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Influência do tipo de material suporte no desempenho de reatores biológicos de leito móvel na remoção de carbono e nitrificação de esgoto sanitário; The influence of material support kind on the biological moving bed reactors performance used for the carbon removal and nitrification of sewage

WOLFF, Delmira Beatriz; PAUL, Etienne; COSTA, Rejane Helena Ribeiro da
Fonte: ABES Publicador: ABES
Tipo: article; technical report; publishedversion
Português
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46.21%
Neste trabalho foi mostrada a influência do tipo de material suporte: P4 (plástico reciclado rugoso, diâmetro médio de 2,31 mm, densidade de 900 kg.m-3, superfície específica potencial de 2.596 m².m-3sup) e P5 (polietileno, pouco rugoso, forma cilíndrica, diâmetro médio de 10 mm, densidade de 880 kg.m-3, superfície específica potencial de 3.075m².m-³sup) utilizados em dois reatores biológicos de leito móvel, fluxo contínuo, na remoção de carbono e nitrificação de esgoto sanitário, os quais foram divididos em duas fases, de acordo com a idade do lodo (IL): fase A: IL de 10 dias e fase B: IL de 3 dias. Foram aplicadas cargas orgânicas superficiais médias de 4,0 kgDQO.m-2.d-1 (P4) e de 4,1 kgDQO.m-2.d-1 (P5); e cargas superficiais de nitrogênio de 0,63 kgN.m-2.d-1 (P5) e de 0,66 kgN.m-2.d-1 (P5). Para o material P4, a remoção média foi de 87% de carbono e 83% de nitrogênio (fase A) e 80% de carbono e 77% de nitrogênio (fase B). Para o P5, remoção de 63% de carbono e 55% de nitrogênio (Fase A) e 59% de carbono e de nitrogênio (fase B). Com base nos resultados obtidos, verificou-se que a remoção de carbono e nitrogênio não foi influenciada pela idade do lodo, mas pelo tipo de material suporte (forma ou características de superfície) e superfície disponível para o crescimento da biomassa.; This paper presented the influence of material support kind: P4 (rugous recycled plastic...

Biological nitrogen removal over nitritation/denitritation using phenol as carbon source

QUEIROZ, L. M.; Aun, Marcelo Vivolo; Morita, Dione Mari; Sobrinho, Pedro Alem
Fonte: Brazilian Society of Chemical Engineering Publicador: Brazilian Society of Chemical Engineering
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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56.05%
A laboratory scale activated sludge sequencing batch reactor was operated in order to obtain total removal of influent ammonia (200; 300 and 500 mg NH3-N.L-1) with sustained nitrite accumulation at the end of the aerobic stages with phenol (1,000 mg C6H5OH.L-1) as the carbon source for denitrifying microorganisms during the anoxic stages. Ammonia removal above 95% and ratios of (NO2--N / (NO2--N + NO3--N)) ranging from 89 to 99% were obtained by controlling the dissolved oxygen concentration (1.0 mg O2.L-1) and the pH value of 8.3 during the aerobic stages. Phenol proved to be an adequate source of carbon for nitrogen removal via nitrite with continuous feeding throughout part of the anoxic stage. Nitrite concentrations greater than 70.0 mg NO2--N.L-1 inhibited the biological denitritation process.; FAPESP (The State of São Paulo Research Foundation)

Nitrogen removal in a sequencing batch biofilm reactor with liquid circulation: Effect of feed strategy and carbon source in the denitrifying step

