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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.18.2007.tde-24102008-110635
Document
Author
Full name
André Luiz de Oliveira
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2007
Supervisor
Committee
Reali, Marco Antonio Penalva (President)
Campos, José Roberto
Giansante, Antonio Eduardo
Povinelli, Silvia Claudia Semensato
Tsutiya, Milton Tomoyuki
Title in Portuguese
Floto-filtração como pós-tratamento de efluente de reator anaeróbio tratando esgoto sanitário
Keywords in Portuguese
Floto-filtração
Leito filtrante
Pós-tratamento
Quantidade de ar
Reator anaeróbio
Taxa de aplicação superficial
Abstract in Portuguese
Este trabalho compreende o estudo do desempenho de sistema piloto de floto-filtração, aplicado ao pós-tratamento de efluente de reator anaeróbio, sob diferentes taxas de aplicação superficial, quantidade de ar fornecida ao processo e leitos filtrantes. O trabalho foi dividido em duas fases: ensaios preliminares (fase 1) e ensaios com o floto-filtro (fase 2), sem utilização de leito filtrante (etapa 1 da fase 2) e com utilização do leito filtrante (etapa 2 da fase 2). A fase 1, realizada com unidade de flotação por ar dissolvido em escala de bancada, apresentou resultados satisfatórios em termos de redução de turbidez, cor e Abs254nm para dosagens de cloreto férrico entre 40 a 80 mg/L na maior parte dos ensaios. Os dados desta fase serviram principalmente para a determinação e adoção dos melhores parâmetros operacionais a serem utilizados na fase seguinte. Na etapa 1 da fase 2, o sistema foi analisado sob a ótica da qualidade da água produzida em condições variáveis de dosagem de cloreto férrico, tempo e gradiente de floculação, taxa de recirculação e taxa de aplicação superficial. Para as amostras coletadas foram analisadas as variáveis turbidez, temperatura, condutividade, DQO, SST, pH, cor, Abs254nm, metais, OD, 'P-PO IND.4'POT.3-', NTK e 'N-NH IND.4'POT.+'. Foram obtidas eficiências globais de 88 a 97% de redução na turbidez (residual < 20 uT), 84 a 98% de SST (residual < 25 mg/L), 87 a 94% de 'DQO IND.B' (residual < 60 mg/L), 78 a 92% de 'DQO IND.F' (residual < 40 mg/L), 85 a 96% de 'P-PO IND.4'POT.3-' (residual < 2 mg/L) e menor que 30% para NTK e 'N-NH IND.4'POT.-'. Na etapa 2 da fase 2, além das análises supracitadas, foram analisadas as variáveis DBO, coliformes totais e fecais, sulfatos, dureza, alcalinidade, ácidos voláteis e turbidez ao longo do leito filtrante além da medida de perda de carga no decorrer da carreira de filtração. Foram monitorados a perda de carga ao longo do leito filtrante, carreira de filtração. Nesta fase, a instalação piloto de floto-filtração foi avaliada mediante a variação da taxa de aplicação superficial e do leito filtrante. Os resultados foram positivos com efluente final apresentando turbidez média abaixo de 2 uT e duração média da carreira filtração de 24 horas. Foram obtidas eficiências globais de 96 a 99% de redução na turbidez (residual < 7 uT), 96 a 99% de SST (residual < 6 mg/L) , 93 a 96% de 'DQO IND.B' (residual < 40 mg/L), 89 a 97% de 'DQO IND.F' (residual < 34 mg/L), 93 a 98% de 'P-PO IND.4' POT.3-' (residual < 0,3 mg/L), menor que 30% para NTK e 'N-NH IND.4' POT.-', 96 a 98% de cor (residual < 50 uC) e 80 a 82% de Abs254nm (residual < 0,198). Desta forma, em virtude dos bons resultados apresentados, pôde-se constatar que a floto-filtração é uma alternativa atraente no pós-tratamento de efluente de reator anaeróbio.
Title in English
Floto-filtration as post-treatment of an anaerobic reactor effluent
Keywords in English
Amount of air
Anaerobic reactor
Filter bed
Floto-filtration
Post-treatment
Superficial application rate
Abstract in English
This works assesses the performance of a floto-filtration pilot system, applied to the post-treatment of an anaerobic reactor effluent, under different superficial application rates, amount of air supplied to the process and filter beds. The work was divided in two phases: preliminary essays (phase 1), essays with the floto-filter without using filter bed (step 1 of phase 2) and essays with the floto-filter using filter beds (step 2 of phase 2). Phase 1, carried out with bench scale dissolved air flotation unit, presented satisfactory results regarding turbidity removal, color and Abs254nm for ferric chloride dosages between 40 - 80 mg/L in most of the essays. The data acquired from this phase were mainly used to determine and adopt the best operational parameters to be employed in the following phase. In step 1 of phase 2, the system was analyzed concerning the quality of the water produced in favorable conditions for ferric chloride dosages, time and flocculation gradient, recirculation gradient and superficial application rate. The following variables were analyzed from the collected samples: turbidity, temperature, conductivity, COD, TSS, pH, color, Abs254nm, metais, OD, 'P-PO IND.4'POT.3-', NTK and 'N-NH IND.4'POT.+'. Global efficiencies of 88 to 97% for turbidity removal (residual < 20 uT), 84 to 98% for TSS (residual 25 mg/L), 87 to 94% for COD (residual < 60 mg/L), 78 to 92% for CODF (residual < 40 mg/L), 85 to 96% 'P-PO IND.4'POT.3-' (residual < 2 mg/L) and less than 30% for NTK and 'N-NH IND.4'POT.+' were obtained. In step 2 of phase 2, besides the aforementioned analyses, BOD, total and fecal coliforms, sulphates, hardness, alkalinity, volatile acids and turbidity throughout the filter in addition to the measure of headloss during the filter run. In this phase, the floto-filtration pilot plant was assessed varying the superficial application and filter bed rate. The results were positive with the final effluent presenting mean turbidity below 2 uT and mean filter run time of 24 hours. Global efficiencies of 96 to 99% for turbidity removal (residual < 7 uT), 96 to 99% for TSS (residual < 6 mg/L), 93 to 96% for 'COD IND.B' (residual < 40 mg/L), 89 to 97% for 'COD IND.F' (residual < 34 mg/L), 93 to 98% for 'P-PO IND.4'POT.3-' (residual < 0,3 mg/L), less than 30% for NTK and 'N-NH IND.4'POT.-', 96 to 98% for color (residual < 50 uC) and 80 to 82% for Abs254nm (resisual < 0,198). Thus, due to the good results that were presented, it can be said that floto-filtration is an attractive alternative for the post-treatment of an anaerobic reactor effluent.
 
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ANDREOLIVEIRA.pdf (4.44 Mbytes)
Publishing Date
2008-10-30
 
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  • OLIVEIRA, André Luiz de, e REALI, M. A. P. Automação da dosagem de coagulante para sistemas de flotação utilizados como unidades de pós-tratamento de efluentes. Ciência & Engenharia (UFU. Impresso) [online], 2012, vol. 21, p. 11-18. Dispon?vel em: http://www.seer.ufu.br/index.php/cieng/article/view/17818.
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