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https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/19086Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| carolinadeoliveiraresende.pdf | PDF/A | 1.76 MB | Adobe PDF |  View/Open |
| Type: | Dissertação |
| Title: | Desempenho de filtros biológicos percoladores (FBP) pós-reator UASB para o tratamento do esgoto doméstico convencional e proveniente de coleta de tempo seco: um estudo de modelagem matemática |
| Author: | Resende, Carolina de Oliveira |
| First Advisor: | Dias, Edgard Henrique Oliveira |
| Co-Advisor: | Almeida, Paulo Gustavo Sertório de |
| Referee Member: | Ribeiro, Thiago Bressani |
| Referee Member: | Brandt, Emanuel Manfred Freire |
| Resumo: | O tratamento de esgoto no Brasil enfrenta desafios, especialmente em municípios menores. Sistemas simplificados e de baixo custo, como a combinação de reatores UASB e filtros biológicos percoladores (FBP), destacam-se pela viabilidade econômica e operacional. No entanto, há lacunas na literatura sobre desempenho na remoção de matéria orgânica, nitrogênio e produção de lodo em FBP pós-UASB sob diferentes condições, especialmente com meios suportes de espuma de poliuretano. Este estudo buscou desenvolver um modelo matemático para avaliar o desempenho e a produção de lodo em FBP.Biobob® pós-UASB no tratamento de esgoto doméstico em dois cenários: (i) recebendo esgoto doméstico proveniente de rede de coleta convencional, sendo mais concentrado; (ii) recebendo esgoto doméstico proveniente de coleta de tempo seco, tendendo a ser mais diluído. Foram consideradas carga orgânica volumétrica (COV) de 0,4 kg-DBO/m³reator.d em ambos os cenários, e a TAS foi de 17,4 m3 /m2 .d para esgotos mais concentrados e de 30,7 m3 /m2 .d para esgotos mais diluídos. A modelagem utilizou o software Aquasim 2.0, com reatores em série simulando o gradiente de concentrações ao longo da profundidade do FBP. De modo geral, os resultados indicam que a biomassa se estabelece conforme a carga aplicada em ambos os cenários. Para esgotos mais concentrados, o sistema alcançou remoção de cerca de 94% para DQO solúvel, 71% para NH₄⁺-N e produção de lodo no FBP.Biobob® de 0,43 kg-SSV/kg-DQOrem. Já para esgotos mais diluídos, as eficiências foram de aproximadamente 93% para DQO solúvel e 36% para NH₄⁺-N, com produção de lodo no FBP.Biobob® de 0,41 kg-SSV/kg-DQOrem. As concentrações efluentes ficaram abaixo dos limites normativos, e a geração de lodo sugere a viabilidade de operação sem etapa posterior de decantação, mesmo no cenário com TAS 30 m³/m².d. |
| Abstract: | Wastewater treatment in Brazil faces challenges, especially in small municipalities. Simplified, low-cost systems, such as the combination of UASB reactors and trickling filters (TF), stand out for their economic and operational feasibility. However, knowledge gaps remain in the literature regarding the removal of organic matter and nitrogen and sludge production of TF after UASB reactors under different conditions, particularly when using polyurethane sponge support media. This study aimed at developing a mathematical model to evaluate the performance of and the sludge production in a Biobob® trickling filter (TF.Biobob®) following a UASB reactor for domestic wastewater treatment under two scenarios: (i) receiving concentrated municipal wastewater from conventional sewer network; and (ii) receiving diluted wastewater from a dry-weather collection system. The modelling considered an organic loading rate (OLR) of 0.4 kg-BOD/m³reactor.d in both scenarios, with hydraulic loading rates (HLR) of 17.4 m³/m².d for the concentrated wastewater and 30.7 m³/m².d for the diluted wastewater. The modeling was performed using Aquasim 2.0 software, with reactors in series simulating the concentration gradient along the depth of the TF.Biobob®. Overall, the results indicated that biomass is established, influenced by the applied load, in both scenarios. In the concentrated wastewater scenario, the TF.Biobob® achieved approximately 94% removal of soluble COD, 71% removal of NH₄⁺-N, and sludge production of 0.43 kg-VSS/kg-CODrem. In the diluted wastewater scenario, removal efficiencies were around 93% for soluble COD and 36% for NH₄⁺-N, with sludge production in the TF.Biobob® equal to 0.41 kg-VSS/kg-CODrem. Effluent concentrations remained below regulatory limits, and the observed sludge generation suggests the possibility of operating without a subsequent settling stage. |
| Keywords: | Modelagem matemática FBP pós-reator UASB Meio suporte de espuma de poliuretano Produção de lodo Remoção de matéria orgânica Remoção de nitrogênio amoniacal Mathematical modeling Polyurethane sponge Sludge production Removal of organic matter Removal of ammoniacal nitrogen |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
| Institution Initials: | UFJF |
| Department: | Faculdade de Engenharia |
| Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PEC) |
| Access Type: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
| Creative Commons License: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/19086 |
| Issue Date: | 17-Apr-2025 |
| Appears in Collections: | Mestrado em Engenharia Civil (Dissertações) |
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