CANTO, C. S. A.; RATUSZNEI, S. M.; RODRIGUES, J. A. D.; ZAIAT, M.; FORESTI, E.
Fonte: ASOC QUIMICOS Publicador: ASOC QUIMICOS
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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66.08%
Ammonium nitrogen removal from a synthetic wastewater by nitrification and denitrification processes were performed in a sequencing batch biofilm reactor containing immobilized biomass on polyurethane foam with circulation of the liquid-phase. It was analyzed the effect of four external carbon sources (ethanol, acetate, carbon synthetic medium and methanol) acting as electron donors in the denitrifying process. The experiments were conducted with intermittent aeration and operated at 30+/-1 degrees C in 8-h cycles. The synthetic wastewater (100 mgCOD/L and 50 mgNH(4)(+)-N/L) was added batch-wise, while the external carbon sources were added fed-batch-wise during the periods where aeration was suspended. Ammonium nitrogen removal efficiencies obtained were 95.7, 94.3 and 97.5% for ethanol, acetate and carbon synthetic medium, respectively. As to nitrite, nitrate and ammonium nitrogen effluent concentrations, the results obtained were, respectively: 0.1, 5.7 and 1.4 mg/L for ethanol; 0.2, 4.1 and 1.8 mg/L for acetate and 0.2, 6.7 and 0.8 for carbon synthetic medium. On the other hand using methanol, even at low concentrations (50% of the stoichiometric value calculated for complete denitrification), resulted in increasing accumulation of nitrate and ammonium nitrogen in the effluent over time.; Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de Sao Paulo - FAPESP[01/05489-0]; Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de Sao Paulo - FAPESP[02/07504-0]

Removal of ammonium via simultaneous nitrification-denitrification nitrite-shortcut in a single packed-bed batch reactor

DANIEL, Leonidia Maria Castro; POZZI, Eloisa; FORESTI, Eugenio; CHINALIA, Fabio Alexandre
Fonte: ELSEVIER SCI LTD Publicador: ELSEVIER SCI LTD
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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56.06%
A polyurethane packed-bed-biofilm sequential batch reactor was fed with synthetic substrate simulating the composition of UASB reactor effluents. Two distinct ammonia nitrogen concentrations (125 and 250 mg l(-1)) were supplied during two sequential long-term experiments of 160 days each (320 total). Cycles of 24 h under intermittent aeration for periods of 1 h were applied, and ethanol was added as a carbon source at the beginning of each anoxic period. Nitrite was the main oxidized nitrogen compound which accumulated only during the aerated phases of the batch cycle. A consistent decrease of nitrite concentration started always immediately after the interruption of oxygen supply and addition of the electron donor. Removal to below detection limits of all nitrogen soluble forms was always observed at the end of the 24 h cycles for both initial concentrations. Polyurethane packed-bed matrices and ethanol amendments conferred high process stability. Microbial investigation by cloning suggested that nitrification was carried out by Nitrosomonas-like species whereas denitrification was mediated by unclassified species commonly observed in denitrifying environments. The packed-bed batch bioreactor favored the simultaneous colonization of distinct microbial groups within the immobilized microbial biomass. The biofilm was capable of actively oxidizing ammonium and denitrification at high ratios in intermittent intervals within 24 h cycles. (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.; FAPESP (Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de Sao Paulo); CNPq (Consellho Nacional para o Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico)

BIOLOGICAL NITROGEN REMOVAL OVER NITRITATION/DENITRITATION USING PHENOL AS CARBON SOURCE

QUEIROZ, L. M.; AUN, M. V.; MORITA, D. M.; ALEM SOBRINHO, P.
Fonte: BRAZILIAN SOC CHEMICAL ENG Publicador: BRAZILIAN SOC CHEMICAL ENG
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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56.05%
A laboratory scale activated sludge sequencing batch reactor was operated in order to obtain total removal of influent ammonia (200; 300 and 500 mg NH(3)-N.L(-1)) with sustained nitrite accumulation at the end of the aerobic stages with phenol (1,000 mg C(6)H(5)OH.L(-1)) as the carbon source for denitrifying microorganisms during the anoxic stages. Ammonia removal above 95% and ratios of (NO(2)(-)-N / (NO(2)(-)-N + NO(3)(-)-N)) ranging from 89 to 99% were obtained by controlling the dissolved oxygen concentration (1.0 mg O(2).L(-1)) and the pH value of 8.3 during the aerobic stages. Phenol proved to be an adequate source of carbon for nitrogen removal via nitrite with continuous feeding throughout part of the anoxic stage. Nitrite concentrations greater than 70.0 mg NO(2)(-)-N.L(-1) inhibited the biological denitritation process.; FAPESP (The State of So Paulo Research Foundation)

