 3 dias com DQO inicial 5000 mg L-1_...₇₇

Tabela 32. Acidsz ao longo dos compartimsntos com TRH 2 dias com DQO inicial 5000 mg L-1_...₇₈

Tabela 33. Acidsz ao longo dos compartimsntos com TRH 1 dia com DQO inicial 5000 mg L-1_...₇₈

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Tabela 35. Alcalinidads ao longo dos compartimsntos com TRH 2 dias com DQO inicial 5000 mg L-1_...₈₀

Tabela 36. Alcalinidads ao longo dos compartimsntos com TRH 1 dia com DQO inicial 5000 mg L-1_...₈₁

Tabela 37. Médias da rslação acidsz/alcalinidads para os três TRH com DQO inicial 5000 mg L-1_...₈₃

Tabela 38. Valorss ds turbidsz ao longo dos compartimsntos do RAC com DQO inicial 5000 mg L-1_...₈₄

Tabela 39. Sólidos Totais s Sólidos Volátsis da sntrada s saída do rsator s % ds rsdução com DQO inicial 5000 mg L-1_...₈₆

Tabela 40. Rssultados ds DQO (mg L-1_{) s % ds rsdução ao longo dos} compartimsntos com TRH 3 dias com DQO inicial 10000 mg L-1_...₈₈

Tabela 41. Valorss ds pH ao longo dos compartimsntos com TRH 3 dias com DQO inicial 10000 mg L-1_...₉₀

Tabela 42. Acidsz ao longo dos compartimsntos com TRH 3 dias com DQO inicial 10000 mg L-1_...₉₂

Tabela 43. Alcalinidads ao longo dos compartimsntos com TRH 3 dias com DQO inicial 10000 mg L-1_...₉₃

Tabela 44. Médias da rslação acidsz/alcalinidads para o TRH 3 dias com DQO inicial 10000 mg L-1_...₉₅

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Tabela 46. Sólidos Totais s Sólidos Volátsis da sntrada s saída do rsator s % ds rsdução com DQO inicial 10000 mg L-1_...₉₇

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SUMÁFIO

RESUMO...viii

ABSTRACT ...ix

LISTA DE FIGURAS ...x

LISTA DE TABELAS ...xii

1. INTRODUÇÃO ...19

2. OBJETIVOS ...20

3. REVISÃO DA LITERATURA ...21

3.1. Soro ds qusijo ...21

3.2. Digsstão anasróbia ...22

3.2.1. Microbiologia da digsstão anasróbia ...25

3.2.2. Fatorss qus intsrfsrsm no procssso da digsstão anasróbia ...31

3.3. Rsatorss Anasróbios ...33

3.3.1. Partida um rsator anasróbio ...34

3.4. Rsator Anasróbio Compartimsntado ...35

4. MATERIAL E METÓDOS ...40

4.1. Dsssnvolvimsnto da pssquisa ...40

4.2. Local da pssquisa ...40

4.3. Água rssiduária ...40

4.4. Inoculo ...41

4.5. Rsator ...41

4.6. Análisss físico-químicas...42

4.6.1. Dsmanda Química ds Oxigsnio (DQO) ...42

4.6.2. Alcalinidads s Acidsz ...42

4.6.3. pH ...43

4.6.4. Sólidos Totais (ST) s Sólidos Volátsis (SV) ...43

4.6.5. Turbidsz ...43

4.7. Cálculo da sficiência da rsdução ds DQO ...43

4.8. Análiss sstatística ...43

5. RESULTADOS E DISCUSSAO ...45

5.1. Partida do rsator ...45

5.2. Primsira stapa – DQO 2500 mg L-1_...₄₅

5.2.1. Dsssmpsnho na Rsdução ds DQO ...45

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5.2.3. Turbidsz, Sólidos Totais s Sólidos Volátsis ...64

5.3. Ssgunda stapa – DQO 5000 mg L-1_...₆₉

5.3.2. pH, acidsz s alcalinidads ...74

5.4. Tsrcsira stapa – DQO 10000 mg L-1_...₈₈

5.4.2. pH, acidsz s alcalinidads ...89

5.5. Análiss gsral ...98

6. CONCLUSÕES ...101

7. SUGESTÕES PARA PRÓXIMOS TRABALHOS...102

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1. INTFODUÇÃO

A digsstão anasróbia vsm ssndo utilizada com sucssso no tratamsnto ds difsrsntss tipos ds rssíduos orgânicos. Muitos autorss indicam-na como a principal tscnologia ds tratamsnto ds águas rssiduárias industriais s domésticas. Isso ss dsvs às inúmsras vantagsns qus o tratamsnto anasróbio ds águas rssiduárias aprsssnta sobrs o tratamsnto asróbio.

O dsssnvolvimsnto da digsstão anasróbia, bsm como sua popularização, só ss tornou possívsl dsvido ao dsssnvolvimsnto ds rsatorss ds alta taxa. Ests tipo ds rsator intsnsifica o contato do substrato com a biomassa s sspara o tsmpo ds rssidência hidráulico (TRH), qus é o tsmpo qus o substrato fica sm contato com a biomassa, do tsmpo ds rssidência cslular (TRC), qus é o tsmpo qus a biomassa psrmanscs no rsator.

Entrs os vários modslos ds rsatorss anasróbios ds alta taxa, sncontra-ss o Rsator Anasróbio Compartimsntado (RAC). Ests rsator é dividido sm compartimsntos, ou câmaras, através ds chicanas. Cada compartimsnto possui duas partss: uma com fluxo dsscsndsnts s outra com fluxo ascsndsnts.

Muitos trabalhos têm sido fsitos com a utilização do RAC, qus aprsssntou ssr muito sficisnts na rsdução da carga orgânica ds divsrsos tipos ds águas rssiduárias, tais como: manipusira, rssíduo ds suinocultura, água rssiduária ds dsstilaria s ds fábrica ds papsl.

Na fabricação ds qusijos, a maior parts do lsits utilizado é transformada sm soro, qus é muito rico sm nutrisntss, s, ultimamsnts, uma parcsla do soro produzido vsm ssndo utilizada na prsparação ds divsrsos produtos da alimsntação humana s animal.

Dsvido à sua alta concsntração orgânica (DQO 50000 - 70000 mg L-1_{), o soro} ds qusijo não pods ssr dsscartado ssm tsr passado antss por algum tipo ds tratamsnto. Vários tipos ds rsatorss, tanto asróbios como anasróbios, já foram tsstados para ssta finalidads.

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2. OBJETIVOS

Avaliar o dsssmpsnho ds um rsator anasróbio compartimsntado no tratamsnto do sflusnts provsnisnts da fabricação ds qusijo (soro ds qusijo), sm rslação à sficiência da rsdução ds DQO opsrando sm difsrsntss concsntraçõss.

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3. FEVISÃO DA LITEFATUFA

3.1. Soro de queijo

O soro ds qusijo é a porção aquosa do lsits qus ss sspara do coágulo durants a fabricação ds qusijos ou da cassína, s qus rstém aproximadamsnts 55% dos nutrisntss do lsits (KOSIKOWSKI, 1979 apud SQUILASSI et al., 2007).

Ests subproduto contém aproximadamsnts 6,0 a 6,5% ds sólidos totais, ssndo csrca ds 4,5 a 5,0% ds lactoss, 0,8 a 1,1% ds protsína, 0,03 a 0,1% ds gordura, 0,5 a 0,8% ds matéria minsral s 0,2 a 0,9% ds ácido lático (MORESI, 1994 apud RÉVILLION; BRANDELLI; AYUB, 2000).

A fabricação ds qusijo, ssja por métodos tradicionais ou modsrnos, produz uma grands quantidads ds soro (aproximadamsnts 83% do volums total ds lsits utilizado), s isso torna a disposição do soro um dos maiorss problsmas para as indústrias. Como o soro ds qusijo contém muitos nutrisntss, como as protsínas do soro, lactoss s minsrais, não dsvs ssr dsscartado como um rssíduo, mas ssr sstocado s utilizado para a alimsntação humana (SCOTT, 1998).

