Reator Biológico

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TRATAMENTO DE EFLUENTE DE INDÚSTRIA TÊXTIL POR REATOR BIOLÓGICO COM LEITO MÓVEL

TRATAMENTO DE EFLUENTE DE INDÚSTRIA TÊXTIL POR REATOR BIOLÓGICO COM LEITO MÓVEL

O objetivo deste trabalho foi estudar a viabilidade do tratamento de efluente de indústria têxtil por Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR, em português: Reator Biológico com Leito Móvel). O efluente foi caracterizado por demanda química de oxigênio (DQO), demanda biológica de oxigênio (DBO 5 ), área espectral, toxicidade, sólidos suspensos totais (SST) e voláteis (SSV) antes e após o tratamento. O tratamento do efluente ocorreu em diferentes cargas orgânicas volumétricas, de 0,3 até 9,0 g DQO/L.d, com 4 estágios: adaptação em 0,3 gDQO/L.d e 3 estágios em 1,2, 3,0 e 9,0 gDQO/L.d. Esse reator foi operado por 107 dias, alcançando remoções de 65% de DQO, 94% de DBO 5 , 58% de área espectral, 82% de SST e 87% de toxicidade. Os resultados do tratamento por MBBR foram avaliados por testes ANOVA-Tukey, com 0,05 de significância. A cinética calculada do processo apresentou consumo específico máximo de substrato r s/ SSV=0,027d -1 , compatível com tratamentos biológicos
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UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA FACULDADE DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL REATOR BIOLÓGICO COM MEMBRANA (MBR) APLICADO AO TRATAMENTO DE ESGOTOS GERADOS

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA FACULDADE DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL REATOR BIOLÓGICO COM MEMBRANA (MBR) APLICADO AO TRATAMENTO DE ESGOTOS GERADOS

Essa pesquisa decorreu da demanda por sistemas de tratamento de esgotos domésticos em locais que não possuem uma rede de coleta e tratamento de esgoto, ou que sofrem com a escassez hídrica, ou embarcações, ou comunidades rurais. Escolheu-se como forma de tratamento a tecnologia do reator biológico aeróbio com membrana (MBR), com a finalidade de gerar um efluente de melhor qualidade, em menor espaço, e tendo a praticidade na aplicabilidade, por serem vendidos pré-montados, para que, dessa forma, sejam oferecidas condições sanitárias mínimas para a população e reduzidos os impactos ao ambiente, uma vez que é possível reaproveitar a água tratada por esses sistemas. Por causa do alto custo dos sistemas MBR, necessitava-se de uma metodologia para avaliar a viabilidade de aplicação desses sistemas.
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Influência do tempo de detenção hidráulica em um sistema UASB seguido de um reator biológico com fungos para tratar efluentes de indústria de castanha de caju.

Influência do tempo de detenção hidráulica em um sistema UASB seguido de um reator biológico com fungos para tratar efluentes de indústria de castanha de caju.

Nesta pesquisa, estudou-se a influência do tempo de detenção hidráulica (TDH) em um sistema constituído de um reator anaeróbio tipo UASB seguido de um reator biológico com fun- gos (RBF) para tratar efluente de uma indústria de beneficiamento de castanha de caju. O presente trabalho foi dividido em uma fase de fluxo descontínuo (batelada) e uma fase de fluxo contí- nuo (UASB – RBF), que constituiu-se de sete etapas ( 8h e 2h, 8h e 1h, 4h e 8h, 4h e 6h, 4h e 4h, 4h e 2h e 4h e 1h), onde foi avaliada a influência do TDH na remoção de: DQO (Demanda Química de Oxigênio), amônia, nitrato e ortofosfato. Uma com- binação que apresentou melhores resultados, foi a etapa de 4h (TDH do reator UASB) e 2h (TDH do RBF), apresentando remoções de: 93,8% de DQO, 86,7% de nitrato, 38,3% de amônia e 16% de ortofosfato.
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Avaliação do processo de tratamento biológico de águas residuárias sanitária e industrial em sistema combinado com reator biológico de contato seguido de filtro aerado submerso

Avaliação do processo de tratamento biológico de águas residuárias sanitária e industrial em sistema combinado com reator biológico de contato seguido de filtro aerado submerso