Remoção de DQO e de nitrogênio, e estudo dos consórcios microbianos em sistema com três reatores sobrepostos, em série, alimentado com esgoto sanitário; COD and nitrogen removal, and microbial associations study on a three superposed, in series, reactors system, fed with domestic wastewater

Santos, Pedro Ivo de Almeida
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 17/12/2004 Português
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66.08%
Esta pesquisa enfoca a avaliação do desempenho de nova configuração de unidade para tratamento biológico de esgoto sanitário por processo combinado, visando à remoção de nutrientes, especialmente nitrogênio. O sistema construído em escala piloto tem volume útil igual a 71,48 litros. Nesta nova configuração de reatores para tratamento terciário de esgoto sanitário, utilizaram-se três reatores sobrepostos, sendo: um reator UASB - ?Upflow Anaerobic Sludge Blanket?; um reator de leito móvel e filme fixo aeróbio (com aplicação de oxigênio puro); e, um reator de leito móvel e filme fixo com ambiente anóxico. O material suporte utilizado nos reatores de leito móvel e filme fixo constituiu alternativa inédita no tratamento de efluentes líquidos. Foram utilizadas cavilhas ?ranhuradas? de madeira, de dimensões aproximadas de 8,0 mm de diâmetro por 8,0 mm de comprimento. O desempenho geral do sistema quanto à remoção de matéria carbonácea e compostos nitrogenados, e as associações microbianas formadas nos três reatores são objetos principais de estudo deste trabalho. Foram obtidos resultados de remoção de DQO e de nitrogênio bastante satisfatórios, sobretudo quando o tempo de detenção hidráulica total esteve próximo a 20 horas...

Estudo da remoção biológica de nitrogênio via nitrito utilizando fenol como fonte de carbono operando um reator em bateladas seqüenciais (SBR) em escala piloto.; Study of nitrogen biological removal via nitrite using phenol as carbon source operating a pilot scale sequence batch reactor (SBR).

Queiroz, Luciano Matos
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 07/11/2006 Português
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46.27%
A presente pesquisa propôs avaliar a remoção biológica do nitrogênio pela via simplificada (nitritação) utilizando fenol como fonte de carbono na etapa anóxica (desnitritação) em um sistema de lodos ativados com biomassa em suspensão. Para tanto operou-se um reator piloto (volume útil de 20 litros) em bateladas seqüenciais alimentado com 5 (cinco) litros de água residuária sintética. A investigação foi caracterizada pela utilização do fenol (1.000 mg C6H5OH/L) e pelo aumento gradual da concentração de nitrogênio amoniacal no despejo líquido sintético (200; 300 e 500 mg N/L) buscando as condições que permitissem a predominância do N-NO2 - ao final da fase aeróbia dos ciclos de tratamento e utilização do fenol pelos microrganismos heterotróficos para redução do nitrogênio oxidado durante a fase anóxica. Para a presente pesquisa as condições para predominância do N-NO2 - na massa líquida do reator ao final da etapa aeróbia foram: pH @ 8,3 associado à extensão do período aeróbio do ciclo de tratamento que garantisse uma concentração mínima de amônia livre (> 0,3 mg NH3/L) no conteúdo do reator piloto. Com estas condições, a relação N NO2 - / (N-NO2 - + N-NO3 -) variou entre 89 e 99%. Mantendo uma concentração de 1...

