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Enrichment of anaerobic ammonium oxidizing bacteria - anammox
Bactérias anaeróbias oxidadoras de amônia (bactérias Anammox, do inglês anaerobic ammonium oxidizing bacteria) foram enriquecidas em reator em batelada sequencial (RBS), a partir de lodo proveniente de um sistema convencional de lodos ativados tratando esgoto doméstico de Belo Horizonte (MG). Após três meses de cultivo, atividade Anammox foi detectada no sistema pelo consumo de quantidades estequiométricas de NO2- e NH4+. Análises de hibridação in situ fluorescente (FISH, do inglês fluorescent in situ hybridization) confirmaram a presença de bactérias Anammox, provavelmente Candidatus Brocadia anammoxidans, e revelaram que estas representavam 53% do total de células (após 6 meses de cultivo). O desempenho do reator ao longo dos sete meses de operação demonstrou remoção quase que total de nitrito, baseada em concentração afluente de 61 a 95 mg N-NO2-/L. A eficiência máxima de remoção de amônia alcançada foi de 95%, a partir de concentração afluente de 55 a 82 mg N-NH4+/L.Anaerobic ammonium-oxidizing (Anammox) bacteria were enriched from sludge collected at a conventional activated sludge system treating domestic wastewater of Belo Horizonte(MG), Brazil, employing a sequencing batch reactor (SBR). After three months of cultivation, Anammox activity was detected in the system by the consumption of stoichiometric amounts of NO2- and NH4+. Fluorescent in situ hybridization (FISH) results revealed the presence of Anammox bacteria (probably Candidatus Brocadia anammoxidans) and showed that they accounted for 53% of the total bacterial population (after 6 months of cultivation). The reactor performance during the seven months of operation showed a near perfect removal of nitrite, based on the influent NO2--N concentration of 61-95 mg/L. The maximum ammonia removal efficiency was 95% from the influent N-NH4+ concentration of 55-82 mg/L.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)(FAPEMIG) Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas GeraisFine
Contribución para el perfeccionamiento del diseño, la construcción y la operación de reactores UASB aplicados al tratamiento de aguas residuales urbanas – Parte 6: Calidad del efluente
La calidad del efluente de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTARs) que poseen reactores UASB como parte del tratamiento biológico de aguas residuales depende principalmente de aspectos del diseño, la construcción y la operación que permitan la adecuada gestión del lodo anaerobio, así como la adecuada operación de la etapa de postratamiento por procesos aerobios. La presente Nota Técnica expone un contenido complementario a la Parte 3 de esta Colección de Notas Técnicas, en el sentido de discutir el origen de los problemas y las posibles mejoras del diseño, la construcción y la operación de reactores UASB seguidos de una etapa de postratamiento por filtros biológicos percoladores. Son discutidos: i) aspectos de diseño y operación que influyen en la pérdida de sólidos con el efluente anaerobio, incluyendo la influencia del envío de lodo aerobio a los reactores UASB; ii) aspectos asociados a los requisitos de vertido en cuerpos receptores; y iii) deficiencias en unidades de post-tratamiento por filtros biológicos percoladores. Se presta especial atención a: i) los aspectos de sistematización operacional para el control del lodo con el fin de evitar la pérdida de sólidos con el efluente; ii) la remoción de materia orgánica con el objetivo de cumplir con los límites de vertido; y iii) los factores que pueden influir en el desempeño de los filtros biológicos percoladores post-reactores UASB
Contribuição para o aprimoramento de projeto, construção e operação de reatores UASB aplicados ao tratamento de esgoto sanitário – Parte 6: Qualidade do efluente
A qualidade do efluente de estações de tratamento de esgoto que possuem reatores UASB como parte integrante do tratamento biológico do esgoto depende essencialmente de aspectos de projeto, construção e
operação que permitam o necessário gerenciamento do lodo anaeróbio, bem como a adequada operação
da etapa de pós-tratamento por processos aeróbios. A presente Nota Técnica essencialmente apresenta
um conteúdo complementar à Parte 3 desta Coletânea de Notas Técnicas, no sentido de discutir a origem de
problemas e os possíveis aprimoramentos de projeto, construção e operação para reatores UASB seguidos
de etapa de pós-tratamento por filtros biológicos percoladores. São discutidos: i) aspectos de projeto e
operação que influenciam a perda de sólidos com o efluente anaeróbio, incluindo a influência do envio do