ALEMZADEH et al. (2002) apresentaram estudos para remoção de fenol utilizando um substrato sintético em reator biológico de contato de três estágios de igual volume, cada estágio com 24 discos, fornecendo uma área para fixação de biofilme de aproximadamente 1,5 m² por estágio, com discos fabricados em fibra de vidro com três milímetros de espessura e 15 mm de diâmetro, espaçados entre si em 15 mm. O reator onde os discos eram submetidos à rotação de 15 rpm, também construído em fibra disponibilizava 7,5 L. A aclimatação microbiana foi efetuada com concentração de fenol de 200 mgdm -3 , e a inoculação foi processada em uma mistura de lodo ativado de uma planta que tratava 50 % de esgoto sanitário e 50% de efluente de matadouro, durante 4 meses até que se alcançasse a meta de 200 mgdm -3 de fenol, embora os ensaios tenham sido conduzidos com concentração de fenol de 100 mgdm -3 .
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Cinética de inibição do etanol e consumo de açúcar, em reator biológico, usando resíduos industriais de citrinos e de alfarroba. Aumento de escala de produção em unidade-piloto

Cinética de inibição do etanol e consumo de açúcar, em reator biológico, usando resíduos industriais de citrinos e de alfarroba. Aumento de escala de produção em unidade-piloto

Maia (2011) testou as mesmas combinações entre extrato de alfarroba e licor de citrinos, com um microrganismo Penicillium expansum, na produção do agente de controlo biológico, a uma concentração de açúcar inicial de 50 g/l em meio YEPD. A mesma verificou, no perfil de consumo de açúcares, um consumo bastante rápido de glucose e frutose, por volta das 18h, mantendo a sacarose constante ao longo de todo o tempo, sem ser consumida pelo microrganismo. Em relação a este ensaio, mesmo sem caracterizar o consumo diferenciado dos três açúcares presentes no meio, foi também possível verificar uma semelhança no rápido consumo de açúcares nas primeiras 33h, referentes ao crescimento exponencial da S. cerevisiae F13A. Relativamente aos resultados cinéticos obtidos por Maia (2011), verificou na taxa específica de crescimento e no rendimento de biomassa/substrato, diferenças
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Geração de biodiesel e biogás a partir dos resíduos do processamento de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus)

Geração de biodiesel e biogás a partir dos resíduos do processamento de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus)

Por outro lado, diversos sistemas de tratamento para os resíduos do processamento do pescado têm sido implementados em todo o mundo. Lagoa aerada, lodo ativado, reator biológico de leito rotatório, tratamento físico- químico e a compostagem estão entre os mais utilizados (CHOWDHURY, 2010). Entretanto, o tratamento deste tipo de efluente recebe um importante destaque, visto que as leis ambientais estão cada vez mais restritivas, e também devido ao alto potencial de produção de metano desse resíduo. Tal fato está, está consonante com a preocupação do meio acadêmico mundial em desenvolver cada vez mais tecnologias de geração de energias de fontes renováveis, bem como recuperar produtos de valor agregado, tornando, por fim, a tecnologia ecológica e economicamente viável.
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Utilização de reatores aeróbios como póstratamento de lixiviado antigo tratado por lagoas de estabilização

Utilização de reatores aeróbios como póstratamento de lixiviado antigo tratado por lagoas de estabilização

Como o processo ocorre ao longo do tempo e não do espaço, como no sistema por fluxo contínuo, torna-se possível estabelecer diferentes condições de funcionamento do processo, sendo possível a otimização das diversas etapas, anaeróbia, anóxica e aeróbia, conforme as necessidades requeridas a partir da variação do despejo. O RBS apresenta uma série de vantagens como: a flexibilidade de ajuste no tempo necessário para que as reações ocorram; a reação ocorre num único tanque, reduzindo custos de capital e operação; não há necessidade de retorno de lodo, economizando com bombas de reciclo; não ocorre o varrimento (wash out) dos microrganismos do reator biológico, onde as bactérias autotróficas nitrificantes crescem mais lentamente, etc. (RUBINO et al., 2003).
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Estudo do comportamento de um filtro biológico percolador com laterais abertas aplicado ao pós-tratamento de efluente de reator UASB

Estudo do comportamento de um filtro biológico percolador com laterais abertas aplicado ao pós-tratamento de efluente de reator UASB