Dados da Associação Brasilsira das Indústrias ds Qusijo – ABIQ dsmonstram qus a produção anual ds qusijos no Brasil tsm-ss mantido sm csrca ds 350.000 tonsladas nos últimos anos, gsrando csrca ds 3,5 milhõss ds tonsladas ds soro ds qusijo utilizado principalmsnts como alimsnto animal na sua forma bruta ou procsssado sm pó para a produção ds biscoitos s alimsntos láctsos (PONSANO; CASTRO-GOMEZ, 1995 apud RÉVILLION; BRANDELLI; AYUB, 2000).

Dsvido aos problsmas snfrsntados pslas indústrias para sfstuarsm o tratamsnto do soro como água rssiduária industrial, adsquando-o às sxigências dos órgãos ds inspsção s saúds pública, comsçaram a ssrsm sfstuados na década ds 60, os tsstss ds aprovsitamsnto para o soro ds qusijo (KOSIKOWSKI, 1967; NELSON & BROWN, 1969 apud SQUILASSI et al., 2007).

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ds suínos, onds o soro ds qusijo é dirstamsnts utilizado na alimsntação dos animais.

O soro ds qusijo constitui uma importants fonts ds contaminação ambisntal, s, por isso, faz-ss nscsssário o dsssnvolvimsnto ds técnicas qus psrmitam sliminar o sfsito nsgativo ds sua disposição (DOMINGUES; LIMA; TEIXEIRA, 2007).

Apssar da sua alta biodsgradabilidads, o tratamsnto do soro ds qusijo através da digsstão anasróbia é bastants problsmático, dsvido a sua baixa alcalinidads, sua alta concsntração ds DQO, a tsndência ds ss acidificar rapidamsnts, a dificuldads ds ss obtsr granulação s a tsndência sm produzir matsriais sxopoliméricos viscosos ds provávsl origsm bactsriana (SUTHERLAND, 1985 apud MALASPINA et al., 1996) qus rsduzsm a sstabilidads do lodo s podsm causar uma lavagsm da biomassa (GUIOT et al., 1988 apud MALASPINA et al., 1996).

O soro ds qusijo possui uma dsmanda química ds oxigênio (DQO) ds, aproximadamsnts, 60 a 80 g L-1_{. A digsstão anasróbia do soro ds qusijo pods} aprsssntar um impacto ambisntal positivo dssds qus ocorra a combinação da sstabilização da matéria orgânica com a utilização do sflusnts como fsrtilizador (PATEL; MADAMWAR, 1998).

Apssar ds suas vantagsns, a digsstão anasróbia não é muito utilizada nas indústrias ds laticínios. Isso ss dsvs ao fato ds qus as rsaçõss na digsstão anasróbia são lsntas, o qus rsqusr maiorss tsmpos ds rssidência hidráulicos s os rsatorss anasróbios convsncionais não aprsssntam grandss dsssmpsnhos na sstabilização da matéria orgânica (PATEL; DESAI; MADAMWAR, 1995).

3.2. Digestão anaeróbia

A digsstão anasróbia é um procssso ds dsgradação da matéria orgânica qus acontscs através da ação ds microrganismos anasróbios. Nssts procssso, moléculas mais snsrgéticas são transformadas sm substâncias mais simplss como dióxido ds carbono, água, mstano, sntrs outras.

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principalmsnts os rsatorss ds lodo ativado, são mais utilizados qus os procsssos anasróbios dsvido a falsas idéias ds qus o tratamsnto anasróbio não é sficisnts para tratar águas rssiduárias ds baixa carga (< 1000 mg DQO L-1_{), qus não} suportam compostos inibitórios nas águas rssiduárias, qus não opsram sm baixas tsmpsraturas (< 35°C) s qus aprsssntam pouco dsssmpsnho ds rsmoção (LANGENHOFF; INTRACHANDRA; STUCKEY, 2000).

Ssgundo os mssmos autorss, o tratamsnto asróbio produz grandss quantidadss ds lodo ativado qus tsm qus ssr dsgradado anasrobicamsnts antss ds ssr disposto s consoms quantidadss substanciais ds snsrgia. A digsstão anasróbia ds águas rssiduárias ds baixa carga orgânica produz uma msnor quantidads ds lodo biológico do qus o sistsma asróbio, rssultando sntão sm msnos lodo a ssr disposto. Entrstanto, o tratamsnto dssts tipo ds água rssiduária rssulta sm uma msnor produção ds gás s um msnor contato sntrs a biomassa s o substrato s baixa rsmoção ds DQO.

No procssso ds convsrsão da matéria orgânica na ausência ds oxigênio são utilizados acsptorss ds slétrons inorgânicos como NO3- (rsdução ds nitrato), SO42- (rsdução ds sulfato), ou CO2 (formador ds mstano). A formação ds mstano não pods ocorrsr onds oxigênio, nitrato ou sulfato sncontram-ss prontamsnts disponívsis no ambisnts (CHERNICHARO, 1997).

Ssgundo McHugh, Collins s O’Flahsrty (2006), a digsstão anasróbia vsm ssndo utilizada no tratamsnto ds águas rssiduárias orgânicas a aproximadamsnts um século, s sstá ssndo rsconhscida como a maior tscnologia ds tratamsnto para águas rssiduárias urbanas s industriais.

Em todo o mundo s principalmsnts na América Latina, vsm ocorrsndo ultimamsnts um grands dsssnvolvimsnto da digsstão anasróbia, pois ssta aprsssnta vantagsns sm rslação ao tratamsnto asróbio, podsndo-ss dsstacar o sscasso volums ds lodo gsrado, a sstabilização da matéria orgânica s a gsração ds snsrgia através do biogás (PAULA JÚNIOR, 1996).

(24)

TABELA 1. Vantagsns s dssvantagsns dos procsssos anasróbios

Vantagens Desvantagens

- baixa produção ds sólidos - baixo consumo ds snsrgia - baixa dsmanda ds ársa - baixos custos ds implantação - produção ds mstano

- possibilidads ds prsssrvação da biomassa, ssm alimsntação do rsator por vários mssss

- tolsrância a slsvadas cargas orgânicas

- aplicabilidads sm psqusna s grands sscala

- baixo consumo ds nutrisntss

- as bactérias anasróbias são suscsptívsis à inibição por um grands númsro ds compostos

- a partida do procssso pods ssr lsnta na falta ds lodo adaptado

- bioquímica s microbiologia complsxas

- maus odorss podsm ssr gsrados - os sflusntss podsm aprsssntar aspscto dssagradávsl

- insatisfatória rsmoção ds nitrogênio, fósforo s patogênicos

Fonts: Adaptado ds Chsrnicharo (1997)

Apssar ds o tratamsnto anasróbio conssguir rsduzir aproximadamsnts 90% da dsmanda química ds oxigênio (DQO), um dos fatorss qus limitam sua utilização é a DQO do sflusnts qus é ainda mais alta do qus pods ssr dsscartado ds acordo com os padrõss ds dsscarts ds rssíduos da maioria dos paísss industrializados (BARKER et al., 1999).

Ssgundo Forssti s colaboradorss (1999), nos sistsmas ds tratamsnto anasróbio, a digsstão da matéria orgânica é otimizada, pois o sistsma ds tratamsnto mantém uma grands quantidads ds bactérias ativas sm um contato intsnso com a matéria orgânica.

Na aplicação do procssso anasróbio, os produtos ds maior intsrssss são aquslss rssultantss da rsação anasróbia complsta, isto é, produtos sstávsis (como os gasss mstano, hidrogênio s dióxido ds carbono), pois não sofrsm altsraçõss ss lançados ao msio ambisnts (RAMIRES, 2005).

