KINETIC BEHAVIOR OF NITRIFICATION IN THE POST-TREATMENT OF POULTRY WASTEWATER IN A SEQUENTIAL BATCH REACTOR

Ano: 2011 | Volume: 31 | Número: 5

Autores: JULIANA B. R. MEES, SIMONE D. GOMES, MÁRCIO A. VILAS BOAS, BENEDITO M. GOMES, FERNANDO H. PASSIG

Palavras-chave: atividade nitrificante, constantes cinéticas, remoção de nutrientes, controle de qualidade, capacidade de processo.

Resumo Português:

Um reator em bateladas sequenciais com biomassa em suspensão e volume útil de 5L,
aplicado para remoção de nutrientes e matéria orgânica, foi operado em escala de bancada, nas
condições ótimas obtidas a partir de um delineamento composto central rotacional (DCCR), tempo de
ciclo (TC) de 16 h (10h15 fase aeróbia e 4h35 fase anóxica) e relação carbono:nitrogênio (DQO/N-NO2
-
+N-NO3
-) de 6. Avaliaram-se 20 ciclos completos, nitrificação seguida de desnitrificação, com o
objetivo de efetuar o estudo do comportamento cinético de degradação da matéria orgânica (DQO) e
nitrogenada (N-NH4
+, N-NO2
- e N-NO3
-) presentes no efluente proveniente do abate e industrialização
de aves, bem como avaliar a estabilidade do reator através de gráficos de controle Shewhart para
medidas individuais. Os resultados apontaram valores médios de remoção de nitrogênio inorgânico total
(N-NH4
++N-NO2
-+N-NO3
-) de 84,32±1,59% (C.V.=1,89%) e de matéria orgânica (DQO) de
53,65±8,48% (CV= 15,81%), no processo completo (nitrificação-desnitrificação), estando o processo
sob controle estatístico. A atividade nitrificante estimada, durante a fase aeróbia, pela determinação dos
parâmetros cinéticos, apresentou valores médios para K1 e K2, de 0,00381±0,00043 min-1 e
0,00249±0,00056 min-1, respectivamente. A avaliação do comportamento cinético de conversão do
nitrogênio indicou possível redução no TC da fase anóxica, uma vez que foram alcançadas remoções de
N-NO2
- e N-NO3
-, superiores a 90%, em apenas uma hora de desnitrificação.

Resumo Inglês:

A sequential batch reactor with suspended biomass and useful volume of 5 L was
used in the removal of nutrients and organic matter in workbench scale under optimal conditions
obtained by central composite rotational design (CCRD), with cycle time (CT) of 16 h (10.15 h,
aerobic phase, and 4.35 h, anoxic phase) and carbon: nitrogen ratio (COD/NO2
--N+NO3
--N) equal
to 6. Complete cycles (20), nitrification followed by denitrification, were evaluated to investigate
the kinetic behavior of degradation of organic (COD) and nitrogenated (NH4
+-N, NO2
--N and NO3
--
N) matter present in the effluent from a bird slaughterhouse and industrial processing facility, as
well as to evaluate the stability of the reactor using Shewhart control charts of individual measures.
The results indicate means total inorganic nitrogen (NH4
+-N+NO2
--N+NO3
--N) removal of
84.32±1.59% and organic matter (COD) of 53.65±8.48% in the complete process (nitrificationdenitrification)
with the process under statistical control. The nitrifying activity during the aerobic
phase estimated from the determination of the kinetic parameters had mean K1 and K2 values of
0.00381±0.00043 min-1 and 0.00381±0.00043 min-1, respectively. The evaluation of the kinetic
behavior of the conversion of nitrogen indicated a possible reduction of CT in the anoxic phase,
since removals of NO2
--N and NO3
--N higher than 90% were obtained with only 1 h of
denitrification.