Outro ponto considerado de bastante relevância quanto à atuação do FBP no polimento adicional ao tratamento, relacionado às etapas E2F1 (4,1 m 3 /m 2 .d) e E2F2 (9,3 m 3 /m 2 .d), que atingiram as eficiências médias de remoção de SST de 16 e 27%, SSV de 19 e 32% e DQO total de 42 e 27%, DBO total de 42 e 32%, NTK de 30 e15% e N-amoniacal de 39 e 16%, deve-se aos tempos médios de residência do líquido observados nessas etapas (aproximadamente 13 e 16 minutos). Estes valores são considerados relativamente baixos para um reator biológico, visto que, os reatores biológicos de grande maioria das tecnologias convencionais de tratamento de esgotos trabalham com tempos médios de residência do esgoto variando de algumas horas a dias de operação. Este fato reforça algumas das vantagens dos reatores de biofilme aderido como: que a sua operação pode ocorrer com tempos médios de residência do líquido inferiores ao tempo de retenção celular, reduzindo o volume necessário para o reator e tornando-os sistemas compactos; e a velocidade de remoção de substrato pode ser superior à de sistemas com crescimento disperso.
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Eng. Sanit. Ambient.  vol.22 número2

Eng. Sanit. Ambient. vol.22 número2

O reator UASB apresentou 96,1% de remoção média de cor. A lite‑ ratura retrata sucesso no uso de reatores anaeróbios do tipo UASB na remoção de cor de eluentes têxteis. Em seus trabalhos tratando eluen‑ tes têxteis sintéticos, Wouter et al. (1998), O’Neill et al. (2000), Pearce, Lloyd e Guthrie (2003) e Allegre et al. (2006) obtiveram remoções de cor que variaram de 92,0 a 97,0%, o que corrobora a eiciência desse tipo de reator na remoção desse parâmetro.

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A polivalent flow system for the spectrophotometric determination of pharmaceuticals.

A polivalent flow system for the spectrophotometric determination of pharmaceuticals.

O comprimento do reator afeta tanto o tempo de residência, quanto a dispersão da amostra. Este parâmetro foi avaliado entre 50 e 150 cm. Para a determinação de acetilcisteína, ácido ascórbico e paracetamol, o reator de 100 cm apresentou sinais analíticos maio- res, já para determinação de captopril e dipirona, o reator de 50 cm apresentou melhores respostas. Este resultado indica que a redução de Cu(II) por estas espécies deve ser mais rápida e o aumento do tempo de residência não compensa o aumento da dispersão da amostra. Considerando a sensibilidade e reprodutibilidade para os diferentes analitos, foi selecionado um reator helicoidal de 100 cm.
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Avaliação hidrodinâmica de reator UASB submetido à variação cíclica de vazão.

Avaliação hidrodinâmica de reator UASB submetido à variação cíclica de vazão.

Todos os ensaios foram realizados com corante eosina Y como traçador após o reator UASB ter alcançado o estado de equilíbrio dinâmico aparente em cada etapa. Esse traçador foi escolhi- do em razão de suas características que permitem fácil detecção, elevada recu- peração da massa injetada, estabilidade e segurança no manuseio. Outros autores também empregaram o traçador eosina Y em ensaios de estímulo resposta para determinação das curvas de distribuição do tempo de detenção hidráulica de reatores biológicos no tratamento de águas residuárias (Jiménez et al, 1988a; De Nardi et al, 1999).
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Desempenho de reator anaeróbio híbrido no tratamento de águas residuárias de suinocultura

Desempenho de reator anaeróbio híbrido no tratamento de águas residuárias de suinocultura

A presença da camada suporte no reator, constituída por espuma de poliuretano, mostrou-se estratégia importante, tendo o RAH, apresentando eficiências de remoção de SST e SSV de 20±27%, 56±21% e 53±17%, e 17±13%, 55±6% e 62±13%, respectivamente, sendo a instabilidade do sistema, responsável pelas baixas eficiências na primeira fase, principalmente pela adaptação dos micro-organismos ao efluente. O meio suporte contribui para o aumento no tempo de retenção de sólidos, favorecendo a população metanogênica e, consequentemente, aumento na capacidade do reator em resistir a “choques” orgânicos, às mudanças nas características do substrato e à presença de compostos tóxicos. Azbar et. al., (2009) constatou que os reatores anaeróbios híbridos combinam melhor as tecnologias dos reatores UASB e dos FA, tornando o sistema mais resistente a choques hidráulicos. Em investigação, Kumar et. al., (2008) concluiu que para este conceito de reator a velocidade de escoamento ascendente faz com que o leito de lodo granular se mantenha totalmente fluidizado, eliminando a formação de zonas mortas e proporcionando melhor contato com o lodo de esgoto que os reatores UASB, principalmente quando ocorrem variações abruptas de vazão. Nas três fases de operação do reator, foram observados episódios de ocorrência de sólidos suspensos no efluente em concentrações próximas às do afluente, possivelmente como consequência do arraste de biomassa para a saída do reator.
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Automated potentiometric titrator based in monosegmented flow system.

