BIT INOVAÇÃO
PROJETO LA 2
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
LABORATÓRIO DE TECNOLOGIAS AMBIENTAIS
O EFEITO DA CONCENTRAÇÃO DE OXIGÊNIO DISSOLVIDO EM UM SISTEMA
DE TRATAMENTO DE EFLUENTES DE REFINARIA DE PETRÓLEO (SMBR)
Jorge Paulo Girardi ([email protected]); Cristina Gravina Veronese (co-orientadora); Lademir Luiz Beal (Orientador)
INTRODUÇÃO
Os efeitos da redução de OD em sistemas MBRs devem ser
estudados para aumentar a viabilidade econômica destes sistemas,
uma vez que esta aeração possui um consumo energético elevado.
OBJETIVO
Este trabalho avalia o desempenho de processo biológico
combinado com membranas de ultrafiltração submersa (SMBR),
operando nas fases anaeróbia e aeróbia para o tratamento de efluentes
de refinaria de petróleo, durante o estudo dos efeitos de diferentes
concentrações de oxigênio dissolvido.
RESULTADOS E CONCLUSÕES
A diminuição da concentração de OD na unidade provocou uma
pequena diminuição na eficiência de remoção da matéria orgânica e
uma grande diminuição da eficiência de remoção de nitrogênio
amoniacal, uma vez que as bactérias nitrificantes são
microrganismos aeróbios e por tanto, na ausência de OD tem sua
atividade inibida. Em relação à queda da eficiência na remoção de
DQO observou-se na última semana, o aumento desta eficiência,
pode ter ocorrido pela aclimatação das bactérias heterotróficas às
baixas condições de oxigênio dissolvido. Ao longo do estudo
verificou-se que a remoção de DQO variou de 91,73% a 63,10% e
após a aclimatação das bactérias, voltou a subir sua eficiência para
80,97% ( Tabela 1).
Carga Nitrogenada Volumétrica (kgN/m3.d)
Relação Nitrogênio/Microorganismo
(kgN/kgSSV.d)
Carga Orgânica Volumétrica
(kgDQO/m3.d)
Relação Alimento/Microorganismo
(kgDQO/kgSSV.d)
Utilização de Substrato (kgDQO/kgSSV.d)
Remoção de DQO (%)
2
mgO2/L
0,138
0,024
2
mgO2/L
0,147
0,029
1
mgO2/L
0,149
0,032
0.5
mgO2/L
0,148
0,042
0.5
mgO2/L
0,152
0,039
0
mgO2/L
0,145
0,045
0,324
0,324
0,375
0,264
0,370
0,374
0,057
0,066
0,079
0,074
0,096
0,116
0,052
91,73
0,045
67,81
0,063
79,89
0,047
63,10
0,064
66,89
0,094
80,97
Tabela 1: As condições de processo ao longo do estudo.
de ultraf iltração (C)
METODOLOGIA
O experimento foi realizado durante dois meses em uma unidade
experimental (figura 1-A), constituída por um reator anaeróbio; um
reator aeróbio e um tanque de membranas com dois módulos de
membranas de ultrafiltração feitas de PVDF (figura 1-C). Utilizou-se
uma vazão do efluente de 0,62 L/h.
Foram realizadas retrolavagens nos módulos de membranas a
cada 10 minutos.
A vazão de ar no reator aeróbio foi controlada automaticamente
por um software (figura 1-B), para permitir concentrações de 2, 1, 0,5
e 0 mgO2/L.
Foram realizadas análises semanais do efluente bruto. O
sobrenadante dos reatores e o permeado foram analisados duas vezes
por semana.
Os parâmetros utilizados no estudo foram: carga nitrogenada
volumétrica; relação nitrogênio/microrganismo; carga orgânica
volumétrica; relação alimento/microrganismo; taxa de utilização de
substrato e eficiência na remoção de DQO e de nitrogênio amoniacal.
A concentração residual de OD que surge no reator aeróbio
devido ao reciclo oriundo do tanque de membranas, também deve
ser considerada.
O efeito da diminuição de OD no tamanho dos flocos e a
eficiência na remoção de DQO e Nitrogênio Amoniacal é
apresentado nas Figuras 2 e 3. Não foi encontrada correlação entre
a diminuição de OD e o tamanho dos flocos nos parâmetros do
processo.
Tamanho de Floco - Média
29,5
29
2 mgO 2 /L
0 mgO2 /L
0.5 mgO 2 /L
1 mgO2 /L
28,5
Tamanho de Floco (µm)
a tela do software principal (B) e o módulo de membranas
28
27,5
Reator Anóxico
27
Reator Aeróbio
26,5
Tanque de Membranas
26
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Tempo de Operação (dias)
Figura 2. Variação do tamanho dos flocos ao longo do estudo.
Eficiências de Remoção de DQO e NH3-N
100
Eficiência de Remoção(%)
Figura 1: Unidade experimental (A),
90
Remoção de NH3-N
Remoção de DQOl
80
70
60
0 mgO2/L
0,5 mgO2/L
1 mgO2/L
2 mgO2/L
50
40
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
36
39
42
45
Tempo de Operação (dias)
Figura 3. Nitrogênio amoniacal e eficiência de remoção de DQO
Referências Bibliográficas
Saien, J. e Nejati, H. (2007). Degradação fotocatalítica maior de poluentes em efluentes de refinaria de petróleo sob a condição leve. Jornal de Materiais Perigosos 148,
491-195.
Wake, H. (2005). Refinarias de petróleo: uma revisão de seus impactos sobre o meio ambiente aquático. Estuarino, Costeiros e Prateleira Ciência 62, 131-140.
Qin, J. e OO, MH e TAO, G. e KEKRE, K. (2007). Estudo de viabilidade sobre petroquímica tratamento de águas residuais e reutilização usando MBR submerso.
Journal of Membrane Science, 293, 161-166.