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https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1513
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Estudo do efeito da temperatura e da origem do inóculo na partida de reator anaeróbio empregado para remoção biológica de sulfato |
Título(s) alternativo(s): | Study of the effect of the temperature and origin of the sludge in the startup period of anaerobic reactor aimed for biological removal of sulfate |
Autor: | VEROLA, Lívia Martins |
Primeiro orientador: | SANCINETTI, Giselle Patrícia |
Primeiro membro da banca: | RODRIGUEZ, Renata Piacentini |
Segundo membro da banca: | FUESS, Lucas Tadeu |
Resumo: | A drenagem ácida de mina (DAM) representa, atualmente, um dos maiores riscos e impactos ambientais associados a atividade das indústrias extrativas minerais. O tratamento se faz indispensável pois os danos podem ser irreversíveis. Entretanto, devido a diversidade de rochas e métodos de extração, a DAM pode apresentar características diversas e necessidades de tratamento específicas. Tendo em vista esta problemática, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento da partida de reatores em batelada sequenciais na remoção de sulfato presente em DAM sintética em diferentes regimes. Para tanto, utilizou-se um reator anaeróbio operado em bateladas sequenciais (ASBR) alterando os parâmetros temperatura de operação e origem do inóculo. As eficiências de redução do sulfato, a remoção de ferro e a diversidade microbiana foram avaliadas sob as temperaturas de 15, 30 e 55ºC com a utilização de dois diferentes inóculos, um lodo de origem sulfetogênica e outro de origem metanogênica. Foi mantida a relação afluente DQO/SO42- de 1, sendo 1500 mg/L a concentração inicial de sulfato e etanol como fonte de carbono, em ciclos de 48 horas de duração. Para as operações em 30°C, utilizando o lodo adaptado ao efluente tratado (sulfetogênico) e outro não adaptado (metanogênico), obteve-se em média, respectivamente, 80 e 43% de remoção de sulfato durante a partida do reator. Para a temperatura de 15ºC, obteve-se 27% para o lodo sulfetogênico e 31% para o lodo metanogênio. Enquanto que a 55°C, obteve-se em média 36 e 45% de eficiência de redução de sulfato para o inóculo adaptado e não adaptado, respectivamente. Com relação ao consumo da matéria orgânica em forma de DQO as partidas à 30°C apresentaram eficiência média de 50%, ao utilizar o lodo sulfetogênico, e de 92% para o lodo metanogênico enquanto que para 15°C obteve-se, em média, 26 e 47% de remoção e para 55°C, 31 e 19%, para os respectivos inóculos. Já quanto à remoção do metal ferro, os inóculos operados em faixa mesofílica apresentaram remoção média maiores que 99%, enquanto que para 15 e 55°C, encontrou-se, respectivamente: 35 e 85% para o inóculo adaptado à DAM e 60 e 93% para o inóculo não adaptado. Tais resultados sugerem influência da temperatura de operação e a origem do inóculo adotado na eficiência de remoção do sulfato, de matéria orgânica e ferro. A utilização de lodo sulfetogênico em geral obteve melhor desempenho ao final das fases, entretanto, a capacidade adaptativa do lodo metanogênico às diferentes temperaturas aplicadas infere uma maior diversidade microbiana presente. |
Abstract: | Acid mine drainage (AMD) currently represents one of the greatest environmental risks and impacts associated with the activity of mineral extractive industries. The treatment is indispensable as the damages may be irreversible. However, due to the diversity of rocks and extraction methods, AMD may present diverse characteristics and specific treatment requeirements. Considering this problem, the present work aimed to evaluate the startup period of sequencing batch l reactors in the removal of sulfate present in synthetic AMD in different regimes. For that, an anaerobic sequencing batch reactor (ASBR) was used, altering the parameters of operation temperature and origin of the inoculum. Sulfate reduction efficiencies, metal removal and microbial diversity were evaluated under the temperatures of 15, 30 and 55ºC with the use of two different inoculums, one with sulfidogenic and another with methanogenic characteristics influent. The ratio COD/SO42- of 1 was maintained, with the initial concentration of sulfate and ethanol as the carbon source being 1500 mg/L, in cycles of 48 hours. For the operations at 30°C, using the adapted to the treated effluent (sulfidogenic) and the unadapted sludge (methanogenic), an average of 80 and 43% sulfate removal was obtained, respectively, during reactor start-up. For the temperature of 15ºC, 27% was obtained for the sulfidogenic sludge and 31% for the methanogen sludge. While at 55°C, an average of 36 and 45% of sulfate reduction efficiency was obtained for the adapted and unadapted inoculum, respectively. With respect to the consumption of organic matter in the form of COD, the startup at 30°C presented an average efficiency of 50%, when using the sulfidogenic sludge, and of 92% for the methanogenic sludge, whilst at 15°C, on average, 26 and 47% of removal and at 55°C, 31 and 19%, for the respective inoculum. As for iron metal removal, the inoculums operated in mesophilic range had an average removal of more than 99%, whereas for 15 and 55°C, respectively, 35 and 85% were found for the inoculum adapted to AMD and 60 and 93% for the unadapted inoculum. These results suggest an influence of operating temperature and origin of the inoculum adopted on the removal efficiency of sulfate, organic matter and iron. The use of sulfidogenic sludge obtained better performance at the end of the phases, however, the adaptive capacity of the methanogenic sludge, in different temperatures, infers a greater microbial diversity present. |
Palavras-chave: | Minas - drenagem. Águas residuais. Tratamento biológico. |
Área(s) do CNPq: | ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal de Alfenas |
Sigla da instituição: | UNIFAL-MG |
Departamento: | Instituto de Ciência e Tecnologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia Ambiental |
Citação: | VEROLA, Lívia Martins. Estudo do efeito da temperatura e da origem do inóculo na partida de reator anaeróbio empregado para remoção biológica de sulfato. 2019. 57 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia Ambiental) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de Caldas, 21019. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
Endereço da licença: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
URI: | https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1514 |
Data de defesa: | 27-Fev-2019 |
Aparece nas coleções: | Mestrado Mestrado |
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