Automated potentiometric titrator based in monosegmented flow system.

Com o objetivo da máxima homogeneização da mistura reativa, empregou-se no lugar das tradicionais bobinas de rea- ção, um reator formado por pequenos tubos com diâmetros in- ternos diferentes, conectados alternadamente conforme mostra a Figura 3. Este reator, denominado reator de fluxo turbulento, foi desenvolvido para se conseguir uma mistura eficaz da zona de reagentes antes desta atingir o detector, pois isto é necessário para que a reação entre a amostra e titulante seja completa.

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Efeito da adição de lodo ao inóculo de reator anaeróbio híbrido sólidolíquido tratando fração orgânica de resíduos sólidos urbanos

Efeito da adição de lodo ao inóculo de reator anaeróbio híbrido sólidolíquido tratando fração orgânica de resíduos sólidos urbanos

O reator de fase líquida é um reator anaeróbio de fluxo ascendente e filme fixo (filtro anaeróbio) e foi construído em PVC. O diâmetro do reator é de 150 mm. O reator é composto de dois compartimentos: inferior, uma zona para sedimentação de lodo, e su- perior, zona contendo leito fixo [figs. 4.7(a) e (b)]. A zona de sedimentação de lodo é um tê de dois diâmetros diferentes: 150 mm e 100 mm. Essa zona é separada da zona de leito fixo por uma grelha comercial de 150 mm de diâmetro (vendida comercialmente como ralo). O volume da zona de lodo é de 4,41 L [fig. 4.7(f)]. Adotou-se eletroduto corrugado de PEAD como leito para o reator [fig. 4.7(c)], uma vez que Andrade Neto et al. (2000a,b) verificaram a vantagem do seu emprego frente aos materiais convencio- nais: brita e tijolo. Os eletrodutos foram serrados transversalmente, formando cilindros de 40 mm de altura, aproximadamente. O diâmetro dos eletrodutos é de 25 mm. A zona de leito fixo ocupa um volume total de 18,18 L. Quando o leito é colocado dentro do reator, o volume útil passa a ser de 16,69 L. Dessa forma, a porosidade (n) é de 92,8 % [eq. (4.1)], encaixando-se dentro da faixa citada por Metcalf & Eddy (2003, p. 554) en- tre 90-95 %, para materiais suporte especialmente projetados para essa finalidade.
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Efeito da adição de lodo ao inóculo de reator anaeróbio híbrido sólido-líquido tratando...

Efeito da adição de lodo ao inóculo de reator anaeróbio híbrido sólido-líquido tratando...

Como recomendação para trabalhos futuros nesta linha de pesquisa, sugere-se inves- tigar o emprego de reator de fase sólida em condição termofílica, visando acelerar as reações da digestão anaeróbia, bem como a remoção de patógenos, e buscando enqua- drar o produto sólido da digestão como biossólido de classe A a (US EPA, 1993). Outra sugestão é verificar a influência do efeito de mistura (agitação) no reator de fase sólida, além de investigar a substituição do reator de fase líquida, evoluindo de uma unidade de leito fixo e filme fixo para um reator UASB. Além disso, é interessante realizar ensaio hidrodinâmico para caracterizar o escoamento nos reatores de fase sólida e líquida, com a finalidade de aplicar e ajustar modelos cinéticos, aprimorando a análise e discussão dos resultados. Sugere-se, também, testar metodologias alternativas para a determinação de ácidos voláteis, como a proposta por Tay et al. (2000), e da estabilidade orgânica da matéria sólida, proposta pela Alemanha (2001). No que tange à pesquisa com a opera- ção de unidades como as usadas, é prioritária a substituição das bombas utilizadas (do-
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Azo em Reator UASB"

Azo em Reator UASB"