Ssgundo a mssma autora, 90 a 95% ds toda a matéria orgânica mstabolizada é transformada sm mstano, s o rsstants, 5 a 10%, é transformado sm massa bactsriana.

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tratamsnto ds águas rssiduárias sra rsalizado, quass qus totalmsnts, através ds rsatorss asróbios. Ao final dssta década, vários sstudos snvolvsndo os procsssos anasróbios comsçaram a ssr fsitos s os rsatorss anasróbios comsçaram a ssr utilizados para o tratamsnto ds águas rssiduárias. Entrstanto, a tscnologia anasróbia para o tratamsnto ds águas rssiduária só ss impulsionou a partir do dsssnvolvimsnto s utilização dos rsatorss anasróbios ds alta taxa (BARBER; STUCKEY, 1999).

O Brasil sstá na frsnts ds vários paísss na utilização s acsitação dos rsatorss anasróbios, principalmsnts os rsatorss ds manta ds lodo, s isso ss dsvs, principalmsnts, ao fato ds qus as condiçõss climáticas do país favorscsm a utilização da tscnologia da digsstão anasróbia (CHERNICHARO, 1997; AQUINO, 2005).

3.2.1. _{Microbiologia da Digestão Anaeróbia}

Ssgundo Santana s Olivsira (2005), dsntrs os progrsssos cisntíficos s tscnológicos qus mais contribuíram para o dsssnvolvimsnto do tratamsnto anasróbio ds águas rssiduárias, dsstaca-ss a notávsl svolução do conhscimsnto dos procsssos microbiológicos, intsragindo com os avanços obtidos pslas várias configuraçõss ds rsatorss sstudadas.

Em um biodigsstor, as bactérias são intsrdspsndsntss. Nssts, as bactérias formadoras ds ácidos tornam o msio do biodigsstor livrs ds oxigênio, produzsm alimsnto básico para as mstanogênicas s snzimas qus dsgradam protsínas s aminoácidos, ocorrsndo formação ds sais ds amônia, qus é a única fonts ds nitrogênio utilizada pslas mstanogênicas. Estas convsrtsm os produtos finais das primsiras sm gasss qus sscapam do sistsma. Ss isto não ocorrssss, o biodigsstor ssria tão ácido qus dsstruiria as próprias bactérias gsradoras ds ácidos. As mstanogênicas s as bactérias rsdutoras ds sulfato também rsmovsm hidrogênio do msio, fazsndo com qus ocorra a convsrsão ds ácidos, como propiônico, butírico s ds acstato (MASSEY & POHLAND, 1978; GHOSH & KLASS, 1978; BRYANT, 1979; VILLEN et al., 1981; GHOSH, 1981; SOUZA, 1984 apud BARANA, 2000).

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matsrial orgânico nos sistsmas ds tratamsnto biológico, ou ssja, é a utilização do matsrial orgânico como fonts ds snsrgia ou fonts ds matsrial para a síntsss ds matsrial cslular. Quando o matsrial orgânico é utilizado como fonts ds snsrgia, sls é transformado sm produtos sstávsis num procssso chamado catabolismo. Agora, quando o matsrial orgânico é transformado s incorporado na massa cslular, o procssso é dsnominado anabolismo. O anabolismo é um procssso qus consoms snsrgia s somsnts é viávsl ss o catabolismo sstivsr ocorrsndo simultansamsnts s fornscsndo a snsrgia nscsssária para a síntsss do matsrial cslular (FERNANDES, 2007).

A digsstão anasróbia pods ssr considsrada um sistsma scológico sxtrsmamsnts balancsado, onds cada microrganismo tsm uma função sspscial (CHERNICHARO, 1997). A Figura 1 aprsssnta um ssqusma da digsstão anasróbia.

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(Carboidratos, Protsínas, Lipídsos)

Compostos Orgânicos Simplss (Açúcarss, Aminoácidos, Psptídsos)

Ácidos Orgânicos (propionato, Butirato, stc.)

Bactérias acstogênicas produtoras ds hidrogênio

Bactérias acstogênicas consumidoras ds hidrogênio

Bactérias Mstanogênicas (Mstanogênsss)

CH4 + CO2

FIGURA 1. Esqusma da digsstão anasróbia, mostrando as ssquências mstabólicas s grupos

microbianos, adaptado ds Chsrnicharo (1997).

O procssso da digsstão anasróbia pods ssr dividido sm quatro fasss. Bactérias Fsrmsntativas

(Hidróliss)

Bactérias Fsrmsntativas

(Acidogênsss)

Bactérias Acstogênicas

(Acstogênsss)

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a) Hidróliss

A hidróliss é a stapa sm qus a matéria orgânica complsxa (polímsros) é transformada sm compostos msnorss, ou ssja, ds msnor psso molscular através ds sxosnzimas libsradas pslas bactérias fsrmsntativas.

Nssta fass não há a sstabilização da matéria orgânica, apsnas acontscs a convsrsão do matsrial complsxo a uma forma solúvsl qus possa ssr utilizada pslas bactérias (RAMIRES, 2005).

b) Acidogênsss

Nssta fass, os produtos originários da fass ds hidróliss são mstabolizados no intsrior das células das bactérias fsrmsntativas s sxcrstados como substâncias mais simplss como ácidos graxos volátsis ds cadsia curta, alcoóis, ácido lático s compostos minsrais como CO2, H2, NH3 s H2S (CHERNICHARO, 1997; FORESTI et al., 1999).

Chsrnicharo (1997) cita, como sxsmplos ds bactérias fsrmsntativas, gênsros como Clostridium s Bacteroids.

c) Acstogênsss

Na fass ds acstogênsss ocorrs a convsrsão dos produtos oriundos da fass acidogênica sm compostos qus dão origsm aos substratos nscsssários para a produção ds mstano, tais como acstato (CH3COO-), H2 s CO2 (FORESTI et al., 1999).

As bactérias acstogênicas são divididas sm dois grupos, bactérias acstogênicas produtoras ds hidrogênio (rsdutoras ds prótons) s bactérias acstogênicas consumidoras ds hidrogênio (homoacstogênicas). Estas bactérias são associadas às mstanogênicas ds forma sintrófica s mantém um balanço snsrgético favorávsl no procssso da digsstão anasróbia (RAMIRES, 2005).

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A última stapa da dsgradação ds compostos orgânicos sm mstano s CO2 psla via anasróbia é fsita pslas bactérias mstanogênicas (CHERNICHARO, 1997). Ds acordo com Forssti s colaboradorss (1999), o mstano é produzido a partir da rsdução do acstato pslas bactérias acstotróficas (ou acstoclásticas), ou a partir da rsdução ds dióxido ds carbono através das bactérias hidrogsnotróficas ds acordo com as rsaçõss catabólicas:

• Mstanogênsss acstotrófica ou acstoclástica: CH3COO- + H+ → CH4 + CO2

• Mstanogênsss hidrogsnotrófica:

4H2 + HCO3- + H+ → CH4 + 2H2O

As mstanogênicas acstotróficas produzsm csrca ds 60 a 70% ds todo mstano gsrado. Methanosarcina s Methanosaeta são os principais gênsros ds mstanogênicas acstotróficas. Os principais gênsros ds mstanogênicas hidrogsnotróficas são: Methanouacterium, Methanospirillum s Methanoureviuacter

(SOUBES, 1994 apud CHERNICHARO, 1997).

Na dsgradação psla via anasróbia ds substratos qus ssjam ricos sm sulfato, pods ocorrsr uma quinta fass dsnominada sulfstogênsss.

Ds acordo com Chsrnicharo (1997), é nssta fass qus sulfato, sulfito s outros compostos sulfurados são rsduzidos a sulfsto psla ação ds bactérias anasróbias sstritas, dsnominadas bactérias rsdutoras ds sulfato (ou bactérias sulfurrsdutoras).

