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Anais da VI Jornada de Iniciação Científica (JINC) - Embrapa ...

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<strong>JINC</strong> – 6ª Jorna<strong>da</strong> <strong>de</strong> Iniciação Científica <strong>Embrapa</strong>SIPEX – II Seminário <strong>de</strong> Pesquisa e Extensão <strong>da</strong> UnC25 <strong>de</strong> outubro <strong>de</strong> 2012 – Concórdia/SCESTABILIDADE DO PROCESSO ANAMMOX MEDIANTE PROGRESSÃO DE CARGAScussiato, L. A.¹*; Kunz, A.²; Bortoli, M.³; Chini, A. 4 ; Perondi, T. 5 ; Prá, M. C. <strong>de</strong> 6¹Graduando em Engenharia Ambiental - Universi<strong>da</strong><strong>de</strong> do Contestado, Campus Concórdia, Estagiário <strong>da</strong> <strong>Embrapa</strong>Suínos e Aves, Bolsista CNPQ/PIBIC. E-mail: lucas.a.scussiato@gmail.com²Pesquisador <strong>da</strong> <strong>Embrapa</strong> Suínos e Aves3 Doutorando em Engenharia Química - UFSC4 Gradua<strong>da</strong> em Engenharia Ambiental – UnC5 Graduado em Ciências Biológicas – UNOESC6 Mestran<strong>da</strong> em Engenharia Química – UFSCPalavras-chave: ANAMMOX, progressão <strong>de</strong> carga, remoção <strong>de</strong> nitrogênio.IntroduçãoO processo <strong>de</strong> oxi<strong>da</strong>ção anaeróbia <strong>da</strong> amônia(ANAMMOX) é consi<strong>de</strong>rado um dos mais inovadoresavanços tecnológicos na remoção <strong>de</strong> nitrogênioamoniacal (N-NH 3) <strong>de</strong> águas residuais. O mesmo consistena oxi<strong>da</strong>ção do íon amônio (NH 4 + ) a nitrogênio gasoso(N 2), utilizando nitrito (NO 2 - ) como aceptor final <strong>de</strong>elétrons, produzindo uma pequena quantia <strong>de</strong> nitrato(NO 3 - ) (3). Devido a alta veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> consumo donutriente, uma <strong>da</strong>s maiores vantagens do processoANAMMOX é a capaci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> remoção <strong>de</strong> altas cargas<strong>de</strong> nitrogênio (na or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> 17 Kg.m -3 .d -1 ) com baixotempo <strong>de</strong> retenção hidráulica (0,4 h), permitindo o uso <strong>de</strong>reatores mais compactos (2). Este trabalho teve comoobjetivo avaliar o efeito <strong>da</strong> progressão <strong>de</strong> carga naremoção <strong>de</strong> altas cargas <strong>de</strong> nitrogênio, através <strong>da</strong>redução do tempo <strong>de</strong> retenção hidráulica (TRH).pela redução do TRH <strong>de</strong> 6,66 horas para 1,96 horas.Após redução do TRH, a carga média aplica<strong>da</strong> passoupara 2,7 Kg.m -3 .d -1 , obtendo remoção média <strong>de</strong> nitrogênio<strong>de</strong> 2,1 Kg.m -3 .d -1 . Logo após progressão <strong>de</strong> carga,ocorreu uma pequena que<strong>da</strong> na eficiência do processo,passando a ser <strong>de</strong> 79%, porém a partir do dia 320 <strong>de</strong>operação verificou-se aumento na eficiência, obtendovalores médios <strong>de</strong> remoção <strong>de</strong> nitrogênio <strong>de</strong> 83%,retomando a eficiência do processo obti<strong>da</strong> antes <strong>da</strong>progressão <strong>de</strong> carga.Materiais e MétodosO reator foi inoculado com 40% biomassa (v/v)proveniente <strong>de</strong> um reator <strong>de</strong> banca<strong>da</strong> apresentandoativi<strong>da</strong><strong>de</strong> ANAMMOX estável.O sistema foi composto por um reator <strong>de</strong> vidro, comvolume útil <strong>de</strong> 2 litros e