Durante as fases de operação do reator UASB de bancada realizou-se um controle da massa de sólidos presentes no seu interior (massa microbiana). Este controle foi realizado através da análise dos sólidos suspensos voláteis (SSV) sempre no início e término de cada fase. O procedimento consistia na coleta do material na primeira e segunda torneiras do reator, nos pontos 1 e 2 da câmara de digestão (Figura 4.5a), sendo os resultados de SSV nestes pontos multiplicado pelo volume de influência correspondente a cada ponto de coleta (cada torneira) da câmara de digestão do UASB. As coletas eram realizadas apenas nos pontos 1 e 2 por serem estes os pontos onde se concentrava o lodo do reator. Por meio deste procedimento pode-se acompanhar o desenvolvimento microbiano no UASB durante todas as fases de operação. Vale ressaltar, que tal procedimento não teve a pretensão de avaliar com exatidão a concentração de biomassa presente no interior do reator, mas sim, estimar sua concentração.
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Reator híbrido associando reator UASB e reator radial de leito fixo (RRLF), em escala piloto, no tratamento de esgoto sanitário

Reator híbrido associando reator UASB e reator radial de leito fixo (RRLF), em escala piloto, no tratamento de esgoto sanitário

Segundo MÜNCH et al. (1996) o processo de SND tem se mostrado interessante do ponto de vista operacional e econômico. Os autores operaram dois SBR em escala de bancada, com volume total de 12 L cada. Em cada ciclo, eram descartados 4 L do reator e alimentados 4 L de afluente, compondo, assim, o total de 18 h para cada ciclo comple- to. O afluente era água residuária de uma ETE que, após passar por gradeamento, ali- mentava o sistema, o qual foi operado durante quatro meses. Durante a etapa aeróbia, o ar foi fornecido com vazão que oscilou entre 1,5 e 2,5 L·min -1 ; a concentração de OD foi controlada com ajuda de sonda, para ser mantida em valor próximo a 0,5 mg·L -1 . O sistema era operado em ciclos. A fase anaeróbia tinha duração de 150 minutos, seguida pela aeróbia, cuja duração era de 170 minutos, para que a SND fosse completa.
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Reator e condições operacionais

Reator e condições operacionais

para a menor dimensão dos grânulos na presente experiência pode ser a configuração não tubular do reator (menor pressão seletiva) e a existência de agitação por turbina (200 rpm) durante as 5 horas de reação. De acordo com de Kreuk e van Loosdrecht (2004), a agita- ção mecânica pode danificar os grânulos. Ainda assim, é possível que esses grânulos, apesar das suas menores dimensões, apresentem todas as características físicas e biológicas dos grânulos de maiores dimen- sões, pois, de acordo com Lemaire et al. (2008), o oxigênio penetra até cerca de 250 µm abaixo da superfície dos grânulos durante o período de aeração, o que em um grânulo de 0,7 mm permite a existência de um núcleo anóxico ou anaeróbio de cerca de 200 µm de diâmetro (importante para sistemas com remoção de nutrientes). Os grânulos obtidos apresentam, por outro lado, uma boa integridade — como era de se esperar —, dado o ambiente de estresse em termos de agi- tação mecânica em que foram cultivados. A integridade granular foi medida no período IV, obtendo-se para o coeficiente de integridade um valor médio de 85% (ver Tabela 3).
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Simulação computacional de processos de redução das emissões de CO2 de termoelétricas através da biofixação por microalgas

Simulação computacional de processos de redução das emissões de CO2 de termoelétricas através da biofixação por microalgas

O reator de plug-flow tem a função de produzir a quebra da molécula de metano em seus elementos constituintes carbono e hidrogênio. A reação ocorre na presença de um catalisador finamente disperso no gás formando uma mistura pseudo-homogênea. O reator em escala de laboratório consta basicamente de um único tubo cilindrico de sílica com revestimento externo de aço inoxidável de pequenas dimensões (1 m de altura e 15 cm de diâmetro) acoplado no interior de um forno elétrico que promove as elevadas temperaturas requeridas. Em escala industrial, o reator é formado por um feixe de tubos cilindricos, instalados no interior de um casco cilindrico externo. As temperaturas do processo são providas por trocadores de calor a gás, externos ao reator. Para o dimensionamento no AspenHysys, adotou-se o modelo de referência do reator de plug-flow da Universidade Nacional de Cujo [179] . O procedimento já foi descrito no tópico 5.1.2.
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Eficiência energética em edifícios hospitalares obtida por meio de estratégias passivas:...

Eficiência energética em edifícios hospitalares obtida por meio de estratégias passivas:...

Sistema de iluminação artificial do Centro Obstétrico do Hospital São Vicente de Paulo, maio/jun. d) Potência lâmpadas+reator, por luminária. Para lâmpadas com reator integrado, a potênc[r]

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