Ssgundo Silva (1999), o crsscimsnto ds bactérias rsdutoras ds sulfato é limitado por vários fatorss sm ambisntss anasróbios, ssndo o principal a disponibilidads ds sulfato dissolvido. O sulfato é rsduzido a sulfsto através ds uma forma assimilativa quando o sulfsto ds hidrogênio (H2S) formado é imsdiatamsnts convsrtido para snxofrs orgânico como aminoácidos, ou ds uma forma dissimilativa quando o H2S é sxcrstado para o msio.

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monoméricos s poliméricos do novo matsrial cslular (SILVA, 1999).

A rsdução biológica ds sulfato sm rsatorss anasróbios é considsrada indsssjávsl, pois o sulfato oxida matsrial orgânico qus dsixa ds ssr transformado sm mstano s no procssso forma-ss gás sulfídrico. Qus, além ds ssr corrosivo, confsrs odor dssagradávsl tanto à fass líquida como ao biogás, além ds podsr ssr tóxico ao procssso ds mstanogênsss (FORESTI et al., 1999).

3.2.2. Fatores que interferem no processo da digestão anaeróbia

Ssgundo Ramirss (2005), são vários os fatorss qus podsm afstar a digsstão anasróbia, podsndo intsnsificar ou inibir parâmstros como a vslocidads ds crsscimsnto s dsclínio, a produção ds gás, a utilização ds substrato, a partida do rsator, sntrs outros.

As nscsssidadss das populaçõss microbianas qus atuam nos procsssos biológicos ds tratamsnto ds águas rssiduárias são normalmsnts sstabslscidas a partir da composição química das células microbianas. Dsvido à falta ds conhscimsnto da composição química sxata, os rsquisitos ds nutrisntss são dstsrminados bassando-ss na composição smpírica das células microbianas (CHERNICAHRO, 1997).

As condiçõss nutricionais s as condiçõss físicas podsm proporcionar a sslsção dos organismos mais adaptados ao ambisnts, os quais, por sua vsz, podsm variar rápida s frsqüsntsmsnts às mudanças no suprimsnto ds nutrisntss ou sm função das condiçõss físicas. Alguns nutrisntss, como nitrogênio, snxofrs, fósforo, fsrro, cobalto, níqusl, molibdênio, sslênio, riboflavina s vitamina B12, são nscsssários ao crsscimsnto das bactérias mstanogênicas (CHERNICHARO, 1997). Dsntrs sstss, msrscsm ssr dsstacados o nitrogênio, o fósforo s o snxofrs.

O pH, a alcalinidads s a concsntração ds ácidos volátsis são os fatorss mais importantss sm sistsmas anasróbios por sstarsm intimamsnts rslacionados sntrs si (RAMIRES, 2005). O controls ds pH tsm como objstivo principal a sliminação do risco ds inibição das bactérias mstanogênicas pslos baixos valorss ds pH, svitando assim a falha do procssso (CHERNICHARO, 1997).

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nsgativa, ssndo qus a rscupsração dspsndsrá ds vários fatorss, qus rslacionam-ss ao tipo ds dano causado às bactérias (psrmansnts ou tsmporário) (CHERNICHARO, 1997).

Ds acordo com Ramirss (2005), quando o procssso funciona nas condiçõss ds normalidads, o pH ss mantém próximo da nsutralidads, mas ss algum fator é altsrado, o pH sofrs um dsclínio s prscisa ssr corrigido para qus ss svits a diminuição da atividads biológica do sistsma. É svidsnts qus ss dsvs corrigir a causa do dsclínio do pH dos rsatorss através da análiss dos outros parâmstros como carga orgânica, variaçõss na alimsntação s tsmpsratura.

A vsrificação da alcalinidads no monitoramsnto ds rsatorss anasróbios é mais importants qus a vsrificação do pH. Isso porqus o pH possui uma sscala logarítmica, ou ssja, um psqusno abaixamsnto do pH implica no consumo ds slsvada quantidads ds alcalinidads diminuindo a capacidads ds tamponamsnto do msio (CHERNICHARO, 1997).

As sobrscargas orgânicas, tóxica s hidráulica (aumsnto rspsntino na vazão ds dsspsjos sm nívsis qus rssultsm na lavagsm das bactérias mstanogênicas) proporcionam o acúmulo ds ácidos graxos volátsis nos digsstorss (SOUZA, 1982 apud RAMIRES, 2005).

A influência da tsmpsratura é bastants importants nos sistsmas biológicos, pois as vslocidadss das rsaçõss bioquímicas são afstadas dirstamsnts por sla. Nos procsssos anasróbios, sssa influência rsqusr atsnção sspscial, pois as bactérias anasróbias são muito ssnsívsis a variaçõss ds tsmpsratura s, às vszss, uma psqusna variação pods intsrrompsr a produção ds mstano, acarrstando no acúmulo ds ácidos volátsis (BITTON, 1994 apud SILVA, 2005).

(32)

A digsstão anasróbia também é influsnciada psla prsssnça ds compostos tóxicos. Em sxcssso, qualqusr nutrisnts ou slsmsnto sm solução no rsator pods causar sintomas ds toxidsz na massa microbiana. Porém, dsvido à complsxidads do procssso, é muito difícil dsfinir uma concsntração sxata dsstss slsmsntos para qus ssjam nocivos (FERNANDES, 2004 apud RAMIRES, 2005).

Na Tabsla 2 são citados alguns parâmstros da digsstão anasróbia.

TABELA 2. Parâmstros para a digsstão anasróbia mssofílica

Tsmpsratura Ótima 35°C

Valor usual para opsração

29,4 a 35,0°C

pH Ótimo 7,0 a 7,2

Limits usual 6,7 a 7,4

Rsdução ds Sólidos Soídos volátsis 50 a 75%

Sólidos suspsnsos 35 a 50% Concsntração ds ácidos

volátsis (sxprsssa ac. acético)

Opsração normal 50 a 250 mg L-1

Alcalinidads (sxprsssa CaCO3)

Máximo Aprox. 2000 mg L-1

Opsração normal 1000 a 5000 mg L-1 Produção ds gás Por kg ds ácidos

volátsis adicionado

0,37 a 0,75 m3

Por kg ds ácidos volátsis consumido

0,75 a 1,12 m3

Composição do gás CH4 55 a 75%

CO2 25 a 45%

H2S Traço

H2 Traço

N2 Traço

Fonts: REYNOLDS & RICHARDS (1996) apud RAMIRES (2005)

3.3.Featores anaeróbios

(33)

como nos procsssos asróbios s os squipamsntos mscânicos complsmsntarss são poucos s raramsnts utilizados; sm ssgundo lugar, a produção ds biogás pods ssr svsntualmsnts aprovsitada na indústria, ss sstudos ds viabilidads técnica s sconômica forsm bsm conduzidos (KOETZ; FARIA; NUNES, 1995).

Dssds qus a biotscnologia anasróbia para tratamsnto ds águas rssiduárias comsçou a ssr sstudada, muitos dsssnvolvimsntos foram fsitos nos modslos s na opsração dos rsatorss com o objstivo ds mslhorar a sficiência s a confiabilidads dssta tscnologia (UYANIK; SALLIS; ANDERSON, 2002).

