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Tipo do documento: Dissertação
Título: Efeito das concentrações de sulfato e ferro, do doador de elétrons e da razão DQO/SO42- no tratamento de drenagem ácida de mina em reatores operados em batelada
Título(s) alternativo(s): Effect of sulfate and iron concentrations, electron donor and COD/SO42- ratio on acid mine drainage treatment in batch-operated reactors
Autor: COSTA, Gabriel de Freitas 
Primeiro orientador: BRAGA, Juliana Kawanishi
Primeiro coorientador: SANCINETTI, Giselle Patrícia
Primeiro membro da banca: RODRIGUEZ, Renata Piacentini
Segundo membro da banca: COSTA, Josiel Martins
Resumo: A alta acidez apresentada pela drenagem ácida de mina (DAM) pode promover a dissolução de metais resultando em consequências e impactos negativos para a saúde e o meio ambiente. Tratamentos biotecnológicos envolvendo a redução do sulfato apresentam vantagens em relação a tratamentos físico-químicos tradicionais, como a remoção e a possibilidade de recuperação dos metais presentes nesse resíduo, menores custos de disposição do lodo gerado e geração de alcalinidade para o aumento de pH desses efluentes. A redução biológica do sulfato, realizada pelas bactérias redutoras de sulfato com adição de fontes exógenas de carbono, ocupa lugar de destaque entre as alternativas, por combinar o aumento de pH com a remoção de sulfato e metais e gerar boa eficiência e viabilidade econômica para o tratamento. No presente estudo, buscou-se otimizar a eficiência na remoção de sulfato presente em DAM sintética utilizando reatores anaeróbios em batelada durante 6 fases em que foram testadas diferentes fontes de carbono, concentrações de sulfato e ferro, além de diferentes razões de demanda química de oxigênio (DQO)/ SO42- e o aumento de volume do reator. Em cada uma das fases foram analisadas concentrações de DQO, sulfato, pH inicial e final, alcalinidade, concentração de sulfeto e ferro, além de sólidos totais, fixos e voláteis do lodo. A melhor condição empregada em cada fase era mantida para a fase seguinte e novas condições eram testadas a fim de, ao final de 5 fases, se obter a melhor configuração de reator. Ao final das 5 primeiras fases, em que foram utilizados reatores com volume útil de 500mL, foi montado um reator de maior volume, com 2,5L. A condição que continha soro de leite, 1500mg/L de sulfato, 100mg/L de ferro e DQO/ SO42- igual a 1 obteve as melhores eficiências de remoções, variando entre 59% a 81% para remoção de sulfato e 77% a 96% para a remoção de DQO, além de pH final variando entre 6,6 a 6,7. Porém, no reator de maior volume, a falta de agitação prejudicou o desempenho e as remoções foram menores, alcançando 42% e 77% de eficiência de remoção de sulfato e DQO, respectivamente. Além disso, os resultados deste estudo evidenciaram uma alta robustez do inóculo empregado, uma vez que, mesmo submetido à diferentes tratamentos, não se observou impacto nas eficiências de remoção.
Abstract: The high acidity presented by acid mine drainage (AMD) can promote the dissolution of metals resulting in negative consequences and impacts on health and the environment. Biotechnological treatments involving sulphate reduction have advantages over traditional physicochemical treatments, such as the removal and the possibility of recovering the metals present in this residue, lower costs of disposal of the generated sludge and generation of alkalinity to increase the pH of these effluents. Biological reduction of sulfate, carried out by sulfate-reducing bacteria with the addition of exogenous carbon sources, occupies a prominent place among the alternatives, as it combines the increase in pH with the removal of sulfate and metals and generates good efficiency and viability cost-effective for treatment. This study, we sought to optimize the efficiency of sulfate removal present in synthetic DAM using anaerobic batch reactors during 6 phases in which different carbon sources, sulfate and iron concentrations were tested, in addition to different chemical oxygen demand (COD)/SO42- ratios. and increasing the scale of the reactor. In each of the phases, concentrations of COD, sulphate, initial and final pH, alkalinity, sulphide and iron concentration were analyzed, and total, fixed and volatile sludge solids. The best condition used in each phase was kept for the next phase and new conditions were tested in order to obtain, at the end of 5 phases, the best reactor configuration. At the end of the first 5 phases, in which reactors with a useful volume of 500mL were used, a reactor with a larger volume of 2.5L was set up. The condition containing whey, 1500mg/L of sulfate, 100mg/L of iron and COD/SO42- equal to 1 had the best removal efficiencies, ranging from 59% to 81% for sulfate removal and 77% to 96 % for COD removal, in addition to a final pH ranging from 6.6 to 6.7. However, in the larger volume reactor, the lack of agitation affected the performance and the removal was lower, reaching 42% and 77% of sulfate and COD removal efficiency, respectively. Furthermore, the results of this study showed high robustness of the inoculum used, since, even submitted to different treatments, there was no impact on removal efficiencies.
Palavras-chave: Bactérias redutoras de sulfato.
Esgoto doméstico.
Soro de leite.
Remoção de sulfato.
Tratamento de efluentes.
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS
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: COSTA, Gabriel de Freitas. Efeito das concentrações de sulfato e ferro, do doador de elétrons e da razão DQO/SO42- no tratamento de drenagem ácida de mina em reatores operados em batelada. 2022. 55 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia Ambiental) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de Caldas, MG, 2022.
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/2056
Data de defesa: 28-Jan-2022
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