Filtro biológico aeróbio-anóxico para remoção de nitrogênio de efluentes de reatores UASB; Aerobic/anoxic biological filter for nitrogen removal of UASB effluents

Rodríguez Victoria, Jenny Alexandra
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 17/11/2006 Português
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56.14%
Constata-se, principalmente em países em desenvolvimento, o uso crescente de reatores anaeróbios de manta de lodo (UASB) como primeira unidade de tratamento biológico de esgotos sanitários. Embora eficientes na remoção de fração considerável de matéria orgânica, os reatores anaeróbios produzem efluentes que requerem pós-tratamento, principalmente para a remoção de compostos nitrogenados reduzidos. No presente estudo, foi avaliado o desempenho de uma nova configuração de filtro biológico percolador (FB), constituído por dois compartimentos superpostos, um para a nitrificação e outro para a desnitrificação. Utilizou-se um novo material plástico como leito suporte para crescimento da biomassa e avaliou-se a viabilidade da utilização do biogás produzido no reator UASB como doador de elétrons para desnitrificação. Embora a nova configuração de FB tenha permitido a ocorrência dos processos de nitrificação e desnitrificação, são necessárias mudanças no projeto da interface entre os compartimentos para evitar o acúmulo de biomassa nesse local. O material suporte caracterizou-se pela durabilidade e elevado índice de vazios, além de ter oferecido condições favoráveis para a aderência e colonização de biomassa. A utilização de biogás para a desnitrificação mostrou-se viável e eficiente. Como foi constatada a presença de oxigenio dissolvido no compartimento desnitrificante...

Utilização do metano como doador de elétrons para remoção de nitrogênio via nitrificação e desnitrificação em reator operado em bateladas seqüenciais; Nitrogen removal by biological nitrification and denitrification using methane as electron donor in a sequencing batch aerobic/anoxic reactor

Cuba, Renata Medici Frayne
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 19/09/2008 Português
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46.22%
A remoção de nitrogênio via processos biológicos de nitrificação e desnitrificação foi estudada utilizando-se um reator operado em bateladas seqüenciais submetido a períodos aeróbios e anóxicos. Metano foi adicionado como doador de elétrons na etapa desnitrificante nos períodos anóxicos. Foram testadas diferentes condições operacionais e nutricionais com o objetivo de se alcançar a melhor eficiência de remoção de nitrogênio. Quando o reator operou com elevadas concentrações de biomassa em suspensão (6 g/L), a oxidação completa do nitrogênio amoniacal foi alcançada sob períodos aeróbios de 6 e 3 horas e anóxicos de 16,5 e 4 horas adotados nas etapas 1 e 2, respectivamente. Porém, a desnitrificação foi principalmente associada com o uso de subprodutos metabólicos no lugar do metano. De forma a diminuir o consumo de material endógeno, a biomassa foi imobilizada em material suporte (espuma de poliuretano) e os períodos aeróbios e anóxicos foram diminuídos para 3 horas cada (etapa 3) e posteriormente, 0,5 h e 1,5 h (etapa 4). Nesta última etapa, as maiores eficiências de remoção de nitrogênio, (~35%) foram verificadas somente nos primeiros dias de operação. O processo de desnitrificação utilizando metano como doador de elétrons também foi estudado sob condições anóxicas tendo nitrato e...

Remoção biológica do nitrogênio pela via curta de lixiviado de aterro sanitário operando um reator em bateladas sequenciais (SBR).; Biological Nitrogen removal through nitritation of landfill leachate operating a sequencing batch reactor (SBR).