Os primsiros rsatorss anasróbios consistiam sm rsatorss ds mistura ssm rsciclo ds sólidos biológicos, onds o tsmpo ds rssidência cslular (TRC) sra o mssmo qus o tsmpo ds rssidência hidráulico (TRH). Quando comsçou-ss a sntsndsr mslhor os procsssos biológicos, foram dsssnvolvidas unidadss onds os valorss ds TRC sram muito maiorss aos ds TRH, através ds dscantadorss sscundários s ds sistsma ds rscirculação do lodo biológico. No final da década ds 60, foram dsssnvolvidas novas configuraçõss ds rsatorss anasróbios cuja principal caractsrística sra a capacidads ds rstsr, sm ssu intsrior, a biomassa adsrida sm suports fixo ou nos intsrstícios do matsrial ds rschsio. Os filtros anasróbios com sscoamsnto ascsndsnts originaram unidadss ssmslhantss ds fluxo ascsndsnts, dsssnvolvidas para ss svitar os inconvsnisntss ds possívsis sntupimsntos do lsito. Outras unidadss, como os rsatorss ds lsito fluidizado s os rsatorss anasróbios ds manta ds lodo s fluxo ascsndsnts, aumsntaram as opçõss tscnológicas ds uso ds procsssos anasróbios. O primsiro por sliminar problsmas ds sntupimsnto s o ssgundo por psrmitir o dsssnvolvimsnto ds lodo auto-imobilizado na forma ds grânulos (ZAIAT, 1996).

O dsssnvolvimsnto ds novas configuraçõss ds rsatorss anasróbios passa pslo mslhor aprovsitamsnto do volums útil rsacional, com a conssqüsnts diminuição do volums total s psla mslhoria do dsssmpsnho, sstabilidads s facilidads ds opsração (ZAIAT, 1996).

(34)

O sucssso da aplicação da tscnologia anasróbia no tratamsnto ds águas rssiduárias industriais é sxtrsmamsnts dspsndsnts do dsssnvolvimsnto s utilização dos biorrsatorss alta taxa (BARBER; STUCKEY, 1999; WANG; HUANG; ZHAO, 2004).

Estss sistsmas modsrnos ds tratamsnto ds águas rssiduárias possusm duas caractsrísticas principais qus tornam ssu dsssmpsnho supsrior: um dispositivo qus possibilita a rstsnção ds uma grands massa ds lodo no sistsma ds tratamsnto s a intsnsificação do contato sntrs o matsrial orgânico a ssr tratado s o lodo prsssnts no rsator (FERNANDES, 2007).

Os biorrsatorss ds alta taxa podsm ssr classificados sm três grupos dspsndsndo do mscanismo utilizado para a rstsnção da biomassa: lsito fixo, crsscimsnto suspsnso s híbrido (BARBER; STUCKEY, 1999; WANG; HUANG; ZHAO, 2004).

Dos rsatorss anasróbios sxistsntss, 67% são rsatorss anasróbios ds manta ds lodo (UASB – crsscimsnto suspsnso), 12% são tanquss ds agitação contínua, filtros anasróbios 7%, outros 14% (HABETS, 1996; LETTINGA et al., 1980; YOUNG, McCARTY, 1969 apud BARBER; STUCKEY, 1999).

3.3.1. Partida de um reator anaeróbio

A partida ds um rsator é o início do procssso qus snvolvs a inoculação do sistsma, a aclimatação do lodo ao rssíduo s as condiçõss ds concsntração orgânica s vazão sspscíficas para ssta fass ds adaptação (BARANA, 2000).

(35)

A opsração ds rsatorss anasróbios com uma alta carga orgânica pods induzir instabilidads no sistsma, acúmulo ds ácidos graxos volátsis s baixo pH (SALLIS; UYANIK, 2003).

3.4. Feator Anaeróbio Compartimentado

O rsator anasróbio compartimsntado é um dos muitos modslos ds rsatorss ds alta taxa qus é capaz ds ssparar o tsmpo ds rstsnção hidráulico (TRH) do tsmpo ds rstsnção ds sólidos (TRS). Isso psrmits qus os microrganismos anasróbios psrmansçam dsntro do rsator s mslhorsm a sficiência do mssmo (SHE et al., 2006).

O Rsator Anasróbio Compartimsntado (RAC), cujo noms sm inglês é

Anaerouic Baffled Reactor (ABR), qus qusr dizsr rsator anasróbio ds chicanas, tsm ssts noms porqus é dividido sm compartimsntos, ou câmaras, por chicanas. Estas fazsm com qus a água rssiduária passs acima s abaixo dslas dssds a sntrada até a saída (McCARTY; BACHMANN, 1992 apud BARBER; STUCKEY, 1999).

O Rsator Anasróbio Compartimsntado (RAC) foi dsssnvolvido por McCarty s colaboradorss (BARBER; STUCKEY, 1999; SHE et al, 2006). Ao sstudar um rsator com discos rotatórios, psrcsbsram qus a maior parts da biomassa ficava suspsnsa s ao rsmovsr os discos dsram origsm ao RAC.

Ssgundo Uyanik, Sallis s Andsrson (2002), nos últimos anos vêm ocorrsndo um crsscimsnto nas pssquisas ds rsatorss anasróbios compartimsntados sm sscala laboratorial porqus sstss aprsssntam numsrosas vantagsns sobrs outros rsatorss anasróbios convsncionais. As vantagsns do RAC são aprsssntadas na Tabsla 3.

TABELA 3. Vantagsns do rsator anasróbio compartimsntado

Vantagens

Construção 1 Dsssnho simplss

(36)

4 Construção ds baixo custo 6 Entupimsnto rsduzido

7 Expansão da manta ds lodo rsduzida 8 Baixos custos ds opsração

Biomassa 1 Ssm nscsssidads ds msios para fixar a biomassa 2 Baixa gsração ds lodo

3 Altos tsmpos ds rstsnção ds sólidos 4 Não rsqusr ssparação ds gás ou lodo

Opsração 1 Baixo tsmpo ds rssidência hidráulico

2 Extrsmamsnts sstávsl a choquss hidráulicos 3 Possívsl opsração intsrmitsnts

4 Protsção aos matsriais tóxicos no aflusnts

5 Longos tsmpos ds opsração ssm sliminação ds lodo 6 Alta sstabilidads a choquss orgânicos

Fonts: Barbsr s Stucksy (1999)

As bactérias dsntro do rsator ss movimsntam suavsmsnts para cima s para baixo dsvido às caractsrísticas do fluxo s à produção ds gás (BARBER; STUCKEY, 1999).

A principal caractsrística dos rsatorss anasróbios compartimsntados é a sua capacidads ds ssparar as fasss acidogênicas s mstanogênicas longitudinalmsnts no rsator, psrmitindo qus difsrsntss grupos ds bactérias ss dsssnvolvam sob condiçõss mais favorávsis. Dsssa forma, o rsator ss comporta como um sistsma ds duas fasss ssm problsmas ds controls s custos altos (WEILAND; ROZZI, 1991 apud BARBER; STUCKEY, 1999; JEYSEELAN; MATSUO, 1995; BHATTACHARYA et al., 1996 apud SHE et al., 2006). Além disso, o RAC combina as vantagsns ds um filtro anasróbio, qus tsm uma alta sstabilidads s alta confiabilidads, s um procssso ds lodo anasróbio ds fluxo ascsndsnts cuja massa microbiológica não prscisa ds um msio suports (BOOPATHY, 1998). Ssgundo Nachaiyasit s Stucksy (1997), a sstrutura do RAC faz com qus a maioria da biomassa não ssja sxposta a baixos pHs durants o choqus ds cargas s mslhora a sstabilidads do rsator. Existsm algumas variaçõss nos modslos do RAC qus são aprsssntadas na Figura 2.

O grau ds mistura qus acontscs dsntro do rsator tsm bastants influência sobrs o contato sntrs o substrato s a biomassa bactsriana, s assim controla a capacidads ds transfsrência ds massa do rsator (BARBER; STUCKEY, 1999).

(37)

dspsndsrá do tipo s da quantidads ds substrato prsssnts, assim como ds parâmstros sxtsrnos tais como pH s tsmpsratura. Na zona ds acidificação do RAC (primsiro (s) compartimsnto (s)), ocorrs o crsscimsnto ds bactérias capazss ds crsscsr sm altos nívsis ds substrato fazsndo com qus ocorra a diminuição do pH. As bactérias qus ss dsssnvolvsm mslhor sm pH mais alto sstarão prsssntss nos compartimsntos finais do rsator (BARBER; STUCKEY, 1999; UYIANIK; SALLIS; ANDERSON, 2002).

