Avaliação da estabilidade e da eficiência de um AnSBBR aplicado ao tratamento de água residuária de indústria metalúrgica

Abstract

Nesse trabalho foi estudada a aplicação do reator anaeróbio operado em batelada seqüencial contendo biomassa imobilizada em suporte inerte de espuma de poliuretano e agitação mecânica (AnSBBR) ao tratamento do efluente de indústria metalúrgica; especificamente de óleos solúveis para refrigeração de peças usinadas; visando à remoção da matéria orgânica e a obtenção de metano. O AnSBBR de 5 litros foi operado em ciclos de 8 horas a 400 rpm e 30ºC; tratando 2 litros de efluente por ciclo. A estabilidade e eficiência do reator foram analisadas em função do aumento de carga orgânica e do tempo de enchimento do reator; além da aplicação de cargas de choque com concentração igual ao dobro da aplicada na condição. As cargas orgânicas aplicadas foram definidas pelo aumento da concentração afluente (500; 1000; 2000 e 3000 mgDQO/L). O tempo de enchimento na condição em batelada foi de 10 min e na condição em batelada seguida de batelada alimentada foi de; respectivamente; 10 minutos e de 4 horas. A eficiência de remoção de matéria orgânica foi de 87; 86 e 80% para os ensaios em batelada e concentração afluente de 500; 1000 e 2000 mgDQO/L (1;50; 3;12 e 6;08 gDQO/L.d); respectivamente; não se obtendo estabilidade operacional para concentração de 3000 mgDQO/L (9;38 gDQO/L.d). Nas condições em que o sistema atingiu a estabilidade; também conseguiu manter-se estável a despeito da aplicação da carga de choque igual ao dobro da concentração de alimentação; mostrando a robustez do reator frente a uma potencial variação da água residuária em tratamento. A eficiência de remoção não foi melhorada com o aumento do tempo de enchimento; sendo de 72% para a condição de 2000 mgDQO/L e tempo de enchimento de 4 horas; concluindo que nesse caso a alimentação gradual não melhorou a remoção de matéria orgânica ao longo do ciclo. A concentração de metano formado na condição de 6;08 gDQO/L.d foi de 5;20 mmolCH4 correspondendo a 78% da composição do biogás. O estudo cinético através do modelo que considera o consumo de matéria orgânica; produção e consumo de ácidos voláteis totais e produção de metano; conseguiu explicar o comportamento dos ensaios com alimentação em batelada e em batelada seguida de batelada alimentada.