AVALIAÇÃO DO EFEITO DA CARGA NITROGENADA NOS PROCESSOS DE CONVERSÃO DE CARBONO, NITROGÊNIO E FÓSFORO EM REATOR DE LODO GRANULAR AERÓBIO
Documento
Informações da Dissertação
Título
AVALIAÇÃO DO EFEITO DA CARGA NITROGENADA NOS PROCESSOS DE CONVERSÃO DE CARBONO, NITROGÊNIO E FÓSFORO EM REATOR DE LODO GRANULAR AERÓBIO
Autor
João Pedro Neves Goldenstein
Resumo
Este estudo avaliou o desempenho de um Reator de Batelada Sequencial (RBS) com Lodo Granular Aeróbio (LGA) sob o aumento gradual da concentração de nitrogênio amoniacal afluente. O foco foi investigar a capacidade da biomassa em remover matéria orgânica (expressa como DQO), fósforo e nitrogênio. Foram avaliados três regimes com ciclos de 3 horas (55, 110 e 220 mgN-NH₄⁺.L⁻¹) e um regime final (3A) com aeração prolongada e ciclos de 4 horas. A remoção de fósforo foi eficiente (>89%) nos dois primeiros regimes, mas caiu para até 20% nos seguintes, nos quais a liberação de fosfato na fase anaeróbia cessou. A eficiência de remoção de DQO também diminuiu com o aumento da carga nitrogenada (90,5%, 87,3%, 80,8% e 77,8%). Houve remoção completa de amônio nos dois primeiros regimes, sem detecção de nitrito, com concentrações residuais de 137 e 347 mgN-NO3-.L⁻¹ e taxas de desnitrificação de 151 e 66 mgN.mgSSV⁻¹.d⁻¹, respectivamente. No regime 3, a nitrificação foi incompleta, com concentrações finais de 20 mgN-NH4+.L⁻¹, 146 mgN-NO2-.L⁻¹, 174 mgN-NO3-.L⁻¹, e taxa de desnitrificação de 105 mgN.mgSSV⁻¹.d⁻¹. O regime 3A permitiu a nitrificação completa, com concentrações finais de 253 mgN-NO2- .L⁻¹ e 147 mgN-NO3-.L⁻¹ e taxa de desnitrificação de 391 mgN.mgSSV⁻¹.d⁻¹. A análise da comunidade microbiana revelou o domínio do filo Proteobacteria, com alta abundância relativa das classes Gama, Beta e Alfa, além de grupos não classificados. O gênero Pseudomonas teve sua abundância reduzida ao longo do tempo de operação do reator, enquanto o de Nitrosomonas se manteve praticamente constante.
Abstract
This study evaluated the performance of a Sequencing Batch Reactor (SBR) with Aerobic Granular Sludge (AGS) under increasing influent ammoniacal nitrogen concentrations. The aim was to evaluate the biomass’s capacity to remove organic matter (expressed as COD), phosphorus, and nitrogen. Three operational regimes with 3-hour cycles (55, 110, and 220 mgN-NH₄⁺.L⁻¹) were assessed, followed by a final regime (3A) with extended aeration and 4-hour cycles. Phosphorus removal was efficient (>89%) in the first two regimes but dropped to as low as 20% in the subsequent ones, where phosphate release during the anaerobic phase ceased. COD removal efficiency also declined with increasing nitrogen load (90.5%, 87.3%, 80.8%, and 77.8%). Complete ammonium removal was achieved in the first two regimes, with no nitrite detected, and residual concentrations of 137 and 347 mgN-NO₃⁻.L⁻¹ and denitrification rates of 151 and 66 mgN·mgVSS⁻¹.d⁻¹, respectively. In regime 3, nitrification was incomplete, with final concentrations of 20 mgNNH₄⁺.L⁻¹, 146 mgN-NO₂⁻.L⁻¹, and 174 mgN-NO₃⁻.L⁻¹, and a denitrification rate of 105 mgN·mgVSS⁻¹.d⁻¹. Regime 3A enabled complete nitrification, with final concentrations of 253 mgN-NO₂⁻.L⁻¹ and 147 mgN-NO₃⁻.L⁻¹, and a denitrification rate of 391 mgN·mgVSS⁻¹.d⁻¹. Microbial community analysis revealed the dominance of the phylum Proteobacteria, with high relative abundance of Gamma, Beta, and Alpha classes, as well as unclassified groups. The abundance of Pseudomonas genus decreased over the reactor’s operational period, while Nitrosomonas remained relatively constant.
Ano
2025
Orientadores
João Paulo Bassin