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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.18.2000.tde-24052024-164543
Document
Author
Full name
Flavio Bentes Freire
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2000
Supervisor
Committee
Pires, Eduardo Cleto (President)
Silva, Edson Luiz
Zaiat, Marcelo
Title in Portuguese
Estudo teórico e experimental de um biofilme anaeróbio em um reator elemento de volume alimentado com acetato como substrato único
Keywords in Portuguese
biofilme
hidrodinâmica
modelo unidimensional
parâmetros cinéticos
reator anaeróbio
transferência de massa
Abstract in Portuguese
Esse trabalho apresenta uma análise do modelo unidimensional para transferência de massa no biofilme, em um reator elemento de volume, tendo como suporte a espuma de poliuretano. Para a realização dessa análise foram construídos 2 reatores elementos de volume. O primeiro destinado à obtenção dos parâmetros de desempenho do reator (DQO, alcalinidade e pH) e o segundo para a obtenção dos parâmteros cinéticos 'K IND. s' e 'r IND. max'. Com o suporte de 31 mm de diâmetro o reator foi operado com uma vazão de alimentação de 0,2L/h, e uma vazão de recirculação de 6,0L/h. Nessas condições a eficiência média de remoção de DQO foi de 64,9%. A análise dos valores obtidos para alcanilidade e pH permite concluir que, mesmo para uma configuração inédita, obteve-se comportamento similar ao encontrado na literatura. No ensaio cinético, a metodologia utilizada por ZAIAR (1996) mostrou-se adequada para obtenção dos parâmetros cinéticos aparentes. Quanto a hidrodinâmica do reator, a geometria bem definida e o conhecimento da vazão permitiu a obtenção de perfil de velocidade, de tensão, a velocidade máxima, a força tangencial e a tensão no biofilme. Conclui-se que, até o presente momento, o tratamento de um biofilme desenvolvido em espuma não pode ser realizado via modelo unidimensional, sendo que a determinação da área efetiva de troca de massa é um parâmetro cuja investigação se torna urgente
Title in English
Theoretic and experimental study of the anaerobic biofilm in a volume element reactor, fed with acetate as a single substrate
Keywords in English
anaerobic reactor
biofilm
hydrodynamic
kínetic parameters
mass transfer
one-dimensional model
Abstract in English
This work presents an analysis of the one-dimensional model for the mass transfer process in the biofilm of a volume element reactor that has polyurethane foam as support. For carrying out this analysis 2 volume element reactors were constructed. The first one was used for obtaining the reactor performance (COD, alkalinity and pH) and the second one for obtaining the kinetics parameters K, and fmax· The reactor has a support with 31mm of diameter and was operated with a feeding flow rate of 0.2Lih and a recirculation flow rate of 6.0L;b. In these conditions the average removal efficiency of COD was 64.9%. The analysis of the results for alkalinity and pH allows the conclusion that, even for a non-usual configuration, the obtained behavior is similar to those reported in literature. In the kínetic tests, the methodology used by ZAIAT (1996) was appropriate for obtaining the apparent kínetícs parameters. Conceming the reactor hydrodynamics, the well- known geometry and the knowledge of flow characteristics allowed the obtaíning of velocity distribution, shear stress dístribution, maximum velocity, tangential force and shear stress in the biofilm. At the present it is possible to conclude that the biofilm treatment developed in the foam can not be analysed by the one- dimensional model, and that the determination of effective area of mass transfer is a parameter which investigation is still necessary.
 
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Publishing Date
2024-05-24
 
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