Resumo e Análise do Artigo

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Núcleo: Engenharia Ambiental e Sanitária 
GNE 246 – Tratamento de Águas Residuárias II 
Prof. Dr. Mateus Pimentel de Matos 
 
 
 
 
ARTIGO: Influência do tipo de material suporte no 
 desempenho de reatores biológicos de leito móvel na remoção de 
carbono e nitrificação de esgoto sanitário 
 
 
 
 
 
 
Caroline Martins Pinto - 201520047 
Thaísa Inácia de Moura - 201520059 
 
 
 
 
 
LAVRAS – MG 
Dezembro/2018 
 
Artigo Avaliado: Influência do tipo de material suporte no desempenho de reatores 
biológicos de leito móvel na remoção de carbono e nitrificação de esgoto sanitário. 
 
Autores do Artigo: Delmira Beatriz Wolff, Etienne Paul, Rejane Helena Ribeiro da 
Costa. 
 
Objetivo: Esse trabalho tem como finalidade a leitura e análise do artigo tendo em vista 
o que foi aprendido na disciplina, e assim, fazer comparações entre os conhecimentos 
adquiridos durante o curso GNE-246 e os pontos importantes do artigo que estão 
relacionados a este. 
Resumo e Análise 
O problema com o tratamento de efluentes em geral tem se tornado mais significativo. 
E tecnologias têm sido criada para ajudar no processo biológico de biomassa em suspensão ou 
biomassa imobilizada. 
Um dos sistemas utilizados seria o híbrido, onde há aumento de concentração de 
biomassa no reator biológico, sem que haja adição na produção de lodo e afluentes industriais. 
Sendo adotada para melhorar o tratamento em várias ETE’S, já que em um mesmo reator é 
possível obter nitrificação, desnitrificação e remoção de fósforo pois há atividade metabólica 
anóxica e aeróbia dentro do mesmo ecossistema, causando diferentes ações metabólicas que irá 
degradar variados poluentes presentes no esgoto. E então a matéria orgânica é metabolizada 
pelos microorganismos em suspensão, à medida que o nitrogênio amoniacal é oxidado pelos 
organismos nitrificantes que estão no material suporte (Oyanedel et al., 2002; Ochoa et al., 
2002). 
O biofilme pode ser formado em diversos ambientes. A formação dele envolve uma 
sequência de eventos moleculares, que envolve mecanismos para adesão, agregação e expansão 
da comunidade. 
A adesão é o primeiro ciclo na colonização bacteriana em uma superfície, onde 
Characklis (1990) e Moreau (1993) apud Liu (1994) observaram uma colonização mais eficaz 
em suportes rugosos, maior proteção das células às forças de cisalhamento; aumento da 
superfície colonizável para a adesão bacteriana e o aumento da transferência de matéria por 
convecção. 
Um estudo feito por Odegaard et al (2000), indicou que uma elevada taxa de 
preenchimento pode ser usada para compensar uma baixa superfície específica do suporte. 
E então o experimento foi realizado em dois procedimentos, sendo elas com reator 
biológico de leito móvel com funcionamento em fluxo contínuo, construído em PVC 
transparente de diâmetro 30 cm, altura total 63 cm, e volume útil de 22 L (suporte + líquido) 
com um agitador tipo hélice preenchido com o material suporte flutuante de baixa densidade; 
um decantador secundário (volume 2,5 L) de onde uma parte do lodo era recirculada para o 
reator; três bombas peristálticas utilizadas respectivamente para alimentação do reator, sistema 
de recirculação e adição de fonte externa de carbono (na fase anóxica), ligadas a um variador 
de frequência que controlava as vazões. Na parte inferior do reator, era introduzido ar 
comprimido por meio de um tubo perfurado. A aeração era sequencial, com duração da fase 
aerada e não-aerada de 45 minutos cada, por meio de um timer, a fim de obter a alternância de 
fases aeróbias (para remoção carbonácea e nitrificação) e anóxicas (objetivando à 
desnitrificação). Mantendo a temperatura a 16 º C, o oxigênio dissolvido e pH sendo monitorado 
através de software. 
O esgoto sanitário era primeiramente pré-decantado e então armazenado em um tanque 
de aço, atribuído de um misturador e refrigerado a 4 º C. Características do esgoto sanitário: o 
esgoto bruto possuía as seguintes características: (DQO): 407 ± 53 mgDQO.L-1, Nitrogênio 
Total Kjeldahl (NTK): 63 ± 11 mgNTK.L-1, Sólidos em Suspensão (SS): 120 ± 20 mgSS.L-1. 