Silva, Diego Domingos da
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 15/05/2009 Português
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76.16%
O presente trabalho avaliou a remoção do nitrogênio amoniacal de liquido percolado de aterro sanitário através do processo de nitritação/desnitritação (via curta) utilizando a própria matéria orgânica presente no lixiviado como fonte de carbono para o processo de desnitritação. Foi também avaliada a remoção de nitrogênio amoniacal do lixiviado através do processo de stripping de amônia. Para o processo de stripping foram utilizados dois sistemas, o primeiro era constituído por um reator (R-2) com volume útil de 20L mantido sobre agitação mecânica (palheta) e o segundo era composto de uma coluna cilíndrica, com volume de lixiviado de 10L, mantida sob aeração. Além da remoção de nitrogênio houve também uma diminuição na concentração de DQO, DBO e COT durante os ciclos de stripping. A taxa volumétrica de remoção de amônia durante os ciclos de stripping variou entre 78 e 86,95 mg N-NH3/L.dia. Para a avaliação da remoção de nitrogênio através da via curta (via nitrito), foi utilizado um reator operado em bateladas seqüenciais (SBR- 1) com volume útil de 20 L. O reator foi operado por um período de aproximadamente 1 ano. A avaliação do processo de nitritação/desnitritação se deu em 4 fases distintas; na primeira fase o sistema foi alimentado com 2L de lixiviado bruto...

Desnitrificação autotrófica usando sulfeto como doador de elétrons para remoção de nitrogênio de efluentes de reatores anaeróbios utilizados no tratamento de esgotos sanitários; Autotrophic denitrification using sulfide as electron donor for nitrogen removal from anaerobically pre-treated domestic sewage

Souza, Theo Syrto Octavio de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 15/04/2011 Português
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76.22%
A remoção de nitrogênio é um aspecto importante do tratamento de águas residuárias, visto que este nutriente causa diversos inconvenientes, com consequentes danos à saúde humana e ao meio ambiente. A forma mais utilizada para a remoção biológica de nitrogênio de águas residuárias é a nitrificação autotrófica seguida de desnitrificação heterotrófica. Esta última etapa necessita de doadores de elétrons orgânicos, provenientes de fontes endógenas ou exógenas. Isto pode encarecer os sistemas de tratamento que utilizam reatores anaeróbios como primeira unidade de tratamento biológico, já que os efluentes destes não possuem matéria orgânica prontamente degradável, exigindo a adição de fontes exógenas de doadores de elétrons. Neste sentido, a desnitrificação autotrófica usando compostos reduzidos de enxofre como doadores de elétrons mostra-se interessante, já que sulfetos são comumente encontrados em efluentes anaeróbios. O objetivo deste projeto de pesquisa é a avaliação da desnitrificação autotrófica usando sulfeto como doador de elétrons para remoção de nitrogênio de efluentes de reatores anaeróbios tratando esgoto sanitário. Para atingir esse objetivo, foram realizados estudos exploratórios...

Diversidade microbiana associada ao uso de sulfeto como doador de elétrons para a remoção de nitrogênio de efluentes de reatores anaeróbios aplicados ao tratamento de esgotos sanitários; Microbial diversity associated with the use of sulfide as electron donor for nitrogen removal from wastewater of reactors applied to anaerobic treatment of sewage

Fonseca, Débora Faria
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 10/08/2012 Português
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86.1%
A ampla ocorrência de contaminação de águas por compostos de nitrogênio em concentrações superiores às recomendadas pela legislação tem suscitado interesse no desenvolvimento de tecnologias viáveis de remoção desses compostos. A remoção biológica de nitrogênio apresenta como principais vantagens os custos relativamente reduzidos e a possibilidade de maior eficiência. Compostos reduzidos de enxofre como sulfetos podem ser oxidados a enxofre elementar ou a sulfato por bactérias oxidantes de sulfeto que utilizam nitrato ou nitrito como receptor de elétrons. Esta desnitrificação reduz os requerimentos globais de carbono para a remoção de nutrientes, com menor produção de lodo, proporcionando grande economia. O objetivo desta pesquisa consistiu em contribuir para o conhecimento acerca dos aspectos microbiológicos do processo de desnitrificação com o uso de sulfeto. Foram avaliados os efeitos dos modos de operação dos reatores desnitrificantes sobre a biomassa em cada uma das diferentes configurações e monitorada a colonização microbiana por meio de técnicas de Biologia Molecular como PCR/DGGE, sequenciamento e análises filogenéticas. Os fragmentos do gene RNAr 16S foram relacionados aos gêneros Pseudomonas...

