Otimização tecnológica de estações de tratamento biológico (ETB) de águas residuárias de coqueria

The treatment of effluents in a coke industry occurs generally by activated sludge process. The operation and efficiency of the process depends on a large number of factors including chemical composition, quantity of the effluents, mass and composition of the activated sludge, environmental temperat...

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Detalhes bibliográficos
Autor: Helene Maria Paulinyi
Formato: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2005
País:Brasil
Recursos:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
Repositorio:Repositório Institucional da UFMG
Idioma:portugués
OAI Identifier:oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUDB-8DPP89
Acesso em linha:http://hdl.handle.net/1843/BUDB-8DPP89
Access Level:acceso abierto
Palavra-chave:Estações de tratamento
águas residuárias
Metalurgia
Água Purificação Tratamento biológico
Gestão ambiental
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description The treatment of effluents in a coke industry occurs generally by activated sludge process. The operation and efficiency of the process depends on a large number of factors including chemical composition, quantity of the effluents, mass and composition of the activated sludge, environmental temperature, precipitation, solar radiation, dissolved oxygen, and homogeneity of the liquid system. Many times, the operational control of this system is done by chemical, physical-chemical and microbiological analysis. Even with daily control, the influents and the effluents of the biological treatment system show significant variations from the observed values. The present study has the objective to optimize analytically and technically activated sludge process. Inicially parameters like pH, OD, ORP, N-NH4, N-NO3 were determined in order to verify the efficiency of the aerators which transfer oxygen to the environment andmaintain the sludge in suspension. Some methods were also developed to measure the influence of toxic substances on the specific activity of certain microorganisms, specifically the nitrifiers and the ones degrading the organic compounds. The methodology is based on the rapid consumption of Dissolved Oxygen (DO) when an ammonium chloride solution is mixed with nitrifying organisms. It was observed that asubstrate coming from the process would inhibit the nitrification process when the concentration of the affluent is significant. With the same technique the specific activity of the microorganisms degrading the acetic acid was measured. Also the biological sludge profile was determined with the identification of regions of inhibition. These regions were found to be in the first zone precisely at the entrance of the sludge reactor.Based on these observations process improvements were proposed.
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Inicially parameters like pH, OD, ORP, N-NH4, N-NO3 were determined in order to verify the efficiency of the aerators which transfer oxygen to the environment andmaintain the sludge in suspension. Some methods were also developed to measure the influence of toxic substances on the specific activity of certain microorganisms, specifically the nitrifiers and the ones degrading the organic compounds. The methodology is based on the rapid consumption of Dissolved Oxygen (DO) when an ammonium chloride solution is mixed with nitrifying organisms. It was observed that asubstrate coming from the process would inhibit the nitrification process when the concentration of the affluent is significant. With the same technique the specific activity of the microorganisms degrading the acetic acid was measured. Also the biological sludge profile was determined with the identification of regions of inhibition. These regions were found to be in the first zone precisely at the entrance of the sludge reactor.Based on these observations process improvements were proposed.O tratamento dos efluentes de uma usina siderúrgica integrada ocorre geralmente pelo processo de lodo ativado, cuja operação e eficiência dependem de grande número de fatores, entre os quais se destacam a composição química, a quantidade do efluente, a massa e composição microbiológica do lodo, a temperatura ambiente, a precipitação, a radiação solar, o oxigênio dissolvido e a homogeneidade do sistema líquido. O controle da operação deste sistema é feito, na maioria das vezes, por análises químicas, microbiológicas e físico-químicas. Apesar de controles diários, o afluente e efluente de Estações de Tratamento Biológico (ETB) apresentam variações significativas nos valores observados. O presente trabalho visa realizar um estudo analítico e experimental de uma ETB de uma siderurgia, com a finalidade de otimizar a sua operação sob o ponto de vista tecnológico. Inicialmente foi levantado o perfil tridimensional de vários parâmetros físicos e químicos (pH, Oxigênio Dissolvido, Potencial de Oxiredução, NNH4, N-NO3) para verificar a eficiência dos aeradores cujo trabalho é transferir oxigênio do ambiente para o meio e manter a biomassa em suspensão, uniformizando os parâmetros no sistema. Em seguida, investigou-se a atividade microbiológica, especialmente a influência de substratos tóxicos na oxidação do nitrogênio amoniacal e na oxidação de carbonos orgânicos em CO2. A pesquisa concentrou-se na nitrificação. Ametodologia desenvolvida é baseada na observação em que uma solução de cloreto de amônio reage com bactérias nitrificantes produzindo um consumo rápido de oxigênio dissolvido no reator. Verificou-se com esta técnica que o substrato proveniente doprocesso provoca inibição nas bactérias nitrificantes quando apresenta uma variação significativa em sua concentração. Com a mesma técnica mediu-se a atividade específica dos microrganismos que degradam o ácido acético. Determinou-se também o perfil do Reator Biológico, procurando identificar os pontos ou regiões de inibição. Estes pontos foram encontrados no primeiro quadrante do Reator que coincide com aentrada do efluente no Reator Biológico. Conclui-se que a metodologia desenvolvida comprova atividade de bactérias nitrificantes e aquelas que degradam o ácido acético em Reatores Biológicos. Baseadas nas observações foram propostas melhorias.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGEdwin Auza VillegasMaria Aparecida de ResendeValter Roberto LinardiMaria Eleonora Deschamps Pires Carneiro2019-08-11T15:45:58Z2019-08-11T15:45:58Z2005-05-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1843/BUDB-8DPP89info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGHelene Maria Paulinyi2019-11-14T13:20:27Zoai:repositorio.ufmg.br:1843/BUDB-8DPP89Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oairepositorio@ufmg.bropendoar:2019-11-14T13:20:27Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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