Author(s):
Albuquerque, A. 
Date: 2004
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.6/1471
Origin: Ubi Thesis - Conhecimento Online
Subject(s): Biofiltro; Remoção de residuais; Remoção de azoto; Reuso; Filtro biológico; Biofilme
Description
Os sistemas de tratamento biológicos convencionais não removem a totalidade dos constituintes presentes nas águas residuais domésticas, sendo frequente a presença nos seus efluentes de residuais (e.g. matéria orgânica solúvel, biodegradável ou refractária, produtos resultantes da actividade microbiológica e compostos inorgânicos solúveis) que podem causar impactes ambientais significativos nas massas hídricas e no solo, nomeadamente nos seus potenciais usos. Quando o meio receptor é sensível à descarga destes constituintes remanescentes ou, a jusante é utilizado para determinados usos, é necessário efectuar a sua remoção, podendo ser utilizados sistemas de tratamento avançados ou de afinação como é o caso dos filtros biológicos de leito imerso. Apesar de existirem vários estudos sobre a aplicabilidade destes sistemas na eliminação de nutrientes, a sua utilização para a remoção de residuais de carbono não tem sido, contudo, avaliada.
Nestes termos, o objectivo principal deste trabalho centrou-se no estudo da biodegradação de residuais de carbono, comuns em efluentes de tratamento secundário de águas residuais urbanas e água bruta de origem superficial, através da utilização de um filtro biológico de leito imerso, tendo, complementarmente, sido estudada a remoção de azoto (amónio e formas oxidadas de azoto). Realizaram-se ensaios complementares para o estudo das condições hidrodinâmicas no filtro e ensaios para avaliar as condições básicas de operação, tendo em atenção a estabilidade do processo e a evolução da perda de carga no leito ao longo do tempo. Nos ensaios de biodegradação foram utilizados substratos simples (acetato) e complexos (água residual doméstica e água de origem superficial), tendo-se testado diferentes condições de carga (carga orgânica aplicada e razão C/NH4+-N) e de operação (arejamento, ciclo de lavagem e número de passagens pelo leito).
Os resultados permitiram concluir, para a gama de cargas orgânicas (5,2 g C m-3 h-1 a 77,3 g C m-3 h-1) e de azoto amoniacal (0,2 g NH4+-N m-3 h-1 e 38,7 g NH4+-N m-3 h-1) aplicadas, que o filtro utilizado permitia obter remoção carbonada, nitrificação e desnitrificação, a taxas de eliminação satisfatórias. Não se observou, contudo, remoção de qualquer dos compostos para cargas inferiores a 5,2 g C m-3 h-1 e 1,5 g NH4+-N m-3 h-1.
A remoção mais importante, quer de carbono, quer de azoto amoniacal, foi observada no intervalo de cargas orgânicas médias entre 25,7 g C m-3 h-1 e 77,3 g C m-3 h-1, em particular na parte superior do leito (8,0 cm iniciais) onde ocorreu forte dispersão, o oxigénio dissolvido apresentou as concentrações mais elevadas, foram observadas maiores produções de biomassa e uma camada de biofilme mais densa. A adopção de uma segunda passagem pelo leito contribuiu para o aumento da remoção de ambos os compostos, apenas para cargas orgânicas médias superiores a 25,7 g C m-3 h-1.
Os resultados permitiram, ainda, constatar que a remoção de formas oxidadas de azoto, essencialmente constituídas por nitratos, independentemente do tipo de substrato e das condições de carga e de operação utilizadas, ocorreu, principalmente, por desnitrificação.
Nestes termos, a utilização de filtros biológicos de leito imerso para a remoção de residuais de carbono, poderá constituir alternativa económica e tecnicamente vantajosa tendo em vista, quer a redução de impactes ambientais de descargas em meios hídricos e no solo, quer a produção de efluentes com potencial de reutilização, podendo, complementarmente, ser obtida a remoção de azoto.