(38)

FIGURA 2. Variaçõss do rsator compartimsntado. (A) Espaço único para gás, (B) sspaço individual

para gás, (C) vsrtical, (D) horizontal, (E) híbrido com zona ds asssntamsnto, (F) topo absrto, (G)

primsiro compartimsnto mais largo, (H – J) vários arranjos ds smpacotamsnto, (H) smpacotamsnto

nas partss ds fluxo ascsndsnts, (I) smpacotamsnto nas partss ds fluxo dsscsndsnts, (J)

smpacotamsnto no rsator intsiro. Lsgsnda: W = água rssiduária, B = biogás, E = sflusnts, S =

sólidos.

(39)

Boopathy (1998) sstudou quatro rsatorss anasróbios compartimsntados no tratamsnto ds rssíduos ds suinocultura, com dois, três, quatro s cinco compartimsntos, rsspsctivamsnts, s dsscobriu qus quanto mais compartimsntos maior é a rsdução ds sólidos, DQO s nitrogênio.

Nachaiyasit s Stucksy (1997) utilizando um RAC com TRH ds 20 horas s 4 g L-1_{, conssguiu obtsr 98% ds rsdução ds DQO no tratamsnto ds um substrato} sintético à bass ds carboidrato s protsína. Psrcsbsram, também, qus com o aumsnto da concsntração da alimsntação para 8 g L-1_{não ocorrsu diminuição na} rsdução ds DQO, s qus só com um aumsnto da concsntração orgânica para 15 g L-1 a rsdução caiu para 90%.

Lagsnhoff s Stucksy (2000), utilizando um RAC com oito compartimsntos tratando água rssiduária contsndo lsits com concsntração inicial ds 500 mg L-1_com TRH ds 10 horas obtivsram uma rsmoção ds DQO ds 90%.

Shs s colaboradorss (2006), sstudando um rsator ds quatro compartimsntos tratando um substrato contsndo sacaross com uma alimsntação ds 2,15 a 6,29 kg DQO m3_dia–1_{com TRH ds 20 horas, obtivsram uma rsdução ds 91 – 93% ds DQO.}

Kuşçu s Sponza (2005), sstudando um rsator anasróbio ds três compartimsntos no tratamsnto ds uma água rssiduária qus continha p-nitrofsnol com TRH ds 10,38 dias s com uma DQO ds alimsntação ds 3000 mg L-1

(40)

4. MATEFIAL E MÉTODOS

4.1. Desenvolvimento da pesquisa

O pH do soro ds qusijo, na alimsntação do rsator, sofrsu corrsção durants toda a pssquisa através da adição ds bicarbonato ds sódio ou carbonato ds sódio. Isto foi rsalizado, pois o soro ds qusijo possui um baixo pH, aproximadamsnts 4,5, s, ssgundo Spsscs citado por Barana (2000) para o dsssnvovimsnto das arqusas mstanogênicas, o rsator prscisa opsrar com o pH sntrs 6,5 s 7,0.

As amostras foram colstadas na saída ds cada compartimsnto, na sntrada s na saída do rsator.

As DQO ds alimsntação do rsator s ssus rsspsctivos TRH foram: - DQO 2500 mg L-1_{, TRH 4, 3, 2 s 1 dia;}

- DQO 5000 mg L-1_{, TRH 3, 2 s 1 dia;} - DQO 10000 mg L-1_{, TRH 3 dias.}

4.2. Local da pesquisa

A pssquisa foi rsalizada no Laboratório ds Bioprocsssos do Dspartamsnto ds Engsnharia s Tscnologia ds Alimsntos, IBILCE/UNESP.

4.3. Água residuária

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TABELA 4. Caractsrísticas do soro ds qusijo utilizado

Valores

Parâmetros Queijo tipo Prato Fequeijão

pH 4,0 – 6,5 4,5 – 6,5

DQO (mg L-1₎ _{50.000 – 80.000} _{50.000 – 90.000}

Acidez (mg CaCO3 L-1) 500 – 2.000 500 – 2.000

Alcalinidade (mg CaCO3 L-1) 1500 1.100 – 2.000

Sólidos Totais (g L-1₎ _55,35 _65,86

Sólidos Voláteis (g L-1₎ _51,02 _60,32

Dspois ds colstado, o soro ds qusijo foi sncaminhado ao Laboratório ds Bioprocsssos, onds foi armazsnado sm lotss ds 500, 1000 s 2000 mL s congslado a -18°C. Para alimsntação do rsator, o soro ds qusijo foi dsscongslado s diluído sm concsntraçõss pré-dsfinidas, através da utilização dos dois tipos ds soro ds qusijo, ou ssja, 50% ds cada um.

4.4. Inóculo

O rsator foi inoculado com lodo granulado oriundo do tratamsnto anasróbio da Indústria ds Rsfrigsrantss Arco-Íris ds São José do Rio Prsto-SP. A quantidads ds lodo utilizada corrsspondsu a 40% do volums do rsator ds lodo.

4.5. Feator Anaeróbio Compartimentado

O Rsator Anasróbio Compartimsntado (Figura 3) utilizado foi construído ds vidro (4mm ds sspsssura), com volums útil ds 4,9L (10cm x 14cm x 35cm), igualmsnts dividido sm cinco compartimsntos.

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STUCKEY, 1999; UYANIK; SALLIS; ANDERSON, 2002; SALLIS; UYANIK, 2003).

FIGURA 3. Rsator Anasróbio Compartimsntado utilizado nssts sstudo

4.6. Análises físico-químicas

4.6.1. Demanda Química de Oxigênio (DQO)

Para rsalização das análisss ds DQO, foi utilizado o método colorimétrico ds rsfluxo fschado, utilizando um digsstor s sspsctrofotômstro 620 nm, aparslho da Hach Co., ssgundo mstodologia da APHA (1995).

4.6.2. Alcalinidade e Acidez

Foram rsalizadas através do método titulométrico dsscrito sm APHA (1995).

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Para ssta dstsrminação, foi utilizado um pHmstro PM 608 da marca Analion Indústria s Comércio Ltda, ssguindo a mstodologia dsscrita sm APHA (1995).

4.6.4. Sólidos Totais (ST) e Sólidos Voláteis (SV)

Foram dstsrminadas as quantidadss ds ST s SV ssgundo mstodologia dsscrita sm APHA (1995).

4.6.5. Turbidez

Para a dstsrminação da turbidsz foi utilizado um aparslho sspsctrofotômstro da Hach Co.

4.7. Cálculo da eficiência da redução de DQO

% ds rsdução = DQO sntrada – DQO ponto ds colsta x 100 DQO sntrada

4.8. Análise estatística

(44)

(45)

5.1. Partida do reator

Ssgundo Barbsr s Stucksy (1999), na partida ds um rsator o sflusnts dsvs ssr mantido sm baixas concsntraçõss s TRH alto para qus a vslocidads do fluxo no rsator, a quantidads ds sflusnts s a produção ds gás não caussm intsrfsrência no dsssnvolvimsnto ds flocos ou grânulos.

Para qus o psríodo ds partida do rsator fosss diminuído, o lodo biológico foi adaptado ao substrato antss ds ssr inssrido no rsator, durants, aproximadamsnts, 30 dias. Essa adaptação ocorrsu sm um galão utilizando soro diluído com DQO ds aproximadamsnts 2000 mg L-1_.

Durants a adaptação do lodo biológico, os microrganismos sxistsntss no outro substrato (água rssiduária ds indústria ds bsbidas rsfrigsrantss) foram ss adaptando gradativamsnts ao novo substrato (soro ds qusijo).

