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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.3.2011.tde-31082011-161023
Document
Author
Full name
Helvecio Carvalho de Sena
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2011
Supervisor
Committee
Piveli, Roque Passos (President)
Ferreira Filho, Sidney Seckler
Paganini, Wanderley da Silva
Santos, Maria de Lourdes Florêncio dos
Volschan Junior, Isaac
Title in Portuguese
Recebimento de lodo de ETA em ETE por lodo ativado operando com mídia plástica no tanque de aeração (MBBR).
Keywords in Portuguese
Lodo de ETA
Lodos ativados
MBBR
Mídia plástica
Tratamento de lodo de ETA
Abstract in Portuguese
O tratamento do lodo gerado em estações de tratamento de água para abastecimento (ETAs) é uma questão a ser equacionada em todo o território nacional. O tratamento desses lodos em estações de tratamento de esgoto (ETEs) é uma alternativa a ser estudada, pois pode levar a uma solução eficaz e de custos reduzidos se compararmos aos custos de implantação e operação de um sistema de tratamento de lodos nas próprias ETAs. O recebimento de lodo de ETAs em ETEs é feito em algumas ETEs dos Estados Unidos, porém no Brasil ainda são escassos estudos específicos para sanar as questões técnicas envolvidas tanto na etapa aeróbia quanto na anaeróbia. O sistema de tratamento de esgotos por lodos ativados utilizando mídia plástica como meio suporte ao crescimento microbiológico é outro atrativo ao recebimento de lodo de ETA em uma ETE, visto que estudos demonstram que este tipo de variante é capaz de tratar maior carga orgânica, sem sofrer qualquer inibição de processo. O presente estudo avaliou o recebimento de até 400 mg de SST de lodo de ETA por litro de esgoto em um sistema utilizando mídia plástica como meio suporte. O lodo de ETA utilizado foi proveniente de sistemas que utilizaram sais de Ferro e de Alumínio em seus processos. Não foi observada qualquer inibição no processo aeróbio quanto à remoção de matéria orgânica ou nitrogenada com o recebimento de lodo de ETA em qualquer concentração e operando um sistema com mídia plástica. A carga de DBO5,20 aplicada ao reator biológico ficou entre 1,7 a 15,3 gDBO5,20/m²/dia, e a concentração média da DBO 5,20 no efluente final esteve em todo o período do experimento em 34 mg/L. Com a utilização da mídia plástica o processo de nitrificação teve taxas de remoção passando de 0,9 gNKT/m²/dia para 1,7 gNKT/m²/dia, portanto aumento de 95%. A avaliação do lodo gerado no decantador primário da ETE Piloto demonstra que houve alteração em sua composição, principalmente na relação de SV/ST e o aumento na concentração de metais, principalmente o elemento Ferro. Estas características podem levar à inibição o processo anaeróbio. O teste de Atividade Metanogênica Especifica (AME) realizada com dosagens de 0,4 g e 0,8 g de ST de lodo de ETA demonstra que há inibição da metanogênese para concentrações acima de 0,4 g de ST. A concentração na qual não se observou efeito negativo corresponde a 10% da quantidade mássica que o digestor anaeróbio foi alimentado. Porém o teste de AME reproduz toxicidade aguda, não considerando a possível adaptação que pode ocorrer ou mesmo demonstrar que um esgoto que, em primeira análise é considerado biodegradável, tem na realidade toxicidade crônica. A operação do sistema utilizando mídia plástica levou a uma redução na produção de lodo na ordem de 57%. Antes da maturação do biofilme a produção era de 0,19 g SSV/g DQO removida e passou para 0,09 g SSV/g DQO removida.
Title in English
Receiving WTP sludges in WWTP by activated sludge operating with plastic medium in the aeration tank (MBBR).
Keywords in English
Activated sludge
MBBR
Plastic medium
WTP sludge
WTP sludges in WWTP
Abstract in English
An issue to be taken into account, regarding the continental size of the country is the sludge treatment generated in water treatment plants (WTPs). The treatment of the aforementioned sludge which is held in water treatment plant (WWTP) is a valid alternative considering its costs and efficacy as opposed to the budgetary considerations for the sludge treatment in the WTPs alone. The recipience of the sludge from WTP into WWTPs, is done by some North Americans WWTPs, in Brazil, nonetheless, such specific studies are of short supply to heal the technical questions regarding both the anaerobic and also the aerobic processes. The activated sludge operational swage system with plastic medium as means to aid the microbiologic development, also entices the reception of sludge from WTP into WWTPs, given the fact that some studies have demonstrated this variant type capable of treating a much bigger organic load not even suffering any inhibition over the process. This current study evaluated the reception of a sum up to 400 mg (milligrams) of sludge TSS by sewage liter in a plastic medium as means to aid such process. The sludge from WTP used in here came from systems which utilized Iron and aluminum salt in their processes. Any inhibition regarding the removal of organic or nitrogenated matter in the aerobic process operated with the plastic medium system with the reception of sludge from WTP was observed and/or noticed The BOD5,20 charge which was applied to the biological reactor ranked between 1,7 to 15,3 gDBO5,20/m²/day, and the BOD5,20 average concentration into the final effluent was all the time the experiment was going on in 34 mg/L. Regarding the usage of plastic medium over the nitrification process, removal which jumped from 0,9 gNKT/m²/day to 1,7 gNKT/m²/day, thus an increase of 95%. The evaluation of the sludge generated from the WWTPs primary settling tank demonstrates alteration in its composition, mainly related to VS/TS and the metal concentration augmentation, iron being the most present element in here. Such characteristics may lead to an inhibition regarding the anaerobic process. The specific methanogenic activity (SMA) taking into account the dosages: 0, 4 g and 0, 8 g of TS sludge from WTP shows methanogenesis inhibition for concentrations superior to 0, 4 g of TS. 10% of mass quantity is the amount which no negative effect was noticed when feeding the anaerobic digestor. The SMA test, however, reproduces acute toxicity, not taking into account the possible adaptation that may occur or even demonstrate that the sewage which at first instance could be considered biodegradable is in its real sense chronically toxic. The activated sludge operating with plastic medium has lead the sludge production to reduction of around 57%, before the biofilm maturation the production was 0,19 g VSS/g COD removed and it was upgraded to 0,09 g VSS/g COD removed.
 
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Publishing Date
2011-09-12
 
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