Degradação anaeróbia do alquilbenzeno linear sulfonado em reator de leito de...

Esta pesquisa investigou a degradação anaeróbia do alquilbenzeno linear sulfonado (LAS) em reator de leito de lodo expandido (EGSB). Para tanto, foi utilizado um reator confeccionado em acrílico em escala de bancada (1,5L). O reator foi inoculado com lodo granulado proveniente de reator UASB utilizado no tratamento de água residuária de avicultura (Avícola Dacar-Tietê). A alimentação foi composta por meio mineral e solução de vitaminas. O sistema foi operado em condição mesofílica (30ºC) e tempo de detenção hidráulica (TDH) de 32h e 26h. A operação do reator foi dividida em quatro etapas: (I) adaptação da biomassa em 48 dias e tempo de detenção hidráulica (TDH) de 32h; (II) adição de 14,2±1,2mgLAS/L e TDH de 32h em 52 dias; (III) adição de 14,3±1,2mgLAS/L e TDH de 26h em 111 dias; (IV) adição de 13,2±3,0mgLAS/L e TDH de 32h em 74 dias. Em todas as etapas foram utilizados metanol e etanol como co-substrato, perfazendo 800mg/L de demanda química de oxigênio (DQO), cuja média foi 784±136mg/L de DQO. A eficiência média de remoção da matéria orgânica em cada etapa foram, respectivamente, 98±3%; 96±3%; 97±2% e 94±4%. Esses valores indicaram que o reator EGSB apresentou elevada eficiência de remoção de DQO e não sofreu alteração devido à adição do LAS. Em relação à presença de ácidos voláteis totais (AVT) o valor médio de todas as etapas foi de 24,9±24,8mg/L no efluente. Os valores de ácidos voláteis totais foram baixos e, portanto, pode indicar estabilização do reator. Por análise de granulometria verificou-se que houve redução do diâmetro médio dos grânulos do lodo na etapa IV. Observou-se que o diâmetro médio predominante passou de 3,5mm a 4mm para 3mm a 3,5mm nessa etapa. A remoção do LAS determinada por cromatografia líquida de alta eficiência nas etapas II, III e IV foram de 74±6%; 49±7% e 64±6%, respectivamente. Portanto, o TDH foi relevante para a remoção do LAS nessa configuração de reator. A menor porcentagem de remoção do LAS observada na etapa III deveu-se, principalmente, ao menor TDH nessa etapa (26h). Por conseguinte, para TDH de 32h observou-se maior remoção do LAS. A degradação biológica média do LAS obtida por meio do balanço de massa global foi de 44,8% e apenas 10,2% do LAS afluente ficaram adsorvidos da biomassa. Portanto, a principal forma de remoção do LAS ocorreu por degradação biológica

Palavras-chave em Inglês

Surfactant
Expanded granular sludge bed reactor
Biological degradation
Methanogenic archaea
Granules

Resumo em Inglês

This research investigated the anaerobic degradation of linear alkylbenzene sulfonate (LAS) in expanded granular sludge bed reactor (EGSB). It was used a reactor made of acrylic in the bench scale (1,5L). The reactor was inoculated with granular sludge from UASB reactor treating wastewater of aviculture (Poultry Dacar-Tietê). Feed was composed by mineral medium and vitamin solution. The system was operated under mesophilic (30ºC) and hydraulic retention time (HRT) of 32h and 26h. The reactor operation was divided into four stages: (I) adaptation of the biomass in 48 days and hydraulic retention time (HRT) of 32h; (II) addition of 14.2±1.2mgLAS/L and HRT of 32h at 52 days; (III) addition of 14.3±1.2mgLAS/L and HRT of 26h in 62 days; (IV) addition of 13.2±3.0mgLAS/L and HRT of 32h in 74 days. At all stages was used methanol and ethanol as co-substrate, totaling of 800mg/L chemical oxygen demand (COD), which average was 784±136mg/L. Average removal efficiency of organic matter at each stage were, respectively, 98±3%, 96±3%, 97±2% and 94±4%. These results indicated that the reactor EGSB showed high removal efficiency of COD and did not change due to the addition of LAS. Regarding the presence of volatile fatty acids (VFA) the average value found in all stages was 24,9±24,8mg/L in the effluent. The values of total volatile acid, therefore, which may indicate stabilization of reactor. Granulometric analysis showed that there was reduction in the average diameter of sludge granules in stage IV. It was observed the average diameter predominantly went from 3,5mm until 4 to 3mm until 3,5mm in this stage. The removal of LAS determined by high performance liquid chromatography with efficiency (HPLC) in phase II, III and IV were 74±6%, 49±7% and 64±6%, respectively. Therefore, the HRT was relevant to the removal of LAS in this reactor configuration. The smallest percentage of LAS removal observed in stage III was due mainly to lower HRT this stage (26h). Thus, to HRT of 32h showed greater removal of LAS. The average biological degradation of LAS obtained from the overall mass balance was 44,8% and only 10,2% of affluent LAS were adsorbed on the granular biomass. Thus, the main form of LAS removal occurred by biological degradation

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Data de Publicação

2011-02-11

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