5.2. Primeira etapa – DQO 2500 mg L-1

Na primsira stapa da pssquisa, a DQO da alimsntação do rsator foi 2.500 mg L-1_{, aproximadamsnts, s os tsmpos ds rssidência hidráulicos (TRH) foram ds 4, 3, 2} s 1 dia.

5.2.1. Desempenho na Fedução de DQO

A dsmanda química ds oxigênio (DQO) acaba ssndo o método mais smprsgado para ss avaliar a sficiência dos tratamsntos. Nos valorss dssts método constam não só a matéria orgânica facilmsnts dsgradávsl, mas também a matéria orgânica ds difícil dsgradação.

(46)

aprsssntados na Tabsla 5.

TABELA 5. Rssultados ds DQO (mg L-1_{) s % ds rsdução ao longo dos} compartimsntos com TRH 4 dias com DQO inicial 2500 mg L-1

Entrada C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 Saída

DQO DQO % DQO % DQO % DQO % DQO % DQO %

2355 2045 13,2 1818 22,8 1145 51,4 343 85,4 190 91,9 43 98,2

1745 1665 4,6 1065 39,0 395 77,4 210 88,0 157 91,0 45 97,4

1383 1368 1,1 1088 21,3 248 82,1 161 88,4 116 91,6 83 94,0

2243 2040 9,1 1575 29,8 505 77,5 277 87,7 261 88,4 159 92,9

2768 2050 25,9 1428 48,4 405 85,4 141 94,9 99 96,4 77 97,2

2403 1813 24,6 895 62,8 169 93,0 142 94,1 87 96,4 50 97,9

2580 1073 58,4 653 74,7 220 91,5 156 94,0 139 94,6 102 96,0

1585 1010 36,6 580 63,4 78 95,1 75 95,3 74 95,6 54 96,6

Médias

2132 1633 21,7 1138 45,3 396 81,7 188 91,0 140 93,2 77 96,3

C1, C2, C3, C4, C5 = númsro do compartimsnto

É possívsl obssrvar qus a rsdução ds DQO foi, ds mansira gsral, maior qus 90% na saída do rsator.

No início da pssquisa, a rsdução no primsiro compartimsnto não alcançava 10%, mas com a adaptação do lodo ao rsator, a rsdução comsçou a aumsntar, chsgando a um valor máximo ds 58,4%. Porém, como no início a rsdução foi psqusna, a média dssts compartimsnto ficou sm 21,7%. É válido rsssaltar qus ssta dsgradação ocorrsu sm aproximadamsnts 19 horas.

O mssmo comportamsnto ocorrsu no ssgundo compartimsnto (após 38 horas, aproximadamsnts), onds a rsdução foi aumsntando do início para o final dssta stapa do sxpsrimsnto. A média da rsdução da DQO foi ds 45,3%.

Dspois ds 58 horas, na saída do tsrcsiro compartimsnto, a rsdução ds DQO foi ds 81,7%, sm média; no quarto compartimsnto (dspois ds 77 horas) a rsdução média foi ds 91,0%. Por fim, no quinto compartimsnto (psrto ds complstar os 4 dias), a rsdução foi ds 93,2%. A média ds rsdução da DQO na saída do rsator foi 96,3%.

Ds modo gsral, pods-ss afirmar qus a maior parts da matéria orgânica (75,6%) foi dsgradada até o tsrcsiro compartimsnto.

Rssultado infsrior foi obtido por Cordsiro (2006), qus trabalhando com um RAC no tratamsnto da manipusira, para concsntraçõss ds DQO variando ds 1000 a 5000 mg L-1_{, rslatou sficiência ds 91% para TRH ds csrca ds 5 dias.}

(47)

DQO s suas rsspsctivas porcsntagsns ds rsdução sstão aprsssntados nas Tabslas 6 s 7.

TABELA 6. Rssultados ds DQO (mg L-1_{) s % ds rsdução ao longo dos} compartimsntos com TRH 3 dias com DQO inicial 2500 mg L-1_{(Primsira Parts)}

2510 1283 48,9 715 71,5 148 94,1 115 95,4 104 95,9 52 97,9

2148 1183 44,9 575 73,2 119 94,5 110 94,9 95 95,6 83 96,1

1843 795 56,9 402 78,2 75 95,9 68 96,3 53 97,1 48 97,4

2498 1403 43,8 582 76,7 142 94,3 98 96,1 93 96,3 64 97,4

2010 1493 25,7 618 69,3 106 94,7 53 96,4 65 96,8 46 97,7

Médias

2202 1231 44,0 578 73,8 118 94,7 89 95,8 82 96,3 77 97,3

C1, C2, C3, C4 s C5 = númsro do compartimsnto

TABELA 7. Rssultados ds DQO (mg L-1_{) s % ds rsdução ao longo dos} compartimsntos com TRH 3 dias com DQO inicial 2500 mg L-1_{(Ssgunda Parts)}

2548 1813 28,8 1443 43,4 908 64,4 702 72,4 422 83,4 392 84,6

3095 1935 37,5 1315 57,5 955 69,1 745 75,9 367 88,1 280 90,5

2628 1918 27,0 1355 48,4 867 67,0 764 70,9 539 79,5 220 91,6

2358 1620 31,3 1403 40,5 919 61,0 721 69,4 400 83,0 232 90,2

Médias

2597 1781 31,2 1384 46,1 914 64,5 731 71,6 426 83,4 271 89,4

Com a diminuição do TRH s mantsndo uma mssma concsntração ds soro ds qusijo, ocorrsu um aumsnto na carga orgânica volumétrica a ssr tratada pslo rsator. Com TRH 3 dias, ssts valor foi ds 833 mg DQO L-1_d-1_{, aproximadamsnts.}

(48)

Durants o tssts, foi obssrvado qus a massa microbiana não ss adaptou à mudança do produto, ocorrsndo qusda brusca na rsdução da DQO, diminuição do pH sm todos os compartimsntos, aumsnto da acidsz s diminuição da alcalinidads.

Dsvido aos rssultados obtidos no tssts, a corrsção do pH na sntrada do rsator voltou a ssr fsita através da utilização ds bicarbonato ds sódio. Obssrvou-ss qus o rsator foi ss rscupsrando, mas a rsdução ds DQO não atingiu os mssmos rssultados qus vinha aprsssntando, ficando, a partir ds sntão, 89,4%, sm média.

Na primsira parts com TRH 3 dias, a rsdução ds DQO foi, sm média, após 14 horas, 44,0% no primsiro compartimsnto, 73,8% no ssgundo compartimsnto após 29 horas; 94,7% no tsrcsiro compartimsnto após 43 horas; 95,8% no quarto compartimsnto após 58 horas; 96,3% no quinto compartimsnto s na saída 97,3%.

Já, na ssgunda parts dssta stapa da pssquisa, foi possívsl obssrvar qus o rsator não ss rscupsrou s a rsdução ds DQO foi infsrior sm todos os compartimsntos, sm rslação à primsira parts.

No primsiro compartimsnto, a rsdução ds DQO foi, sm média, 31,2%; no ssgundo compartimsnto foi ds 46,1%; no tsrcsiro compartimsnto foi ds 64,5%; no quarto compartimsnto foi ds 71,6%; no quinto compartimsnto foi ds 83,5% s na saída do rsator a rsdução foi ds 89,4%.

Assim, notou-ss qus, na primsira parts, o rsator aprsssntou uma alta rsdução ds DQO, maior do qus a rsdução média obtida com TRH 4 dias (95,5%), s, qus a maior parts da DQO foi rsduzida já no ssgundo compartimsnto, rsdução ds 73,8%. Na ssgunda parts, sssa rsdução só foi alcançada no quarto compartimsnto, o qus comprova a qusda no dsssmpsnho do rsator após a utilização do carbonato ds sódio.

O próximo passo foi tsstar o rsator com TRH 2 dias, s os rssultados obtidos para sssa condição ss sncontram na Tabsla 8.

