COD, TSS, nutrients and coliforms removals in UASB reactors in two stages treating swine wastewater

The performance of two upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors was evaluated in pilot scale (908 and 188 L), installed in series (R1 and R2), fed with swine wastewater with TSS around 5 and 13 g L-1. The UASB reactors were submitted to HDT of 36 and 18 h with VOL of 5.5 to 34.4 g COD (L d)-1 in the R1 and HDT of 7.5 e 3.7 h with VOL from 5.1 to 45.2 g COD (L d)-1 in the R2. The average removal efficiencies of COD ranged from 55 to 85% in the R1 and from 43 to 57% in the R2, resulting in values from 82 to 93% in the UASB reactors in two stage. Methane concentrations in the biogas were 69 to 74% with specific production from 0.05 to 0.27 L CH4 (g removedCOD)-1 in the R1 and of 0.10 to 0.12 L CH4 (g removedCOD)-1 in the R2. The average removal efficiencies were 61 to 75% for totalP, 39 to 69% for KN, 82 to 93% for orgN and 20 to 94% for Fe, Zn, Cu and Mn. The amN concentration were not reduced indicating the need to post-treatment for effluent disposal into water bodies. There were reductions of total coliforms from 99.8123 to 99.9989% and of thermotolerant coliforms from 99.9725 to 99.9999%. The conditions imposed to the UASB reactors in two stage provided high conversions of removedCOD into methane (up to 77%) and reductions of organic an inorganic pollution loads from swine wastewater.Foi avaliado o desempenho de dois reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB) em escala-piloto (908 e 188 L), instalados em série (R1 e R2), para o tratamento de águas residuárias de suinocultura com concentrações médias de SST em torno de 5 e 13 g L-1. Os TDH foram de 36 e 18 h com COV de 5,5 a 34,4 g DQO (L d)-1 no R1 e TDH de 7,5 e 3,7 h com COV de 5,1 a 45,2 g DQO (L d)-1 no R2. As eficiências médias de remoção de DQO variaram de 55 a 85% no R1 e de 43 a 57% no R2, resultando valores de 82 a 93% nos reatores UASB em dois estágios. As concentrações de metano no biogás foram de 69 a 74%, com produções de 0,05 a 0,27 L CH4 (g DQOremovida)-1 no R1 e de 0,10 a 0,12 L CH4 (g DQOremovida)-1 no R2. Os valores médios de eficiência de remoção de Ptotal foram de 61 a 75%; de NK de 39 a 69%; de Norg. de 82 a 93%, e de Fe, Zn, Cu e Mn de 20 a 94%. As concentrações de N-am. não foram reduzidas, indicando a necessidade de pós-tratamento para disposição do efluente em corpos d'água. Houve redução de coliformes totais de 99,8123 a 99,9989%, e de coliformes termotolerantes de 99,9725 a 99,9999%. As condições impostas aos reatores UASB em dois estágios propiciaram reduções acentuadas da carga poluidora orgânica e inorgânica das águas residuárias de suinocultura, com conversão de até 77% da DQO removida em metano.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)TIGRE S. A.Centro Universitário de São José do Rio Preto (UNORP)Universidade Estadual Paulista Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias Programa de Pós-Graduação em Microbiologia AgropecuáriaUNESP Faculdade de Ciências Agrárias e VeterináriasUniversidade Estadual Paulista Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias Programa de Pós-Graduação em Microbiologia AgropecuáriaUNESP Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinária

Tratamento de águas residuárias de suinocultura em reator anaeróbio operado em batelada sequencial Treatment of swine wastewater in anaerobic sequencing batch reactor

Neste estudo avaliou-se o desempenho de um reator anaeróbio operado em batelada sequencial, em escala piloto, com volume total de 280 L, no tratamento de águas residuárias de suinocultura. As cargas orgânicas volumétricas aplicadas no reator foram de 4,42; 5,27; 9,33 e 11,79 g DQOtotal (L d)-1. As eficiências médias de remoção de DQOtotal, sólidos suspensos totais (SST) e sólidos suspensos voláteis (SSV) variaram de 56 a 87%. O nitrogênio total Kjedahl (NTK), fósforo total (P-total) e magnésio (Mg) foram removidos com eficiências médias de 26 a 39%. As produções volumétricas de metano variaram de 0,50 a 0,64 L CH4 (L reator d)-1 e não foram observadas diferenças significativas. As relações sólidos voláteis/sólidos totais (SV/ST) do lodo de tal reator variaram de 0,74 a 0,58. As maiores concentrações médias de nutrientes no lodo do reator foram para o nitrogênio, fósforo, ferro e cálcio, com valores de 30.610 a 64.400, 1.590 a 9.870, 6.180 a 8.700 e 1.180 a 6.760 mg kg-1 base seca, respectivamente.<br>In the present study, we evaluated an anaerobic sequencing batch reactor, in pilot scale and with a total volume of 280 L, for the treatment of swine wastewater. The organic loading rates applied in such reactor were 4.42; 5.27; 9.33 and 11.79 g CODtotal (L d)-1. The average efficiencies of removal of CODtotal total solids suspension (TSS) and volatile suspension solids (VSS) varied from 56 to 87%. The nutrients total Kjedahl nitrogen (TKN), total phosphorus (total P) and Mg were removed with average efficiencies from 26 to 39%. The volumetric methane productions varied from 0.50 to 0.64 L CH4 (L reactor d)-1 and did not present significant differences. The VS/TS relations of the aforementioned reactor's sludge varied from 0.74 to 0.58. The highest mean concentrations of nutrients in the reactor sludge were those of nitrogen, phosphorus, iron and calcium, with values from 30.610 to 64.400, 1.590 to 9.870, 6.180 to 8.700 and 1.180 to 6.760 mg kg-1 base dry, respectively