Biogas upgrading from vinasse digesters: a comparison between an anoxic biotrickling filter and an algal-bacterial photobioreactor

Producción CientíficaBiological technologies for biogas upgrading such as anoxic biotrickling filters (BTF) and algal–bacterial photobioreactors (PBR) constitute a cost-effective, environmentally friendly alternative to conventional physical–chemical methods. Nonetheless, there is a lack of studies comparing their performance when treating real biogas.Junta de Castilla y León (programa de apoyo a proyectos de investigación – Ref. VA024U14)This research was supported by FAPESP, Brazil (Process number: 2009/15984-0) and CONACyT México (No. Reg: 237873)

Time series analysis on the operation of a poultry slaughterhouse wastewater treatment plant

Esse trabalho apresenta a avaliação de dados de operação de sistema de tratamento de águas residuárias de abatedouro de frango, através da análise de séries temporais. O objetivo principal foi a obtenção de modelo de previsão capaz de antecipar o controle da operação do sistema de tratamento de águas residuárias do abatedouro, constituindo subsídio para obtenção de estratégias de gestão do sistema de tratamento existente. Registros de 42 meses de parâmetros de monitoramento foram utilizados na modelagem de séries temporais. O modelo de ajuste exponencial para previsão dos valores de demanda química de oxigênio do efluente industrial e do afluente dos reatores biológicos apresentou bom ajuste (erro percentual absoluto da média aritmética menor que 20%) com diferenças na capacidade de previsão menores que 15%. ______________________________________________________________________________________________________ ABSTRACTThis paper presents the evaluation of the operating data of the poultry slaughterhouse wastewater treatment plant, by means of time series analysis. It aimed at obtaining a forecasting model able to have the operation of the slaughterhouse wastewater treatment system under control, what leads to subsidy for acquiring the management strategies of the wastewater treatment system. Records of 42 months of the monitoring parameters were used in the time series modeling. The exponentially weighted moving average model for obtaining chemical oxygen demand values of the industrial effluent and the reactors influent stream showed proper adjustment (mean absolute percentage error values smaller than 20%), where the differences on the prediction feasibility were smaller than 15%

not available

A utilização de reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo no tratamento de águas residuárias tem tido grande aceitação dos projetistas e pesquisadores pelas vantagens que esse sistema apresenta sobre os demais (aeróbios e anaeróbios). Uma das principais limitações do processo relaciona-se com o período de partida, normalmente lento e de difícil controle. Esse trabalho apresenta os resultados de pesquisas em laboratório sobre a partida de dois reatores de manta de lodo, um deles inoculado com lodo anaeróbio imobilizado em matrizes de gel agar e o outro com lodo livre. A imobilização de microrganismos em gel surge como uma nova possibilidade de retenção da população microbiana no reator e consequentemente, esse trabalho objetiva também verificar a viabilidade do uso de lodo imobilizado em qel agar no estudo sobre fatores que afetam o desempenho de reatores com manta de lodo. Os dois reatores anaeróbios utilizados neste trabalho eram idênticos e possuiam volume de 10 L cada um. Utilizou-se substrato sintético para que se obtivesse alimento com características estáveis durante a maior parte do tempo necessário à partida dos reatores, preparados de maneira a se obter DQO de aproximadamente 2000 mg/L. Os reatores estiveram em operação durante 179 dias e foram submetidos a cargas orgânicas volumétricas que variaram de 0,47 a 12,83 KgDQO.m-3.d-1 e a cargas hidráulicas volumétricas que variaram de 0,23 a 6,0 m3.m-3.d-1. As principais análises realizadas foram DQO, alcalinidade, ácidos voláteis, pH, temperatura e altura do leito de lodo. A eficiência de remoção de DQO esteve em geral entre 70 e 80%. Em vista dos resultados obtidos, conclue-se que a utilização de lodo anaeróbio imobilizado em matrizes de gel agar pode ser útil no estudo de partida de reatores anaeróbios com manta de lodo. Sugere-se a continuidade dos estudos, utilizando-se as técnicas descritas no trabalho, na ampliação do conhecimento dos processos anaeróbios neste tipo de reator.The use of Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) Reactor for wastewater treatment has been well accepted by designers and researchers due to the advantages shown over athers reactors (aerobic and anaerobic). The reactor start-up remains as one of the most important limitations of the process. It is usualy slow and is difficult to control. This thesis shows the results of a laboratory research on the start-up of two UASB reactors. One of them was seeded with anaerobic sludge immobilized in gel agar and the other with free anaerobic sludge. The immobilization of microorganisms in gel represents a new possibility of biomass retention within the reactors. Consequently this research also aims to check the viability of using immobilized sludge in gel agar in the study of factors affecting UASB reactors performance. Both the UASB reactors used in this research were exatly alike and had a volume 10 L each. Synthetic substrate was used to provide, consistent feed during the most of the start-up period. The substrate was prepared to contain about 2000 mg/L COD. The reactors were aperated for 179 days and were submitted to organic loading rates which varied from 0,47 to 12,83 KgCOD.m-3.d-1 and to hydraulic loading rates which varied from 0,23 to 6,0 m3.m-3.d-1. The main physical-chemical parameters measured were COD, alkalinity, volatite fatly acids, pH, temperature and sludge bed height. The COD removal efficiency was between 70 and 80%. This research comproved the feasibility of sludge immobilized in gel agar for UASB reactor start-up. It is suggested to continue the studies to achieve the best conditions for the use of this technique

