Utilização de ensaios de atividade específica para a avaliação de um reator desnitrificante de mistura completa

Abstract

O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações que ocorrem em uma biomassa oriunda de um sistema de tratamento de esgoto sanitário, tipo Lodos Ativados, ao ser submetida a condições anóxicas de desnitrificação. Para isto, foram realizados ensaios cinéticos em distintos estágios da adaptação da biomassa submetida a condições de desnitrificação. Estes ensaios permitiram a determinação da velo cidade específica de consumo de diferentes concentrações de substrato. Para cada determinação da atividade foram utilizados substratos específicos, tais como: amônio para a nitrificação, acetato e nitrato para a desnitrificação e acetato para a determinação da atividade metanogênica. O ajuste dos pontos experimentais obtidos nestes ensaios para a determinação dos parâmetros cinéticos foi realizado pela utilização de dois modelos cinéticos descritos na literatura (Monod e Andrews). O reator de desnitrificação com volume de 20 L foi operado como um CSTR (mistura completa) em três condições diferentes de carga nitrogenada e orgânica, sendo que a relação entre estas variou no intervalo de 2,55 e 3,55. A eficiência do reator na última condição (78 mg N-NO3.L-1.d-1 e acetato 230 mg DQO.L-1.d-1) foi de 96% para a remoção de nitrato e de 83% para a remoção de carbono. No decorrer deste estudo verificou-se que, para a determinação da atividade desnitrificante do lodo original, o modelo de Andrews (R2= 0,9) foi mais apropriado que o de Monod, devido a existência de uma constante de inibição (Ki). Porém, ao final do período de operação do reator de desnitrificação demonstrou-se que ambos os modelos cinéticos estudados ajustaram-se da mesma forma aos pontos experimentais, o que demonstra que a biomassa não apresenta o fenômeno de inibição pelo substrato. Porém, para atividade heterotrófica aeróbia, este fenômeno de inibição foi observado no lodo após a operação do reator. Foi possível com este trabalho realizar a caracterização das comunidades bacterianas, bem como a alteração que ocorreu nos grupos microbianos avaliados.