Sistema cíclico de lodo ativado empregado para remoção biológica de nutrientes de esgoto sanitário.; Cyclic activated sludge system used for biological nutrient removal from sewage.

Martins Neto, Henrique
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 25/09/2014 Português
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66.18%
Tendo em vista a crescente problemática quanto à eutrofização de corpos dágua em países em desenvolvimento, devido ao lançamento de esgoto mesmo que tratado em nível secundário, o processo de lodo ativado vem sendo estudo e aprimorado para efetuar a remoção conjunta de matéria orgânica, nitrogênio e o fósforo, nutrientes limitantes para ocorrência da eutrofização. Neste contexto, o presente trabalho pretende contribuir com informações quanto à remoção biológica de nutrientes de esgoto sanitário através de estudo em escala piloto em um sistema cíclico de lodo ativado. Este sistema, operado em regime de bateladas sequenciais, difere da configuração habitual, pois possui três compartimentos internos, zonas 1, 2 e 3 que apresentam condições anaeróbias/anóxicas, anóxicas e aeróbias respectivamente, além do retorno de lodo da zona 3 para zona 1 durante o período de reação, sob vazão de 20% da vazão afluente a unidade. Cada batelada possui duração de 4 horas, distribuídas em 4 etapas de 1h cada, sendo elas o enchimento com aeração, reação, sedimentação e descarga. Com essas características o sistema cíclico de lodo ativado do presente estudo, demonstrou no tratamento de esgoto sanitário...

Utilização de glicerol como fonte de carbono para desnitrificação e remoção biológica de fósforo em reator submetido à aeração intermitente; Glycerol as carbon source for denitrification and biological phosphorus removal in a reactor subjected to intermittent aeration

Carneiro, Rodrigo Braz
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 07/04/2015 Português
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66.05%
Esse trabalho buscou avaliar a possibilidade de utilização do glicerol como fonte de carbono para a desnitrificação conjunta à remoção biológica de fósforo de um efluente sintético em um reator de fluxo contínuo submetido à aeração intermitente e com biomassa suspensa. O regime operacional do reator foi dividido em duas fases: a primeira visando somente a remoção de nitrato, testando diferentes relações Carbono/Nitrogênio (C/N) em Tempo de Detenção Hidráulica (TDH) de 4 horas; e a segunda visando a remoção de nitrato e fosfato com períodos de aeração e não aeração de 2 e 4 horas respectivamente, para uma relação Carbono/Fósforo de 10 ± 1. Na primeira fase operacional foram testadas 3 relações C/N, a saber: 1,2 ± 0,1; 1,5 ± 0,1 e 1,8 ± 0,2. Para a relação C/N de 1,8 ± 0,2 foi possível atingir uma maior eficiência de desnitrificação com uma maior estabilidade operacional - 91 ± 8%. Para a segunda fase de operação que apresentou relação C/N de 3,5 ± 0,2, a desnitrificação foi completa na maior parte do tempo com 99 ± 2% de eficiência de remoção de NOx (nitrato mais nitrito), indicando que a desnitrificação com glicerol é favorecida para relações C/N mais altas. Não foi evidenciado uma remoção biológica de fósforo expressiva (9 ± 12%)...

