Determination of kinetic parameters of a lab-scale upflow anaerobic sludge blanket reator (uasb) removing organic loading from swine manure effluents | Determinação de parâmetros cinéticos utilizando reator anaeróbio de manta de lodo (uasb) em escala laboratorial para remoção da carga orgânica de efluentes de suinocultura

The present work aimed at determining and evaluating the kinetic parameters from the UASB reactor treating swine manure effluent in a lab-scale experiment. The research was carried out in the Laboratory of Water Analysis at the Engineering Department (LAADEG) at the campus of Federal University of Lavras - UFLA. The system was assembled with an acidification and equalization tank (AET), an UASB reactor and an aerated facultative pond (AFP). The hydraulic retention time (HRT) adopted in the UASB reactor were: 55; 39; 34; 24; 17; and 16 hours. The operational average temperature in the UASB reactor was 25 ± 2ºC. The kinetic studies used the following parameters: Chemical Oxygen Demand (COD T), Total Volatile Solids (TVS), Temperature, Flowrate and Total Solids Profile (TVS P), in the reactor, and the number of analyses were: 72; 72; 250; 250; and 30, respectively. The frequency was twice a week for COD T, and TVS, and daily for temperature and flowrate. The kinetic parameters determined were: yield coefficient Y=0.3046 to 0.4231mg COD T mgTVS-1.d-1, decay coefficient Kd=0.0125 to 0.0173d-1, maximum growth rate coefficient ìmax=0.2835 to 0.03938d-1 and limiting substrate concentration coefficient Ks= 51.70 to 71.80mg COD T.L-1. The values found were within the range appointed in the specific literatures and were determined based on linear regression studies, giving in this way, a technical scientific support to the physical chemical operational data collected during the operational research period.

Com a presente pesquisa, objetivou-se determinar os parâmetros cinéticos de um reator anaeróbio de manta de lodo (UASB-Upflow Anaerobic Sludge Blanket), em escala laboratorial, empregado para reduzir a carga orgânica poluidora de dejetos de suínos. Os trabalhos foram conduzidos no Laboratório de Análise de Água do Departamento de Engenharia LAADEG localizado no campus da UFLA, utilizando dejetos de suínos coletados da granja de suínos do Departamento de Zootecnia - DZO. O sistema de tratamento foi composto das seguintes unidades: tanque de acidificação e equalização (TAE), reator anaeróbio de manta de lodo (UASB) e lagoa aerada facultativa (LAF). Os tempos de detenção hidráulica (TDH) foram: 55; 39; 34; 24; 17; e 16 horas, adotados em função das cargas orgânicas biológicas e volumétricas. A temperatura média operacional no reator foi de 25±2ºC. O levantamento cinético utilizou os seguintes parâmetros: DQOT, Sólidos Voláteis Totais (SVT), Temperatura, Vazão e Perfil de Lodo no reator (SVT), e o número de análises foram: 72; 72; 250; 250; e 30, respectivamente. As freqüências de análise foram duas vezes por semana para DQOT e Sólidos Voláteis Totais (SVT), diárias para a Temperatura e Vazão. Foram determinados os seguintes parâmetros cinéticos: coeficiente de crescimento Y=0,3046 a 0,4231 mgDQO.mg SVT -1.d-1, coeficiente de decaimento Kd=0,0125 a 0,0173d-1, taxa máxima de crescimento ìmax=0,2835 a 0,03938d-1 e concentração de substrato limitante Ks= 51,70 a 71,80 mg.L-1 de DQO. Os valores encontrados estão dentro da faixa descrita em literaturas específicas e foram determinados com base em estudos de regressão linear, oferecendo assim, respaldo técnico científico aos dados físicos e químicos levantados durante a operacionalização do sistema.