A atividade suinícola vem, desde meados da década de 70, sendo uma das mais poluidoras atividades agroindustriais no Estado de Minas Gerais. Sendo assim, objetivou-se desenvolver um Reator Anaeróbio de Manta de Lodo (UASB-Upflow Anaerobic Sludge Blanket) visando tratar os dejetos produzidos com máxima eficiência dentro de um tempo e com custo reduzidos. Para tanto um experimento em escala laboratorial foi projetado e monitorado no Laboratório de Análise de Água do Departamento de Engenharia da Universidade Federal de Lavras (LAADEG), sendo composto por um Tanque de Acidificação e Equalização (TAE), um Reator Anaeróbio de Manta de Lodo e uma Lagoa Aerada Facultativa (LAF), o qual foi alimentado com fluxo contínuo. As análises físico-químicas realizadas foram: DQO, DBO5, Sólidos Totais (Fixos e Voláteis), Temperatura, pH, Nitrogênio, Fósforo, Acidez e Alcalinidade Total. O sistema proporcionou eficiência de remoção média de 93% de DQO, 84% de DBO5 e 85% de Sólidos Totais Voláteis, demonstrando adequada adaptação aos diversos tempos de detenção hidráulica adotados (55, 40, 30, 25, 18 e 15 horas). Os parâmetros adotados na partida do reator UASB foram: COV: 1,11kgDQO.m-3.d-1, COB: 0,019 kgDBO5.kgSVT-1.d-1 e TDH: 55h.

The swine production, since 70th , is one of the most pollutant agro-industrial activities in the Minas Gerais State, Brazil. The objective of this research was to develop an Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor (UASB), aiming at treating the effluent generated within a maximum efficiency and minimum time and cost. Therefore, a lab-scale reactor was built up and monitored in the laboratory of Engineering Department at the Federal University of Lavras (UFLA). The system consisted of an Acidification and Equalization Tank (AET), an Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor (UASB), and an Aerated Facultative Pond (AFP). The system was fed continuously. The physical-chemical analyses carried out were: COD, BOD5, Total Solids (Fixes and Volatile), temperature, pH, Nitrogen, Total Acidity and Alkalinity. The system showed, in terms of COD, BOD5 and Total Volatile Solids a mean removal efficiency of 93, 84 and 85%, respectively, demonstrating a good performance. The hydraulic retention times applied were: 55, 40, 30, 25, 18 e 15 hours. The adopted parameters for the star-up of the UASB reactor were: Volumetric Organic Loading Rate (VOLR) of 1.11 kgDQO.m-3.d-1, Biological Loading Rate: 0.019 kgBOD5.kgTVS-1.d-1 and Hydraulic Retention Time (HRT) of 55 hours.

Com o presente trabalho de pesquisa objetivou-se avaliar a eficiência na remoção de poluentes orgânicos e a produção de biogás de um sistema de tratamento de efluentes de dejetos de suínos em escala laboratorial (bancada). A pesquisa foi desenvolvida no Laboratório de Análise de Água do Departamento de Engenharia (LAADEG) da Universidade Federal de Lavras (UFLA). O sistema de tratamento foi constituído por um Tanque de Acidificação e Equalização (TAE), Reator Anaeróbio de Manta de Lodo (UASB) com medidor de biogás (gasômetro) e uma Lagoa Aerada Facultativa (LAF). A alimentação foi realizada em bateladas no TAE, onde o efluente líquido era bombeado para um sistema de aquecimento sendo então introduzido no reator UASB e finalmente conduzido para polimento na LAF. O biogás acumulado na parte superior do UASB, após passar por um equalizador de pressão, era canalizado e armazenado no gasômetro. O valor médio do Tempo de Detenção Hidráulica (TDH) foi de 30 horas. Os valores médios de remoção da DQO T, DBO5, ST, STF e STV, foram: 1755, 670, 1089; 142 e 948 mg.L-1, respectivamente. As eficiências de remoção da DQO T e DBO5 no reator UASB foram de 78 e 75%, respectivamente. A produção média de biogás e metano (CH4) foi de 0,14 e 0,10 L.d-1. O potencial de produção de CH4 em termos de DBO5 removida foi de 0,01 m³CH4.(kg.DBO removida )-1. O sistema apresentou boa eficiência quanto a remoção de DQO T, DBO5 e Sólidos.

