Remoção de carbono e nitrogênio de efluente de matadouro em reator anaeróbio-aeróbio de leito fixo

Abstract

Este estudo buscou avaliar o desempenho de um reator anaeróbio-aeróbio de leito fixo (RAALF), com escoamento ascendente na remoção de matéria orgânica e nitrogênio em efluente de matadouro bovino. O reator foi construído a partir de um tubo acrílico, com volume útil de 4,7 L. Era composto por câmaras ordenadas, de baixo para cima: alimentação, anaeróbia, anóxica, aeração, aeróbia e de saída. Para imobilização da biomassa, foram utilizados dois tipos de material suporte: anéis randômicos (câmara anaeróbia) e cubos de espuma de poliuretano (câmaras anóxica e aeróbia). O reator era provido de sistema de recirculação interna, com razão de recirculação igual a 3, valor este adotado após a realização de ensaios hidrodinâmicos. Foram testadas 3 fases operacionais, variando o tempo de detenção hidráulica e a carga orgânica volumétrica. A remoção de DQO foi elevada em todas as fases operacionais, com valores em torno de 94%. Nas Fases 1 e 2 tinha pouca disponibilidade de doadores de elétrons para desnitrificação, resultando em uma baixa eficiência em remoção de nitrogênio total, 30% e 32%, respectivamente. Apesar da redução do TDH e aumento da COV, a Fase 3 foi considerada a melhor condição testada, na qual se obtiveram eficiências máximas em remoção de NT de 76%, NTK de 93%, N-NH4⁺ de 90%, DQO de 99% e 60% em P-PO4³⁻. Ao final de cada fase foram realizados perfis espaciais que comprovaram a remoção sequencial ao longo do reator e contribuíram para detectar que a ineficiência do processo de desnitrificação, nas Fases 1 e 2, foi a insuficiência de doadores de elétrons. Por fim, foram realizados ensaios cinéticos para se obter as velocidades de nitrificação e desnitrificação, que quando comparadas a outros estudos, são inferiores, mas deve-se levar em consideração que a biomassa existente no reator era mista, logo a população de microrganismos não realizava a mesma função. Os resultados obtidos permitem considerar o RAALF, aliado à adequadas condições operacionais, como uma alternativa promissora para remoção de matéria orgânica e nitrogênio em efluente de matadouro bovino.