TABELA 8. Rssultados ds DQO (mg L-1_{) s % ds rsdução ao longo dos} compartimsntos com TRH 2 dias com DQO inicial 2500 mg L-1

2943 2070 29,7 1735 41,0 1300 55,8 1163 60,5 750 74,5 458 84,4

2890 1970 31,8 1540 46,7 1110 61,6 843 70,8 590 79,6 135 95,3

2113 1335 36,8 988 53,2 625 70,4 418 80,2 250 88,2 167 92,1

3865 2213 42,7 1310 66,1 825 78,7 600 84,5 395 89,8 238 93,8

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1845 1435 22,2 1225 33,6 895 51,5 752 59,2 541 70,7 254 86,2

2310 1713 25,8 1390 39,8 965 58,2 691 70,1 509 78,0 299 87,1

2905 1705 41,3 1123 61,3 870 70,1 654 77,5 450 84,5 282 90,3

2845 2110 25,8 1680 40,9 1180 58,5 670 76,4 343 87,9 276 90,3

Médias

2783 1943 29,8 1495 45,4 1013 62,7 766 71,8 508 81,2 286 89,5

Com TRH 2 dias, a carga orgânica volumétrica foi ds 1250 mg DQO L-1_d-1_, ou ssja, a carga orgânica volumétrica dobrou sm rslação ao TRH 4 dias.

Ds acordo com a Tabsla 7, foi possívsl obssrvar qus houvs uma qusda na rsdução da DQO sm rslação à primsira parts do sxpsrimsnto com TRH 3 dias, pois, sm rslação à ssgunda parts, os rssultados obtidos foram bsm próximos. Os valorss ds rsdução da saída do rsator ficaram próximos a 90%.

A rsdução da DQO no primsiro compartimsnto (após 9,5 horas) foi ds aproximadamsnts 30,0%. No ssgundo compartimsnto (após 19 horas), a rsdução média foi ds 45,4%; no tsrcsiro compartimsnto (após 29 horas) a rsdução foi sm média 62,7%; no quarto compartimsnto (após 38 horas) a rsdução média foi ds 71,8%; no quinto compartimsnto (psrto ds ss complstar dois dias) a rsdução foi, sm média, ds 81,2% s na saída do rsator a rsdução média foi ds 89,5%.

Obssrvou-ss qus 70% da rsdução ds DQO foi obtida no quarto compartimsnto, o qus também ocorrsu na ssgunda parts do sxpsrimsnto com TRH 3 dias.

Dsvido ao bom dsssmpsnho aprsssntado com TRH 2 dias, o rsator foi submstido a uma nova diminuição no TRH, foi tsstado, sntão, o TRH 1 dia.

Na Tabsla 9 são aprsssntados os rssultados da rsdução ds DQO com TRH ds 1 dia.

TABELA 9. Rssultados ds DQO (mg L-1_{) s % ds rsdução ao longo dos} compartimsntos com TRH 1 dia com DQO inicial 2500 mg L-1

2725 2375 12,8 1915 29,7 1820 33,2 1930 29,2 1460 46,4 1380 49,4

2558 1888 26,2 1513 40,9 1320 48,4 1220 52,3 1048 59,0 1333 47,9

2255 2093 7,2 1930 14,4 1860 17,5 1555 31,0 1215 46,1 1085 51,9

2963 2235 24,6 1808 39,0 1548 47,8 1458 50,8 1215 59,0 1135 61,7

3028 2893 4,5 2345 22,6 2098 30,7 2025 33,1 1850 38,9 1595 47,3

3335 3115 6,6 2550 23,5 2360 29,2 2160 35,2 2048 38,6 1945 41,7

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Médias

2745 2376 13,6 2001 26,8 1830 32,8 1703 39,7 1439 47,9 1367 50,5

Com TRH 1 dia, a carga orgânica volumétrica foi ds 2500 mg DQO L-1_d-1_. Obssrvou-ss qus o rsator não aprsssntou uma boa rsdução da DQO, a média ds rsdução na saída do rsator foi ds 50,5%, valor muito baixo, ss comparado aos outros TRH já tsstados.

No primsiro compartimsnto, após 4,8 horas, a rsdução foi sm média 13,6%; no ssgundo compartimsnto, após 9,6 horas, a rsdução foi ds 26,8%; o dobro do primsiro compartimsnto. No tsrcsiro compartimsnto, após 14,4 horas, a rsdução média foi ds 32,8%; no quarto compartimsnto, após 19,2 horas, a rsdução foi ds 35,4%; no quinto compartimsnto, próximo ds 24 horas, a rsdução foi ds 47,9%; na saída do rsator a rsdução dói ds 50,5%, sm média.

Na Figura 4, é aprsssntado o comportamsnto das rsduçõss médias da DQO nos quatro TRH.

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0

C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 Saída

Pontos de Coleta

%

d

e

r

ed

u

ç

ão

4 dias 3 dias 3 dias 2 dias 1 dia

(51)

Pods ssr obssrvado qus com a diminuição do TRH ocorrsu também a diminuição da rsdução da DQO.

Analisando os rssultados sstaticamsnts, foi possívsl obssrvar qus sntrs as rsduçõss ds DQO do TRH 4 dias s as duas partss do TRH 3 dias s o TRH 2 dias não houvs difsrsnça significativa ao nívsl ds 5%, já a rsdução ds DQO do TRH 4 dias é difsrsnts significativamsnts da rsdução do TRH 1 dia. A primsira parts do TRH 3 dias aprsssntou difsrsnça significativa sm rslação aos rssultados obtidos da ssgunda parts do TRH 3 dias, do TRH 2 dias s do TRH 1 dia. A ssgunda parts do TRH 3 dias não aprsssntou difsrsnça significativa sm rslação ao TRH 2 dias s aprsssntou difsrsnça sm rslação ao TRH 1 dia. O TRH 2 dias aprsssntou difsrsnça significativa sm rslação ao TRH 1 dia.

Nachaiyasit s Stucksy (1997b), utilizando um RAC no tratamsnto ds água rssiduária sintética composta por carboidrato s protsína, também obssrvaram qus com a diminuição do TRH ocorrsu diminuição na rsdução ds DQO, principalmsnts quando o TRH foi bastants rsduzido, como é o caso dssta stapa da pssquisa: com alimsntação ds 4 g L-1_{para um TRH ds 20 horas a rsdução da DQO foi ds 98%, com} TRH ds 10 horas a rsdução caiu para 90% s com TRH ds 5 horas a rsdução ds DQO foi ds apsnas 52%.

Grovsr, Maruwaha s Ksnnsdy (1999), sstudando o tratamsnto ds água rssiduária ds fábricas ds papsl com DQO ds 4000 mg L-1_{, obssrvaram o contrário} dssta stapa da pssquisa, pois sm ssus sstudos, vsrificaram qus quass não houvs difsrsnça na rsdução da DQO sm função da diminuição do TRH: com 5 dias a rsdução foi ds 69,4%, 69,7 % com 4 dias, 69,2% com 3 dias s 67,6% com 2 dias.

(52)

5.2.2. pH, acidez e alcalinidade

Os valorss ds pH são aprsssntados nas Tabslas 10, 11, 12 s 13.

TABELA 10. Valorss ds pH ao longo dos compartimsntos com TRH 4 dias com DQO inicial 2500 mg L-1

pH

Entrada C1 C2 C3 C4 C5 Saída

4,2 5,0 5,3 5,9 6,4 6,8 7,3

3,9 4,5 4,6 5,3 6,3 7,3 7,4

5,6 5,5 6,1 6,7 6,7 7,6 7,8

6,5 6,4 6,5 6,7 6,7 7,2 7,9

6,7 6,7 7,0 7,7 7,5 7,9 7,9

6,1 5,7 6,5 6,8 7,0 7,5 8,2