The present research aimed at evaluating in lab-scale system the removal of pollutants and biogas production efficiency in treating a swine liquid effluent. The research was carried out in the Laboratory of Water Analysis from the Engineering Department of Federal University of Lavras (LAADEG). The system parts built up were: Acidification Equalization Tank (AET), an Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor (UASB) with biogas measurement and an Aerated Facultative Pond (AFP). The batch feeding process was carried out in the AET, and through a peristaltic pump, the effluent passed through a heating system before it was introduced in the UASB reactor, only then, the effluent was conducted to the AFP. The biogas production was canalized to a pressurized container for equalization and then, kept in a water displacement gasmeter. The average hydraulic retention time (HRT) was 30 hours. The average removal values of COD T, BOD5, TS, TFS and TVS, were: 1755, 670, 1089; 142 and 948 mg.L-1, respectively. The efficiency of COD T and BOD5, were 78 and 75%, respectively. The average biogas and methane production were 0,14 e 0,10 L.d-1, respectively. The theoretical CH4 production per BOD5 removed was 0,01 m³CH4.kgBOD-1removed. The system showed a good efficiency concerning the COD T, BOD5 and solids removal.

Objetivou-se com o presente trabalho avaliar o desempenho do reator anaeróbio de manta de lodo (UASB-Upflow Anaerobic Sludge Blanket) construído em escala laboratorial na redução da carga orgânica poluidora dos despejos suinícolas brutos. O sistema completo foi composto de um tanque de acidificação e equalização, reator UASB e lagoa aerada facultativa. O tempo de detenção hidráulica (TDH) e temperatura adotada para o reator UASB foram de 30 horas e 30 ºC, respectivamente. Os valores médios afluentes de DQO T, ST e SVT foram de 1806, 1810 e 1240 mg.L-1. As eficiências de remoção de DQO T, ST e SVT foram de 84, 58 e 73%, respectivamente. O sistema se apresentou-se estável, com boas condições de tamponamento, retenção e digestibilidade de sólidos, demonstrando que os critérios adotados foram adequados, principalmente aqueles referentes ao TDH, carga orgânica volumétrica (COV) e temperatura.

The present work was carried out in order to evaluate the performance of a lab scale Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor (UASB) treating liquid effluent from swine manure without solids separation. The treatment system consisted of one acidification tank, which also equalized the substrate, an UASB reactor, and an aerated facultative pound. The hydraulic retention time (HRT) and temperature adopted for the UASB reactor were 30h and 30ºC, respectively. The influent average values of Chemical Oxygen Demand (COD), Total Solids (TS) and Total Volatile Solids (TVS) were 1806, 1810 and 1240 mg.L-1. The removal efficiencies were 84, 58 and 73 %, respectively. The system presented good stability and buffering conditions, and also a good solids digestibility, showing that the research criteria adopted was adequate, mainly those parameters referred to the HRT, Volumetric Organic Loading Rate (VOLR) and temperature.

Avaliou-se o desempenho de um reator anaeróbio de manta de lodo (UASB) em escala laboratorial quanto à eficiência na remoção da carga poluidora, utilizando como substrato leite tipo B, diluído com concentração média de 2.500 mg.L-1, similar aos efluentes de laticínios quando descartado o soro. Durante os 205 dias de operação, o reator foi avaliado em relação à eficiência, de acordo com a carga orgânica volumétrica (COV) aplicada. O incremento da COV aplicada foi realizado com a redução do tempo de detenção hidráulica; com isso, os TDH(s) médios aplicados no reator foram de 12, 20, 18 e 16 horas. A carga orgânica biológica (COB) inicial, ou seja, de partida, foi de 0,054 kgDBO.kgSVT-1.dia-1. O reator apresentou eficiências de 24, 43, 52 e 39%, na remoção de DQOT, e 22, 22, 17 e 17% na remoção de sólidos totais para os respectivos TDH(s) aplicados. Os melhores resultados do reator UASB na remoção de matéria orgânica foram obtidos com os TDH (s) de 20 e 18 horas. Nas condições de temperatura, carga orgânica volumétrica (COV) e tempo de detenção hidráulica (TDH) aplicados, o reator demonstrou boas condições de tamponamento, sendo desnecessária a correção do pH, o que significa minimização de custos.

