Avaliação de estratégias de aeração e influência da matéria orgânica no desempenho do processo de desamonificação

Abstract

A suinocultura é conhecida por seu potencial poluidor elevado. Um dos maiores desafios da atividade está associado ao tratamento do efluente gerado e a possibilidade do reuso da água tratada na cadeia produtiva.Processos convencionaisde tratamento, como lagoas anaeróbias e biodigestores, já estão bem consolidados, porém estes não removem toda a matéria orgânica e tampouco os nutrientes contidos no efluente. O desafio atual é encontrar novos processos, com melhores custos-benefícios para remoção destes nutrientes. Neste contexto, o processo de desamonificação surge como uma alternativa promissora para a remoção destes compostos nitrogenados. O objetivo deste trabalho foi avaliar diferentes estratégias de aeração e a influência da presença de matéria orgânica no processo de desamonificação, com a finalidade de otimizar e posteriormente aplicá-lo no tratamento de efluente suinícola. Para tanto, inoculou-se um reatorde leito móvelcom fluxo ascendente ebiomassa em suspensão, operado com aeração e alimentação intermitente, 30% v/v de meio suporte kaldnese temperatura controlada em 25°C. Os resultados mostram que a estratégia de aeração ideal está relacionadaà carga de nitrogênio a ser tratada. Maiores cargas de nitrogênio exigem maiores tempos de aeração para uma nitrificação parcial mais eficiente e consequente estabilidade do processo. Nas condições operacionais estudadas, o Ciclo 2, com 15 minutos aerando e alimentando e 15 minutos em fase anóxica, mostrou-se suficiente para converter toda a amônia e estabelecer o processo. Em relação à presença de matéria orgânica, além da ocorrênciaem paralelo do processo de desnitrificação, houve uma competição entre BOA e bactérias heterotróficas por OD, comprometendo a estabilidade do processo quando trabalhou-se acima da relação C/N de 2,0mgCOT.(mgN-NH4+)-1, nas condições operacionais estudadas.<br>

Abstract : Swine farming are known because their high pollution potential. One of the biggest challenges of the activity is associated with the treatment of wastewater generated and the possibility to reuse the treated water in production chain. Conventional treatment processes such as anaerobic lagoons and biodigesters are now well established, but they do not remove all organic matter nor the nutrients contained in the manure. The current challenge is to find new processes, with better cost benefit for the removal of these nutrients. In this context, deammonification process emerges as a promising alternative for removal nitrogenous compounds. The objective of this study was to evaluate different aeration strategiesand the influence of presence of organic matter in the deammonification process, with the intention to optimizing and subsequently apply it in the swine wastewater treatment. For this, a moving bed reactor was inoculated with suspended biomass operated with intermittent aeration and feeding, 30% v/v Kaldnesbiofilm carriers and temperature controlled at 25° C. The results show that the ideal strategy of aeration is relates with nitrogen loading to be treated. Higher nitrogen loads require larger aeration times for a more efficient partial nitrification and consequent process stability. In the operating conditions studied, the Cycle 2, with 15 minutes aerating and feeding and 15 minutes in anoxic phase proved to be capable to convert all ammonium and to establish the process. Regarding the presence of organic matter, besides the parallel occurrence of denitrification, there was a competition between AOB and heterotrophic bacteria by DO, compromising the stability of process when working above C/N ratio of 2.0 mgTOC.mgNH4+-N-1, on the studied operating conditions.