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Tipo: TCC
Título: Avaliação da influência da presença de fármacos nos mecanismos de remoção em lodo granular aeróbio
Autor(es): Moura, Ian Holanda Herbster
Orientador: Santos, André Bezerra dos
Palavras-chave: Lodo granular aeróbio;Tratamento de esgotos;Micropoluentes;Fármacos;Cinética
Data do documento: 2019
Citação: MOURA, Ian Holanda Herbster. Avaliação da influência da presença de fármacos nos mecanismos de remoção em lodo granular aeróbio. 2019. 66 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
Resumo: A presença de fármacos e produtos de higiene pessoal nas águas residuárias tem sido relatada como um dos maiores desafios para os processos de tratamento de esgotos no cenário atual. Nesse contexto, o presente trabalho visou avaliar a influência de antibióticos na formação do lodo granular aeróbio, sua estabilidade, nas eficiências de remoção biológica de matéria orgânica, nitrogênio e fósforo, bem como na cinética dessas reações. Ademais, também foram avaliados os percentuais de remoção dos fármacos, bem como foram estudados os efeitos causados por eles nas propriedades dos grânulos, como sedimentabilidade e morfologia. Foram operados dois RBSs (R1 e R2) em regime de volume variável, que foram submetidos a ciclos de 6 horas, compreendendo as fases de alimentação, período anaeróbio/anóxico, aeração, sedimentação, descarte e descanso. A diferença entre os reatores foi a adição dos antibióticos trimetoprima (TMP) e sulfametoxazol (SMX) no reator 2, em concentrações de aproximadamente 200 µg∙L -1 cada. A sedimentabilidade dos lodos não foi afetada pela presença deles, enquanto a produção de SPE (substâncias poliméricas extracelulares) foi maior em R1, influenciando diretamente na morfologia dos grânulos, os quais apresentaram-se mais densos e lisos que os de R2. As eficiências de remoção de DQO atingiram valores maiores que 90%, enquanto as médias de nitrogênio e fósforo giraram em torno de 73% e 65%, respectivamente, não apresentando diferenças relevantes entre os dois reatores. Entretanto, notaram-se algumas disparidades na cinética dessas reações, como os valores da constante de crescimento (μm) dos organismos heterotróficos, com médias de 3,18 d -1 em R1 e 2,37 d-1 em R2. Também foram obtidas maiores absorções de nitrogênio no processo de desnitrificação no reator 2, além de maiores liberações e absorções de fósforo no reator 1. As remoções dos dois antibióticos foram relativamente baixas (médias de 25% para TMP e 56% para SMX na última etapa), principalmente quando comparadas com outras tecnologias citadas pela literatura, como os reatores UASB e mesmo em digestores anaeróbios de lodo.
Abstract: The presence of pharmaceuticals and personal care products in wastewater has been reported as one of the biggest challenges for sewage treatment processes in the current scenario. In this context, the present work aimed to evaluate the influence of antibiotics on aerobic granular sludge formation, stability, the biological removal efficiencies of organic matter, nitrogen and phosphorus, as well as on the kinetics of these reactions. In addition, pharmaceuticals removal percentages were also evaluated, as well as their effects on granule properties, such as settleability and morphology. Two SBRs (R1 and R2) were operated in a variable volume regime, which were submitted to 6-hour cycles, comprising the phases: filling, anaerobic/anoxic reaction aeration, settling, decanting, idle. The difference between the reactors was the addition of the antibiotics trimethoprim (TMP) and sulfamethoxazole (SMX) in reactor 2, at concentrations of approximately 200 µg∙L-1 each. The settleability of the sludge was not affected by their presence, while EPS (extracellular polymeric substances) production was higher in R1, directly influencing granule morphology, which was denser and smoother than R2’s. COD removal efficiencies reached values greater than 90%, while nitrogen and phosphorus averages were around 73% and 65%, respectively, showing no relevant differences between the two reactors. However, some differences in the kinetics of these reactions were noted, such as the maximum growth rate constant values (μm) of the heterotrophic organisms, with averages of 3.18 d-1 in R1 and 2.37 d-1 in R2. Higher nitrogen uptake was also obtained in the denitrification process in reactor 2, as well as higher phosphorus release and uptake in reactor 1. The removal of the two antibiotics was relatively low (average of 25% for TMP and 56% for SMX in the last stage), especially when compared with other technologies reported in the literature, such as UASB reactors and even anaerobic digesters of sludge.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/67052
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