Emprego de Sistema de Reator de Leito Móvel com
Biofilme em Dois Estágios para a Remoção de Matéria
Orgânica e Nitrogênio Amoniacal de Efluente Sintético
P. S. Lima∗1 , J. P. Bassin1 , M. W. C. Dezotti1
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Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE, Departamento de Engenharia Química.
Resumo
Dentre os tratamentos biológicos, a tecnologia de reatores de leito móvel com biofilme
(MBBR) vem atraindo interesse por usufruir de todo volume útil do reator, assegurar instalações compactas e permitir operações eficientes (DEZOTTI, 2008). A nitrificação é responsável pela conversão aeróbia da amônia em nitrato. Ela consiste na etapa mais sensível
do processo de remoção de nitrogênio (CAMPOS et al., 2007). Os impactos ocasionados
por variações na carga orgânica já vêm sendo investigados na literatura. Este trabalho teve
como objetivo principal avaliar a capacidade de remoção de matéria orgânica e de nitrificação
de um efluente sintético por meio da aplicação de um sistema de leito móvel com biofilme
(MBBR) em dois estágios. Foi investigado como alterações na composição do afluente e nas
condições operacionais podem afetar o desempenho do tratamento biológico. Nesse trabalho,
um sistema MBBR em configuração de pré-desnitrificação foi operado com uma concentração
de oxigênio dissolvido abaixo de 2 mg/L para o reator aeróbio. Os suportes utilizados foram
o Kaldnes K1, para uma fração de enchimento de 40%. O reator foi submetido a quatro
regimes de operação, nos quais a DQO afluente foi aumentada gradativamente (400 mg.L−1
(regime 1), 800 mg.L−1 (regime 1) e 1200 mg.L−1 (regime 3)) mas o TRH foi mantido constante em 6h (reator anóxico – MBBR1 ) e 12h (reator aeróbio – MBBR2 ) e no último regime,
o TRH foi alterado para 3 h (MBBR1 ) e 6 h (MBBR2 ). A fonte de matéria orgânica consistiu em glicose e acetato, enquanto a fonte de amônia consistiu em cloreto de amônio. As
concentrações dos compostos foram mensuradas através métodos colorimétricos de acordo
com métodos padrões (APHA, 2005). A eficiência média de remoção de DQO ficou em torno
95,2%, apesar do aumento gradual da carga orgânica. Vale ressaltar também, que a princípio, a maior parte da matéria orgânica era removida na zona anóxica, comum de ocorrer
nesse tipo de configuração. No entanto, à medida que a DQO afluente foi aumentada, a
DQO remanescente do MBBR1 aumentou e, com isso, a percentagem de DQO removida na
zona aeróbia também sofreu um incremento. A partir do terceiro regime, o percentual de
remoção de matéria orgânica no reator aeróbio atingiu 58%. A concentração afluente de
nitrogênio amoniacal para todos os regimes ficou em torno de 80 mgN/L. O sistema teve
um bom desempenho na remoção de nitrogênio amoniacal, com uma eficiência global média
de 91,0%. Como nos primeiros regimes a maior parte da matéria orgânica era removida no
reator anóxico, a relação C/N disponível na zona aeróbia era baixa, favorecendo dessa forma
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o desenvolvimento das bactérias autotróficas, responsáveis pela nitrificação. Com isso, a
competição entre as nitrificantes e as bactérias heterotróficas por oxigênio e espaço foi minimizada. Em suma, a configuração de dois sistemas MBBR em série adotada foi bastante
eficiente para a remoção de matéria orgânica e nitrogênio amoniacal para todos os regimes
empregados.
Referências
CAMPOS, J. L., GARRIDO, J. M., MOSQUERA-CORRAL, A., MÉNDEZ, R., 2007,
“Stability of a nitrifying activated sludge reactor”, Biochem. Eng. J., v.35, pp. 87-92.
DEZOTTI, M., BASSIN, J.P., BILA, D.M. et al., 2008, Processos e técnicas para o
controle ambiental de efluentes líquidos. 1a Edição, E-papers, Rio de Janeiro.
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