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Tipo do documento: Dissertação
Título: Tratamento da água residuária da suinocultura utilizando filtro orgânico e digestão aeróbia
Título(s) alternativo(s): Treatment of swine wastewater using organic filter and aerobic digestion
Autor(es): Oliveira, Adriana Paulo de Sousa
Orientador(a): Pinheiro, Érika Flávia Machado
Primeiro coorientador: Campos, David Vilas Boas de
Primeiro membro da banca: Pinheiro, Érika Flávia Machado
Segundo membro da banca: Silva, Leonardo Duarte batista da
Terceiro membro da banca: Otenio, Marcelo Henrique
Palavras-chave: filtração;água de reúso;fertilizante orgânico;filtration;reuse water;organic fertilizer
Área(s) do CNPq: Engenharia Agrícola
Idioma: por
Data do documento: 19-Fev-2018
Editor: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola e Ambiental
Citação: OLIVEIRA, Adriana Paulo de Sousa. Tratamento da água residuária da suinocultura utilizando filtro orgânico e digestão aeróbia. 2018. 69 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola e Ambiental) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica - RJ, 2018.
Resumo: A água residuária da suinocultura (ARS) apresenta um alto potencial poluidor e uma complexa e heterogênea constituição o que demanda a aplicação de técnicas de tratamento capazes de adequá-la aos padrões ambientais e acessíveis aos pequenos suinocultores. No entanto, é impossível estabelecer um sistema padrão, sendo imprescindível a análise de diferentes níveis de tratamento para permitir uma avaliação do sistema que se adapte a cada caso. Considerando o nível primário, os filtros orgânicos se destacam, apresentando baixo custo, elevada retenção de sólidos da ARS e o meio filtrante pode torna-se adubo ou condicionador do solo. Em nível secundário, a digestão aeróbia apresenta-se como uma técnica promissora e de fácil operação, capaz de promover a clarificação da fração líquida e a estabilização da fração sólida. Diante do exposto, o objetivo do estudo foi avaliar o potencial das técnicas de filtração e digestão aeróbia no tratamento da ARS. Para a filtração foi construída uma coluna utilizando garrafas PET, que foi preenchida com o bagaço de cana-de-açúcar triturado, constituindo o filtro orgânico. Durante a operação foram filtrados 50 L de ARS, desse efluente avaliou-se, a cada dois litros, o pH, a condutividade elétrica (CE), a concentração de sólidos totais (ST) e voláteis (SV). Também foram quantificados os teores totais de Ca, Mg, Cu, Zn, Mn, Fe e Al em amostras compostas por cinco amostras simples. Para a digestão aeróbia foram confeccionados e instalados três reatores biológicos aeróbios em bancada com um compressor de ar acoplado. Para cada reator foram transferidos 20 L de ARS que foram mantidos sob aeração por 32 dias. Após esse período, o efluente tratado foi transferido para o cone Imhoff para a separação das frações líquidas e sólidas as quais foram caracterizadas por meio do pH, ST, SV, N, demanda química de oxigênio (DQO), coliformes termotolerantes e os teores totais de Cu, Zn, Mn, Fe, Cd e Pb. Como resultado principal da técnica de filtração, observou-se que o efluente do filtro orgânico apresentou um aumento do pH e uma baixa redução da CE. A melhor eficiência do filtro foi entre 30 e 40 L de efluente filtrado, nesse intervalo foi possível obter uma retenção ST e SV maior que 40% e uma retenção de Cu e Zn acima de 93%. O Al foi o elemento menos retido no filtro, com remoção entre 13 e 19% no intervalo de 30 e 40 L de ARS filtrado. Como resultado da técnica de digestão aeróbia no tratamento da ARS, verificou-se para a fração líquida uma redução considerável de DQO (86,8%), coliformes termotolerantes (> 99,99%), Cu, Zn e Mn (> 87%). Observou-se um acréscimo nos teores de ST e SV e redução de N insuficiente para atender o limite estabelecido para a disposição no corpo hídrico. Quanto à fração sólida, constatou-se que a digestão aeróbia foi capaz de promover a estabilização dos compostos orgânicos, promoveu um aumento nos teores de N e ST e apresentou uma remoção significativa de coliformes termotolerantes adequando-a para a aplicação no solo após desidratação.
Abstract: Swine wastewater (SW) has high pollutant potential and a complex and heterogeneous constitution that requires the application of treatment techniques that are adequate to environmental standards and accessible to small pig farmers. However, it is impossible to establish a standard system, being essential the analysis of different levels of treatment to allow a system evaluation that suits each case. Considering the primary level, organic filters presenting low cost, high retention of ARS solids and the filtering material can become fertilizer or soil conditioner. At the secondary level, aerobic digestion is a promising and easy-to-operate technique capable of promoting the clarification of the liquid fraction and the stabilization of the solid fraction. Thus, the objective of the study was to evaluate the potential of aerobic filtration and digestion techniques in the treatment of ARS. For the filtration, a column was constructed using PET bottles, which was filled with the sugarcane bagasse, constituting the organic filter. During the operation, 50 L of ARS were filtered and the pH, electrical conductivity (EC), total solids (TS) and volatile solids (VS) were evaluated. The total contents of Ca, Mg, Cu, Zn, Mn, Fe and Al were also quantified. For aerobic digestion, three aerobic biological reactors were installed with a coupled air compressor. For each reactor 20 L of ARS were transferred and kept under aeration for 32 days. After this period, the treated effluent was transferred to the Imhoff cone for the separation of the liquid and solid fractions that were characterized by pH, TS, VS, N, chemical oxygen demand (COD), thermotolerant coliforms and total contents of Cu, Zn, Mn, Fe, Cd and Pb. As a main result, the organic filter effluent presented increased pH and a low EC reduction. The best filter efficiency was between 30 and 40 L of filtered effluent, in this interval it was possible to obtain TS and VS retention of more than 40% and retention of Cu, Zn and Mn above 99%. The Al was the least retained element in the filter, with removal between 13 and 19% between 30 and 40 L of filtered SW. The results of the aerobic digestion technique in the treatment of SW showed that although considerable removal of COD (86,8%), thermotolerant coliforms (>99,99%) and Cu, Zn and Mn (>87%), there was an increase of ST and insufficient N reduction to reach the limit established for the disposal in the water resource. For the solid fraction, it was reported that aerobic digestion was able to promote the stabilization of organic compounds, promoted an increase in N and ST contents and showed significant removal of thermotolerant coliforms, adapting it to the soil application after dehydration.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13282
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Agrícola e Ambiental

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