not available

A utilização de reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo no tratamento de águas residuárias tem tido grande aceitação dos projetistas e pesquisadores pelas vantagens que esse sistema apresenta sobre os demais (aeróbios e anaeróbios). Uma das principais limitações do processo relaciona-se com o período de partida, normalmente lento e de difícil controle. Esse trabalho apresenta os resultados de pesquisas em laboratório sobre a partida de dois reatores de manta de lodo, um deles inoculado com lodo anaeróbio imobilizado em matrizes de gel agar e o outro com lodo livre. A imobilização de microrganismos em gel surge como uma nova possibilidade de retenção da população microbiana no reator e consequentemente, esse trabalho objetiva também verificar a viabilidade do uso de lodo imobilizado em qel agar no estudo sobre fatores que afetam o desempenho de reatores com manta de lodo. Os dois reatores anaeróbios utilizados neste trabalho eram idênticos e possuiam volume de 10 L cada um. Utilizou-se substrato sintético para que se obtivesse alimento com características estáveis durante a maior parte do tempo necessário à partida dos reatores, preparados de maneira a se obter DQO de aproximadamente 2000 mg/L. Os reatores estiveram em operação durante 179 dias e foram submetidos a cargas orgânicas volumétricas que variaram de 0,47 a 12,83 KgDQO.m-3.d-1 e a cargas hidráulicas volumétricas que variaram de 0,23 a 6,0 m3.m-3.d-1. As principais análises realizadas foram DQO, alcalinidade, ácidos voláteis, pH, temperatura e altura do leito de lodo. A eficiência de remoção de DQO esteve em geral entre 70 e 80%. Em vista dos resultados obtidos, conclue-se que a utilização de lodo anaeróbio imobilizado em matrizes de gel agar pode ser útil no estudo de partida de reatores anaeróbios com manta de lodo. Sugere-se a continuidade dos estudos, utilizando-se as técnicas descritas no trabalho, na ampliação do conhecimento dos processos anaeróbios neste tipo de reator.The use of Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) Reactor for wastewater treatment has been well accepted by designers and researchers due to the advantages shown over athers reactors (aerobic and anaerobic). The reactor start-up remains as one of the most important limitations of the process. It is usualy slow and is difficult to control. This thesis shows the results of a laboratory research on the start-up of two UASB reactors. One of them was seeded with anaerobic sludge immobilized in gel agar and the other with free anaerobic sludge. The immobilization of microorganisms in gel represents a new possibility of biomass retention within the reactors. Consequently this research also aims to check the viability of using immobilized sludge in gel agar in the study of factors affecting UASB reactors performance. Both the UASB reactors used in this research were exatly alike and had a volume 10 L each. Synthetic substrate was used to provide, consistent feed during the most of the start-up period. The substrate was prepared to contain about 2000 mg/L COD. The reactors were aperated for 179 days and were submitted to organic loading rates which varied from 0,47 to 12,83 KgCOD.m-3.d-1 and to hydraulic loading rates which varied from 0,23 to 6,0 m3.m-3.d-1. The main physical-chemical parameters measured were COD, alkalinity, volatite fatly acids, pH, temperature and sludge bed height. The COD removal efficiency was between 70 and 80%. This research comproved the feasibility of sludge immobilized in gel agar for UASB reactor start-up. It is suggested to continue the studies to achieve the best conditions for the use of this technique

Determining the distribution of granule diameter from biological sludge

Anaerobic granule sizes from various types of anaerobic biological wastewater treatments were investigated in order to understand the influence of this characteristic on the performance of the treatment system. To date, there is no standardised methodology in the current literature, which provides details of a process to obtain data, such as a suitable sample volume, a description of the precision and limitations of the techniques used. Therefore, the aim of this protocol is to standardise the granulometry assay that can measure granule sizes accurately and quickly. In addition, the proposed methodology comprises about 1500–3000 granules in a single sample, a representative number compared to the currently applied methodologies. Keywords: Granulometry assay, Granulometric biological sludge, Granules siz

Análise de séries temporais na operação de sistema de tratamento de águas residuárias de abatedouro de frango Time series analysis on the operation of a poultry slaughterhouse wastewater treatment plant

Esse trabalho apresenta a avaliação de dados de operação de sistema de tratamento de águas residuárias de abatedouro de frango, através da análise de séries temporais. O objetivo principal foi a obtenção de modelo de previsão capaz de antecipar o controle da operação do sistema de tratamento de águas residuárias do abatedouro, constituindo subsídio para obtenção de estratégias de gestão do sistema de tratamento existente. Registros de 42 meses de parâmetros de monitoramento foram utilizados na modelagem de séries temporais. O modelo de ajuste exponencial para previsão dos valores de demanda química de oxigênio do efluente industrial e do afluente dos reatores biológicos apresentou bom ajuste (erro percentual absoluto da média aritmética menor que 20%) com diferenças na capacidade de previsão menores que 15%.<br>This paper presents the evaluation of the operating data of the poultry slaughterhouse wastewater treatment plant, by means of time series analysis. It aimed at obtaining a forecasting model able to have the operation of the slaughterhouse wastewater treatment system under control, what leads to subsidy for acquiring the management strategies of the wastewater treatment system. Records of 42 months of the monitoring parameters were used in the time series modeling. The exponentially weighted moving average model for obtaining chemical oxygen demand values of the industrial effluent and the reactors influent stream showed proper adjustment (mean absolute percentage error values smaller than 20%), where the differences on the prediction feasibility were smaller than 15%