Fixação do nitrogenio em plantas de soja com o sistema radicular alagado; Nitrogen fixation in root-flooded soybean plants

Gilberto Costa Justino
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 28/01/2009 Português
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56.03%
Muitos solos, principalmente aqueles com baixa capacidade de drenagem, ficam sujeitos ao alagamento após pequenos ou grandes períodos de chuva. Nestas condições, o sistema radicular das plantas sofre estresse por deficiência de O2 em função da baixa taxa de difusão deste gás na água. Quando o teor de O2 no meio fica abaixo do necessário para manter a taxa normal de respiração das raízes ocorre a hipoxia. O sistema radicular das leguminosas que possuem nódulos formados pela associação simbiótica com bactérias do gênero Rhizobium, responsáveis pela fixação de N2 atmosférico, é também adversamente afetado por hipoxia. Muitos estudos sobre alterações metabólicas em raízes, em resposta a hipoxia, têm sido feitos, porém, no caso dos nódulos e da fixação simbiótica de N2 os estudos são escassos. Há evidências de que plantas noduladas sob condições de alagamento apresentam baixas taxas de fixação, o que é atribuído principalmente à baixa disponibilidade de O2, necessário para a produção do ATP usado na fixação de N2, catalisada pela enzima nitrogenase. As técnicas disponíveis para medir a atividade da nitrogenase são inviáveis com os nódulos mantidos submersos na água, pois envolvem a passagem de substratos da enzima pelo sistema radicular...

Landfill leachate treatment in rotating biological contactors

Cortez, Susana
Tipo: Tese de Doutorado
Publicado em 22/11/2010 Português
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46.26%
Tese de doutoramento em Engenharia Química e Biológica; Sanitary landfilling is the most used and accepted method to eliminate municipal solid waste worldwide due to its economic advantages. The generation of leachate is an inevitable consequence of this practice. Landfill leachate is a high-strength wastewater with great chemical complexity and diversity. In order to avoid discharges to the environment causing negative impacts to the biota or public health, it must be properly collected and treated before being discharged. In Portugal, in many leachate treatment plants, the leachate after withstanding a series of biological and physico-chemical processes, still presents very high concentrations of nitrate (NO3-). The main objective of this work was to evaluate the removal of nitrate from a landfill leachate with high NO3- load by denitrification in an anoxic rotating biological contactor (RBC). Accordingly, the study began by assessing the denitrification process in an anoxic RBC, for the treatment of synthetic wastewater, under two carbon to nitrogen ratios (C/N) (1.5 and 3). For the tested conditions, the ratio C/N=1.5 was the most advantageous. The anoxic RBC showed a very high performance in reducing the nitrate concentration working with a relatively short hydraulic retention time. Moreover...

Investigations of nitrogen removal pathways in a biological packed bed reactor using elementary mass balances

Albuquerque, A.; Makinia, J.; Pagilla, K.
Fonte: Water Environmental FEderation (WEF) Publicador: Water Environmental FEderation (WEF)
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em /01/2009 Português
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66.23%
Nitrogen cycle involves a complex set of potential biochemical pathways with reactions catalyzed by different microorganisms. Elementary mass balances for COD, DO, NH4-N and alkalinity were conducted and stoichiometric relationships were investigated to explain possible pathways of the nitrogen removal mechanisms in a lab-scale submerged down flow biological packed bed (BPB) reactor. Four sets of experiments were performed by modifying the organic loading and C/N ratio in comparison with steady-state conditions. Approximately 90% of COD and NH4-N removal occurred in two upper sections occupying 1/5 of the reactor height. The elementary mass balances could not explain all the experimental results with respect to nitrogen removal and oxygen consumption by known mechanisms. The mass balance calculations, excluding the possibility of nitrification, were in general in accordance with the observations indicating no or minimal NO3-N production. The theoretical stoichiometric requirements for nitrification reaction were satisfied in 6 experiments and in another 8 experiments nitrification may have occurred, but stoichiometry was not satisfied. Using C/N ratio as the variable, only at C/N ratio = 10, the predictions confirmed the possibility of nitrification in the same 3 (out of 4) assays as observed in practice. The results of this study reveal that the nitrogen transformations occurring in the studied reactor are complex and cannot be explained by simple mechanisms of microbial assimilation and nitrification

Impact of aeration conditions on the removal of low concentrations of nitrogen in a tertiary partially aerated biological filter