fluxo ascen<strong>de</strong>nte. A parti<strong>da</strong> doreator ocorreu durante os primeiros 40 dias, on<strong>de</strong> aalimentação foi realiza<strong>da</strong> com meio <strong>de</strong> cultura sintético,com concentração 50 mgN-NH 3.L -1 mais 50 mgN-NO - 2 .L -1 .Após período <strong>de</strong> estabilização do processo, o reatorpassou a ser alimentado com concentração <strong>de</strong> 200 mg.L -1<strong>de</strong> nitrogênio total (NT), (100 mgN-NH 3.L -1 mais 100 mgN-NO - 2 .L -1 ). A alimentação foi realiza<strong>da</strong> por uma bombaperistáltica em regime contínuo. A temperatura foicontrola<strong>da</strong> por um banho termostatizado a 35 ºC ±1.Manteve-se o TRH fixo em 6,66 horas por 246 dias. Paraefeito <strong>de</strong> progressão <strong>de</strong> carga, reduziu-se o TRH para1,96 horas no dia 247. Para avaliar a eficiência e<strong>de</strong>senvolvimento do processo, realizou-se duas vezes porsemana análises <strong>de</strong>: N-NH 3, N-NO - 2 , N-NO - 3 , alcalini<strong>da</strong><strong>de</strong>total e oxigênio dissolvido (1).Resultados e DiscussõesA Figura 1 apresenta os resultados <strong>da</strong>s concentrações<strong>da</strong>s formas nitrogena<strong>da</strong>s do afluente e efluente ao longodos 330 dias <strong>de</strong> operação do reator. Po<strong>de</strong>mos observar aestabili<strong>da</strong><strong>de</strong> do processo, com as saí<strong>da</strong>s <strong>de</strong> N-NH 3 e N--NO 2 próximas dos limites <strong>de</strong> <strong>de</strong>tecção e concentrações-<strong>de</strong> N-NO 3 no efluente médias <strong>de</strong> 18 mgN-NO3-.L- 1 . AFigura 2 apresenta o acompanhamento <strong>da</strong>s cargasaplica<strong>da</strong>s e removi<strong>da</strong>s <strong>de</strong> nitrogênio do reator. Em 246dias <strong>de</strong> operação em que se manteve o TRH em 6,66horas a carga média aplica<strong>da</strong> foi <strong>de</strong> 0,71 Kg.m -3 .d -1 e aremoção média <strong>de</strong> 0,70 Kg.m -3 .d -1 , obtendo eficiênciamédia <strong>de</strong> remoção <strong>de</strong> 83%. A progressão <strong>de</strong> carga se <strong>de</strong>u38Fig. 1. Acompanhamento <strong>da</strong>s formas nitrogena<strong>da</strong>s no reator.Fig. 2. Acompanhamento <strong>da</strong>s cargas aplica<strong>da</strong>s e removi<strong>da</strong>s <strong>de</strong>nitrogênio do reator.ConclusõesA ativi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong>s bactérias ANAMMOX permaneceu estávelmediante progressão <strong>de</strong> carga, não havendo efeitoinibitório na estabili<strong>da</strong><strong>de</strong> do processo. Os resultados <strong>de</strong>stetrabalho <strong>de</strong>monstram o gran<strong>de</strong> potencial do processo pararemoção <strong>de</strong> altas cargas <strong>de</strong> nitrogênio <strong>de</strong> efluenteslíquidos.Referências1. APHA, AWWA & WEF. Stan<strong>da</strong>rd methods for theexamination of water and wastewater. 19 ed.Washington, DC: American Public Health Association,2012.2. CHO, S.; TAKAHASHI, Y.; FUJII, N.; YAMADA, Y.;SATOH, H.; OKABE, S.. Nitrogen removalperformance and microbial community analysis of ananaerobic up-flow granular bed anammox reactor.Chemosphere, v.78, p.1129–1135, 2010.3. STROUS, M.; FUERST, J.A.; LOGEMANN, S.;MUYZER, G.; van <strong>de</strong> PASSCHOONEN, K.T.; WEBB,R.; KUENEN, J.F.; JETTEN, M.S..Missing lithotrophi<strong>de</strong>ntified as new planctomycete. Nature, n. 400,p.446-449, 1999.

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