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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.18.2002.tde-29042005-093935
Document
Author
Full name
André Luís de Oliva Campos
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2002
Supervisor
Committee
Pires, Eduardo Cleto (President)
Coraucci Filho, Bruno
Fernandes, Fernando
Kellner, Erich
Reali, Marco Antonio Penalva
Title in Portuguese
Comportamento de dois reatores em batelada seqüenciais aeróbios com diferentes idades do lodo e retorno total do lodo em excesso após desintegração com ultra-som
Keywords in Portuguese
batelada
desintegração
lodos ativados
minimização de lodos
ultra-som
Abstract in Portuguese
O estudo teve por finalidade a redução do lodo gerado nos sistema aeróbios mediante recirculação do lodo em excesso, após passar por uma desintegração com ultra-som, ao tanque de aeração de cada reator. Foram utilizados dois reatores seqüenciais aeróbios (A e B) operando em sistema de batelada e com idades do lodo diferentes: 12 e 8 dias respectivamente, e com ciclos de doze horas. Os reatores foram operados em duas etapas. Na etapa inicial, chamada controle, os reatores foram operados por 130 dias sem reciclo do lodo, para se poder avaliar o comportamento e fazer futuras comparações com a etapa posterior, denominada teste. Na etapa controle foram analisados o comportamento da DQO, dos sólidos e dos nutrientes além de serem realizados testes com o ultra-som para a escolha do tempo de exposição e volume de amostra.. O reator A apresentou uma boa remoção de DQO (90,9%), entretanto não apresentou nitrificação completa, chegando apenas na transformação de nitrogênio orgânico a amoniacal. Já a remoção de fósforo foi da ordem de 60%. O reator B também apresentou uma boa remoção de DQO (87,7%) e houve formação de nitrato, embora não completa, e a remoção de fósforo se situou em 57%. Na etapa teste, que durou aproximadamente 90 dias, os reatores foram operados com retorno total do lodo após desintegração com ultra-som. Houve um aumento na DQO afluente devido ao retorno do lodo desintegrado, bem como um aumento nos teores de nitrogênio e fósforo. Houve também um aumento na concentração de sólidos dos reatores, sendo o reator A que apresentou um maior acréscimo. Ambos reatores apresentaram uma mesma eficiência na remoção de DQO (92,0% para o reator A, e 91% para o reator B) se comparado com a etapa controle. Com relação aos nutrientes os reatores apresentaram sensível melhora na nitrificação. O reator A apresentou uma quase completa redução no nitrogênio orgânico, embora não tenha chegado a nitrificação completa. O reator B apresentou uma remoção completa do nitrogênio orgânico. Com relação ao fósforo, a etapa teste apresentou um decréscimo na sua remoção (42% para o reator A e 44% para o reator B). As análises indicaram que a desintegração do lodo e seu retorno ao tanque de aeração não causaram problemas no funcionamento dos reatores, houve uma melhora na nitrificação e não houve uma sensível redução na remoção de fósforo. Comparando com o problema de transporte, tratamento e disposição final de lodo, o estudo de redução de lodos é uma grande alternativa e que merece mais estudos.
Title in English
Behavior of two aerobic sequential batch reactors with different sludge ages and total return of excess sludge after disintegration by ultrasound
Keywords in English
activated sludge
batch
disintegration
Sludge minimization
ultrasound
Abstract in English
The study aims to reduce the sludge generation in aerobic systems by recirculation of the excess sludge after disintegration with a ultrasound set. Two aerobic sequential batch reactors (A and B) were utilized operating with two different sludge ages: 12 and 8 days respectively. The reactors were operated in two stages. In the first stage, called control, the reactors were operated for 130 days, without total sludge recirculation, to promote an assessment and compare with the next stage, called test. In the control stage the behavior of COD, solids and nutrients were analyzed, and tests with ultrasound were performed. The reactor A presented a good COD removal, but not a good nitrification, and a phosphorus removal of 60%. The reactor B presented a good COD removal and a good nitrification, but not complete, and a phosphorus removal of 57%. The test stage the reactors were operated for 90 days, with sludge recirculation after disintegration by ultrasound. There was an increase in influent COD, nitrogen and phosphorus because of sludge recirculation. There was an increase in MLVSS, but reactor A presented a greater increase. Both reactors presented good results in COD removal comparing with control stage. The reactors present a good improvement in nitrification, but not good phosphorus removal regarding to control stage. The analysis showed that sludge disintegration and recirculation to aeration tank not caused any problem in the behavior of the reactors. Comparing to transport, treatment and final disposal problems, the study of sludge reduction is a great alternative that deserves attention.
 
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Publishing Date
2005-05-05
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • NOLASCO, Marcelo Antunes, et al. Use of lysis and recycle to control excess sludge production in activated sludge treatment: bench scale study and effect of chlorinated organic compounds. Water Science and Technology, 2002, vol. 46, nº 10, p. 55-61.
  • CAMPOS, André Luís de Oliva, MENDONÇA, Luciana Coêlho, e PIRES, E. C. Comportamento de um reator em batelada aeróbio com retorno total do lodo em excesso após desintegração com ultra-som: efeito dos nutrientes presentes no lodo de retorno. In Simpósio Luso-Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, 'Natal, 2004. Anais.Rio de Janeiro : ABES, 2004.
  • CAMPOS, André Luís de Oliva, et al. Microbiota de um sistema de lodos ativados em batelada com retorno total do lodo de descarte após desintegração com ultra-som. In 22 Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, Joinville, 2003. Anais. : ABES, 2003.
  • CAMPOS, André Luís de Oliva, e PIRES, E. C. Emprego de lise celular induzida em um reator sequencial em batelada aeróbio visando redução do lodo de descarte. In 22 Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, Joinville, 2003. Anais. : ABES, 2003.
  • CAMPOS, André Luís de Oliva, e PIRES, E. C. Potencialidade do emprego da lise celular forçada em sistemas aeróbios de tratamento visando uma redução do lodo de descarte. In 21 Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, João Pessoa, 2001. 21 Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental - Trabalhos Técnicos.Rio de Janeiro : ABES, 2001.
  • CAMPOS, André Luís de Oliva, NOLASCO, Marcelo Antunes, e PIRES, E. C. Comportamento de um reator sequencial em batelada aeróbio com retorno total do lodo em excesso após desintegração com ultra-som. In Simpósio Luso-Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, Braga, 2002. Uso Sustentável da Água.Braga : Universidade do Minho, 2002.
  • NOLASCO, Marcelo Antunes, et al. O comportamento de compostos fenólicos clorados em um sistema biológico de tratamento de águas residuárias. In Simpósio Luso-Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, Braga, 2002. Uso Sustentável da Água.Braga : Universidade do Minho, 2002.
  • NOLASCO, Marcelo Antunes, et al. Use of lysis and recycle to control excess sludge production in activated treatment: Bench scale study and effect of chlorinated organic compounds. In Specialised Conference on Sludge Managment: regulation, treatment, utilisation and disposal, Acapulco, 2001. Proceedings.Cidade do México : FEMISCA, 2001.
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