lodo aeróbio a reatores UASB; ii) aspectos associados aos requisitos de lançamento em corpos receptores;
e iii) deficiências em unidades de pós-tratamento por filtros biológicos percoladores. Especial atenção é
dada: i) aos aspectos de sistematização operacional para o controle do lodo no sentido de evitar a perda de
sólidos com o efluente; ii) à remoção de matéria orgânica, visando o atendimento a padrões de lançamento; e iii) a fatores que podem influenciar o desempenho de filtros biológicos percoladores pós-reatores UASB
Energy potential and alternative usages of biogas and sludge from UASB reactors: case study of the Laboreaux wastewater treatment plant (Itabira) / Potencial energético e alternativas para o aproveitamento do biogás e lodo de reatores UASB: Estudo de caso Estação de tratamento de efluentes Laboreaux (Itabira)
Este trabalho estuda o potencial de aproveitamento energético dos subprodutos biogás e lodo gerados na estação de tratamento de efluentes (ETE) Laboreaux em Itabira (MG), composta de reatores UASB, filtros biológicos percoladores e unidade de desaguamento do lodo por filtro prensa. Os subprodutos biogás e lodo foram caracterizados em termos quantitativos (produção) e qualitativos (composição e poder calorífico) durante 12 meses de monitoramento. Foram estudados dois cenários de aproveitamento energético dos subprodutos: (i) uso prioritário do biogás para a secagem térmica do lodo e o excedente de biogás para geração de eletricidade em motor de combustão interna; e (ii) uso prioritário do biogás visando à geração de eletricidade e ao aproveitamento do calor dos gases de exaustão para a secagem térmica de lodo. Para a análise desses cenários, utilizou-se o software CHEMCAD® a fim de determinar as condições de queima do biogás em câmara de combustão e em motor de combustão interna, assim como na determinação dos balanços de massa e energia. O estudo analisou o potencial de aproveitamento dos subprodutos do tratamento como fonte de energia renovável para uso na própria ETE e para fornecimento a terceiros. No cenário 1, a geração de eletricidade é menor (atendendo 22,2% da demanda de energia da ETE), mas a secagem térmica possibilita maior redução no volume final de lodo a ser disposto ou a eliminação completa de disposição final se o lodo seco final (com 10% de umidade) for utilizado como combustível por terceiros. No cenário 2, a geração de eletricidade é capaz de suprir 57,6% da demanda de energia da ETE, todavia o calor contido nos gases de exaustão não é suficiente para a secagem de todo o lodo desaguado, configurando uma menor redução na quantidade de lodo a ser disposto (13,5 ou 24,9% de redução em massa, conforme a alternativa de remoção de umidade selecionada)
Contribución para el perfeccionamiento del diseño, la construcción y la operación de reactores UASB aplicados al tratamiento de aguas residuales urbanas – Parte 3: Gestión del lodo y la nata
La ausencia o ineficiencia de rutinas operacionales adecuadas para el descarte de lodo excedente y remoción de la nata provoca graves problemas de operación y la pérdida de eficiencia del sistema de tratamiento como un todo. Con el fin de garantizar la adecuada gestión de esos subproductos sólidos, es imprescindible establecer rutinas operacionales para el manejo del lodo y de la nata que puedan ser implementadas efectivamente en los reactores UASB. Esta Nota Técnica (NT) tiene por objetivo presentar los problemas y sus respectivos orígenes relacionados al manejo inadecuado de estos subproductos sólidos, así como las posibles mejoras del diseño, la construcción y la operación en reactores UASB. En síntesis, las mejoras relacionadas a la gestión del lodo y la nata se refieren a los siguientes aspectos principales: i) sensibilización de usuarios y usuarias; ii) mejoras en el tratamiento preliminar; iii) cálculos más precisos de producción de lodo en los reactores, tomando en consideración la recepción de todas las posibles contribuciones a la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR); iv) definición de las cantidades de lodo que serán mantenidas y que serán descartadas en el reactor; v) definición de la estrategia de descarte compatible con las características del sistema de deshidratación; vi) control sobre la recepción de efluentes no domésticos, vii) mejor control sobre la formación de nata en el compartimiento de sedimentación; y viii) utilización de separadores trifásicos equipados con dispositivos de remoción de nata. Es importante resaltar que la gestión integrada de subproductos sólidos (lodo y nata), al igual que en el caso del biogás, puede traer importantes beneficios para las PTARs