Albuquerque, A.; Makinia, J.; Pagilla, K.
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2012 Português
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46.25%
A submerged biological aerated filter (BAF) partially aerated was used to study the removal of low concentrations of ammonia nitrogen (0.3 g N/m3 to 30.5 g N/m3) typically found in nutrient enriched river and lake waters, and treated effluents. Four series of experiments were performed with a synthetic wastewater at ammonia loading rates between 6 g N/m3 d and 903 g N/m3 d and C/N ratios from 2 to 20. The results showed that ammonia removal rates reached higher values (172 g N/m3 d to 564 g N/m3 d) for C/N = 2 and lower values (13.6 g N/m3 d to 34.6 g N/m3 d) for C/N = 20. Between 50% and 70% of the ammonia was removed in the upper section of the BAF, where the dissolved oxygen (DO) concentration was over 2.1 g O2/m3 and the biofilm depth ranged from 0.4 to 0.6 mm. At the bottom section of the reactor, simultaneous removal of ammonia and nitrate was observed at the DO concentrations in the range 0.4 g O2/m3 to 0.8 g O2/m3. There was no removal of ammonia nitrogen for loads below 15 g N/m3.d. The results indicate that the removal of nitrogen in partially aerated BAF may not only be explained by the conventional mechanisms of nitrification/denitrification.

Biological nitrogen removal over nitritation/denitritation using phenol as carbon source

Queiroz,L. M.; Aun,M. V.; Morita,D. M.; Alem Sobrinho,P.
Fonte: Brazilian Society of Chemical Engineering Publicador: Brazilian Society of Chemical Engineering
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2011 Português
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56.05%
A laboratory scale activated sludge sequencing batch reactor was operated in order to obtain total removal of influent ammonia (200; 300 and 500 mg NH3-N.L-1) with sustained nitrite accumulation at the end of the aerobic stages with phenol (1,000 mg C6H5OH.L-1) as the carbon source for denitrifying microorganisms during the anoxic stages. Ammonia removal above 95% and ratios of (NO2--N / (NO2--N + NO3--N)) ranging from 89 to 99% were obtained by controlling the dissolved oxygen concentration (1.0 mg O2.L-1) and the pH value of 8.3 during the aerobic stages. Phenol proved to be an adequate source of carbon for nitrogen removal via nitrite with continuous feeding throughout part of the anoxic stage. Nitrite concentrations greater than 70.0 mg NO2--N.L-1 inhibited the biological denitritation process.

A DO- and pH-Based Early Warning System of Nitrification Inhibition for Biological Nitrogen Removal Processes

Hong, Seil; Choi, Il; Lim, Byung Jin; Kim, Hyunook
Fonte: Molecular Diversity Preservation International (MDPI) Publicador: Molecular Diversity Preservation International (MDPI)
Tipo: text
Publicado em 26/11/2012 Português
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In Korea, more than 80% of municipal wastewater treatment plants (WWTPs) with capacities of 500 m3·d?1 or more are capable of removing nitrogen from wastewater through biological nitrification and denitrification processes. Normally, these biological processes show excellent performance, but if a toxic chemical is present in the influent to a WWTP, the biological processes (especially, the nitrification process) may be affected and fail to function normally; nitrifying bacteria are known very vulnerable to toxic substances. Then, the toxic compound as well as the nitrogen in wastewater may be discharged into a receiving water body without any proper treatment. Moreover, it may take significant time for the process to return back its normal state. In this study, a DO- and pH-based strategy to identify potential nitrification inhibition was developed to detect early the inflow of toxic compounds to a biological nitrogen removal process. This strategy utilizes significant changes observed in the oxygen uptake rate and the pH profiles of the mixed liquor when the activity of nitrifying bacteria is inhibited. Using the strategy, the toxicity from test wastewater with 2.5 mg·L?1 Hg2+, 0.5 mg·L?1 allythiourea, or 0.25 mg·L?1 chloroform could be successfully detected.