Material Suporte, foi usado dois tipos de materiais: suporte P4 – plástico reciclado 
rugoso e o suporte P5 – polietileno pouco rugoso. A superfície específica do suporte, foi 
determinada pela razão superfície/volume. A superfície específica calculada para P4 foi então, 
de 2597 m2.m-3 suporte. Já para P5 o valor encontrado foi 3.075 ± 4% m2.m-3 suporte, em 
média. 
Os reatores funcionaram em duas fases (A e B), definidas em função da idade de lodo. 
Fase A com 10 dias e na B de 3 dias. As análises feitas diariamente eram DQO total e filtrada, 
nitrogênio NTK e amoniacal, nitrito e nitrato. 
Em seguida foram feitos cálculos para a fração de nitrogênio nitrificado, carga 
superficial removida e idade do lodo. Com o monitoramento foi possível perceber que em P5, 
a colonização ocorreu principalmente no seu interior. E com a superfície efetiva colonizada 
recalculada, foi visto que a superfície disponível no reator com suporte P5 era cerca de 2,76 
menor que a superfície disponível no reator com o suporte P4. 
O potencial de remoção de DQO do reator com suporte P4, em função das cargas 
aplicadas, foi mais estável e ficou mais próximo dos 100%, que o do suporte P5, durante a fase 
A. Já na fase B, devido às perturbações operacionais no suporte 4, houve perda de sólidos no 
decantador, e então diminuiu sua porcentagem. Com relação a remoção média das cargas de 
DQO aplicadas, ela foi maior no reator com suporte P4. 
Na sequência dos testes, percebeu-se que não existia uma diferença significativa entre 
os suportes, ao se tratar da mesma superfície específica nos reatores. 
Houve remoção de N-NH4 mais efetiva com o suporte P4, e sua nitrificação se manteve 
estável, nas duas idades do lodo, diferente do que ocorreu no suporte em P5. 
Comprovando que a ideia de que o tipo de material influencia, favorecendo a fixação e 
o desenvolvimento de organismos do biofilme, e a melhora das condições para 
desenvolvimento de organismos lentos. Portanto, a superfície específica do material suporte 
nos RBLM compõe um critério importante para o dimensionamento desse tipo de reator. 
De acordo com o que foi visto em aula na disciplina de Tratamento de Águas 
Residuárias II, os resultados do trabalho realizado condiz com o que aprendemos em sala. Cada 
tipo de material suporte apresenta uma determinada eficiência, isso varia de acordo com 
algumas características importantes: sua massa específica (questão estrutural do filtro), área 
superficial específica (área de contato entre o líquido e o biofilme formado sobre o meio 
suporte), índice de vazios (circulação do ar e da água residuária), entre outros. Sendo que, como 
material de maior eficiência seria esperado aquele que possui maior área específica. Além das 
análises de todas essas características, leva-se em conta para a escolha do material suporte sua 
maior disponibilidade local e custo de transporte. 
Com a preocupação da contaminação das águas, é importante o desenvolvimento de 
processos de adsorção de poluentes. Um dos mais empregados é o carvão ativado, porém 
apresenta um elevado custo industrial. Um método alternativo é a bioadsorção, sendo a 
serragem de madeira, mesocarpo do coco, bagaço de cana-de-açúcar e sabugo de milho as 
biomassas pesquisadas para remoção de contaminantes orgânicos. Essas biomassas seriam 
utilizadas nos reatores de forma natural, apenas passando por lavagem e secagem. 
Para a obtenção dos dados experimentais de adsorção, os experimentos seriam 
realizados em um reator agitado com o controle de sua rotação. Para a seleção das biomassas a 
serem utilizadas foram estudas algumas variáveis como: velocidade de agitação, concentração 
inicial do produto orgânico (afluente), quantidade de biomassa utilizada. Como resposta será 
dado o valor da quantidade absorvida, o quantode carga orgânica cada biomassa foi capaz de 
reter. 
Como conclusão do trabalho se esperaria uma boa capacidade de adsorção dos materiais, 
porém inferior quando se comparado aos adsorventes comerciais como o carvão ativado. 
Entretanto seu custo seria apenas com o transporte, além de agregar valor à matérias 
considerados resíduos, que geralmente são despejados no ambiente.