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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.18.1999.tde-23092022-093454
Document
Auteur
Nom complet
Sérgio Francisco de Aquino
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Carlos, 1999
Directeur
Jury
Blundi, Carlos Eduardo (Président)
Bastos, Rafael Kopschitz Xavier
Daniel, Luiz Antonio
Titre en portugais
Avaliação da eficiência de um sistema de tratamento na remoção de compostos tóxicos, da matéria orgânica carbonácea e nitrogenada presentes na água residuária de uma indústria química
Mots-clés en portugais
carvão ativado em pó
compostos tóxicos
nitrificação
potencial redox
taxa de utilização de oxigênio
Resumé en portugais
O sistema de tratamento dos efluentes da Indústria Química Dissoltex, localizada na cidade de São Carlos, SP, foi estudado para verificar a sua real eficiência, tanto na remoção de matéria orgânica carbonácea e nitrogenada, quanto na remoção de substâncias tóxicas. Além do monitoramento dos diversos poluentes (metais, solventes orgânicos, proteínas, carboidratos, lipídeos, DQO, dentre outros), a análise criteriosa do sistema contou ainda com a determinação das características microbiológicas (análises microscópicas) e das condições operacionais (potencial redox, pH, oxigênio dissolvido e taxa de utilização de oxigênio), vigentes em cada unidade, tanque de aeração e reator anaeróbio de leito fixo. Constatou-se que o sistema de tratamento apresenta uma remoção média igual a 73% para a DQO total e de 84% para a DB05. A despeito dessa eficiência, as concentrações médias de DQO e DB05 efluentes ao sistema são elevadas e iguais a 1341 mg/L e 315 mg/L, respectivamente. A elevada concentração de matéria orgânica no tanque de aeração, aliada aos reduzidos valores de potencial redox, da taxa de utilização de oxigênio, e da ausência de floculação, evidenciam uma inibição dos processos biológicos no tanque de aeração que é operado em elevado tempo de detenção hidráulico e sob endogenia. A eficiência do sistema na conversão de NTK e de N-amoniacal é de apenas 16% e 2,5%, respectivamente, e a concentração média de N-amoniacal no tanque de aeração é igual a 183 mg/L, evidenciando a ausência da nitrificação no reator aeróbio que é operado sob condições propícias (nutrientes, relação C/N, pH, OD, TDH) ao desenvolvimento dos microrganismos nitrificantes. Com relação a eficiência de remoção das substâncias potencialmente tóxicas, constata-se que o sistema remove todos solventes orgânicos afluentes, provavelmente pelos mecanismos de biodegradação e volatilização. Os metais pesados, com exceção do Chumbo, embora lançados dentro dos padrões legais exigidos, estão presentes em concentrações elevadas no tanque de aeração. Esta constatação levanta a hipótese de que a ausência de nitrificação e de floculação biológica no reator aeróbio esteja relacionada à presença desses compostos tóxicos, principalmente do Chumbo Visando a mitigação da toxicidade evidenciada, ensaios com CAP - carvão ativado em pó, foram realizados para se determinar a melhor condição de aplicação do adsorvente. Constatou-se que a dosagem de 10 g/L, o tempo de mistura de 90 minutos, o gradiente de velocidade de 125 s·\ o pH neutro e o tempo de sedimentação mínimo de 8 horas, propiciaram uma efetiva remoção de diversos poluentes. Os ensaios com reatores aeróbios de bancada comprovaram o papel decisivo do CAP, revelando que o pré-tratamento dos efluentes do tanque de equalização da indústria química propiciou uma efetiva nitrificação do despejo.
Titre en anglais
Evaluation of the efficiency of a treatment system in removal of toxic compounds, from organic matter carbonaceous and nitrogen present in wastewater FROM A CHEMICAL INDUSTRY
Mots-clés en anglais
nitrification
oxidation reduction potenciaL
oxygen uptake rate (OUR)
powdered activated carbon (PAC)
toxic compounds
Resumé en anglais
The wastewater treatment system o f Dissoltex Chemistry Industry, in São Carlos, SP, has been studied to verify its efficience regarding carbonaceous and nitrogenated organic material removal, as well as toxic compounds removal. In addition to many pollutants investigation (heavy metais, organic solvents, protein, carbohidrate, lipid, COD, among others), the deep system analyses figured on the microbiological analyses and operation conditions determination (redox potential, pH, DO, oxygen uptake rate) in both units aerobic reactor and packed-bed fixed film anaerobic reactor. It was verified that the treatment system removes 73% of COD and 84% of BOD in average. In spite of these efficiences, the average concentration of BOD and COD effluents from the treatment plantare 1341 mg/L and 315 mg/L respectively. The high concentration of organic matter into aerobic reactor, in addition to low redox potential, low oxygen uptake rate, and absence of floculation, showed a biological process inhibition in aerobic reactor which is run under high hidraulic detention time and endogenous phase. The system removal efficiency of TKN and ammonium nitrogen were in average 16% and 2,5%, and ammonium nitrogen concentration into aerobic reactor was 183 mg/L. That shows an absence of nitrification in aerobic reactor which had operation conditions (nutrients, pH, DO, HRT) appropriate to nitrifying microorganisms development. Regarding toxic compounds removal efficience, it is noticed that the treatment plant removes all affluents organic solvents, probabily, by biodegradation and stripping ways. Even now, the heavy metais are discharged in accordance to Brazilian environmental legislation, they were present into aerobic reactor, mainly Lead, in high concentration. That rises a hypothesis that the nitrification and biological floculation absence in aerobic reactor is related to this toxic compound presence. In order to minimize the toxicity, tests using Powered Activated Carbon (P A C) were run to establish the better condition to apply this adsorvent. It has been found that a dose of 10 g/L, a mix time of 90 minutes, a velocity gradient of 125 s·1 a pH of 7,0 and a sedimentation time of 8 hours at least, granted an efficient removal of many pollutants. The pilot aerobic reactors proved the importance of P AC, showing that the pre-treatment of equalization tank effluents from chemistry industry granted an effective nitrification of the wastewater.
 
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Date de Publication
2022-09-23
 
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