Contribuição para o aprimoramento de projeto, construção e operação de reatores UASB aplicados ao tratamento de esgoto sanitário – Parte 3: Gerenciamento de lodo e escuma
A ausência e/ou a não efetividade de rotinas operacionais adequadas para o descarte de lodo excedente e remoção de escuma tem resultado em graves problemas operacionais e de perda de eficiência do sistema de tratamento como um todo. A fim de garantir o adequado gerenciamento desses subprodutos sólidos, é imprescindível o estabelecimento de rotinas operacionais para o manejo do lodo e da escuma, que possam ser implementadas de forma efetiva nos reatores UASB. Esta Nota Técnica (NT) tem como objetivo apresentar os problemas e suas respectivas origens relacionados ao gerenciamento inadequado desses subprodutos sólidos, bem como os possíveis aprimoramentos de projeto, construção e operação. Em síntese, os aprimoramentos referem-se aos seguintes aspectos principais: i) sensibilização dos usuários; ii) melhorias no tratamento preliminar; iii) cálculo mais preciso da produção de lodo nos reatores, levando em consideração o recebimento de todas as possíveis contribuições à ETE; iv) definição das quantidades de lodo a serem mantidas e a serem descartadas do reator; v) definição da estratégia de descarte e das características do sistema de desaguamento; vi) controle sobre o recebimento de efluentes não domésticos; vii) melhor controle sobre a formação de escuma no compartimento de decantação; e viii) utilização de separadores trifásicos equipados com dispositivo de remoção de escuma. Importante ressaltar que o gerenciamento integrado dos subprodutos sólidos (lodo e escuma), bem como do biogás, pode trazer importantes benefícios para as ETEs
Contribución para el perfeccionamiento del diseño, la construcción y la operación de reactores UASB aplicados al tratamiento de aguas residuales urbanas – Parte 4: Control de corrosión y emisiones gaseosas
Las emisiones gaseosas fugitivas están directamente relacionadas con los problemas de olor y corrosión en plantas de tratamiento de aguas residuales (PTARs) que emplean procesos anaerobios. En este sentido, la implementación de actividades preventivas y/o correctivas para el control de las emisiones y de procesos corrosivos asociados es fundamental para garantizar el bienestar de las personas trabajadoras y de la población vecina a la PTARs. Estas medidas representan una reducción potencial de los gastos operativos de mantenimiento y reparación de estructuras dañadas, además de que extiende la vida útil de los equipos. Esta Nota Técnica tiene por objetivo caracterizar los problemas, junto con sus respectivos orígenes, relacionados con las emisiones gaseosas, así como presentar las técnicas más relevantes para el diseño, la construcción y la operación de reactores UASB para el control de la corrosión y de las emisiones fugitivas. En síntesis, las mejoras relacionadas con este tema consideran la posibilidad de aplicar técnicas preventivas para reducir las emisiones; como también la aplicación de un control correctivo, usando sistemas de desorción, contención, extracción y tratamiento de los gases, así como la utilización de materiales resistentes a la corrosión y revestimientos anticorrosivos. Las emisiones gaseosas y el riesgo de corrosión son inherentes al uso de reactores UASB para el tratamiento de las aguas residuales urbanas o domésticas, sin embargo, es posible adoptar técnicas que actúen eficazmente en la mitigación de estos impactos
Contribuição para o aprimoramento de projeto, construção e operação de reatores UASB aplicados ao tratamento de esgoto sanitário – Parte 5: Biogás e emissões fugitivas de metano
O gerenciamento da fase gasosa inerente ao tratamento de esgoto não vinha sendo devidamente considerado, por vários anos, no projeto, construção e operação de reatores UASB. Entretanto, com a necessidade de atendimento de requisitos de sustentabilidade associados à prestação de serviços de esgotamento sanitário, o gerenciamento e a recuperação dos gases passaram a ser relevantes, uma vez que possibilitam a
produção de energia limpa e renovável, mitigam as emissões odorantes e de gases de efeito estufa, e salvaguardam infraestruturas e a saúde ocupacional de operadores. Nesse contexto, esta Nota Técnica apresenta os principais problemas, além de suas respectivas origens, associados ao biogás proveniente de reatores UASB alimentados com esgoto sanitário. Além disso, a Nota Técnica discorre sobre as melhores práticas de engenharia recomendadas para mitigar emissões fugitivas de metano e maximizar a recuperação de biogás