In this research it was evaluated the performance of a laboratory scale UASB reactor (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) treating a simulated dairy wastewater. In order to obtain the same concentration of an ordinary dairy, in terms of COD substrate, it was carried out the dilution of type B pasteurized milk with drinking water at a mean concentration of 2,500 mg.L-1, similar to a dairy wastewater without milk serum. During 205 days of operation the reactor was evaluated considering the efficiency related to the organic loading rate, which varied according to the hydraulic detention time applied. The UASB reactor was operated at different hydraulic retention times, of about 12, 20, 18 and 16 hours. The initial (start-up) biological organic loading rate was about 0,054 kg DBO. kg TVS-1.d-1. The observed removal efficiencies of organic matter in terms of COD (Chemical Oxygen Demand), were about 24, 43, 52 and 39%, whereas, the removal of TS (total solids) were about 22, 22, 17 and 17%, concerning to the respectively application of hydraulic detention times. The best results related to the removal of organic matter were obtained with the hydraulic retention time (HRT) of 20 and 18 hours. Under the applied temperature, the volumetric loading rate and hydraulic retention time, the reactor demonstrated good condition of buffering and efficiency.

As atividades agroindustriais têm se voltado não somente para o aumento da produtividade, mas também para a conservação do meio ambiente. A suinocultura é, sem dúvida, uma das atividades agroindustriais mais poluidoras, principalmente no Estado de Minas Gerais. Sendo assim, objetivou-se desenvolver e operar uma Lagoa Aerada Facultativa (LAF) em escala de bancada (laboratorial), e como polimento de um Reator Anaeróbio de Manta de Lodo (UASB), visando a tratar os dejetos de suínos com máxima eficiência e custo mínimo. O experimento foi conduzido no Laboratório de Análise de Água do Departamento de Engenharia (LAADEG) da Universidade Federal de Lavras (UFLA), sendo composto por um tanque de acidificação e equalização (TAE), um reator anaeróbio de manta de lodo (UASB) e uma lagoa aerada facultativa (LAF) para polimento. As análises fisico-químicas realizadas foram: pH, DBO5, DQO T, Sólidos Totais (fixos e voláteis), Temperatura, Nitrogênio, Fósforo, Alcalinidade e Acidez Total. A unidade LAF mostrou uma eficiência média de 83 e 42% de DQO T e Nitrogênio Total, respectivamente. O sistema proporcionou remoção média de 93, 84 e 85% de DQO T, DBO5 e Sólidos Totais Voláteis, respectivamente.

Nowadays the agro-industry activities have not only focused its direction to the production increasing, but also, to the environmental preservation. The swine production is amo doubt, an activity, which can be considered, one of the most pollutants, mainly in the Minas Gerais State (BRAZIL). Therefore, this research aimed at developing and operating an Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor (UASB), followed by an Aerobic Facultative Pound (AFP) (Lab-Scale), with the objective of treating the liquid effluent originated from swine with the maximum efficiency and lower costs. The experiment was carried out in the Laboratory of Water Analysis of the Engineering Department of the Federal University of Lavras (UFLA). The system was assembled with an Acidification Equalization Tank (AET), an UASB reactor and an Aerobic Facultative Pound (AFP) for polishing the UASB effluent. The physical-chemical analysis carried out through out the experiment, were: pH, BOD5, COD T, Total Solids, Temperature, Nitrogen, Phosphorus, Alkalinity, and total acidity. The AFP unity showed an average efficiency of 83 and 42% for remooing COD T and total Nitrogen, respectively. The whole system operated with an average of 93, 84 and 85% of COD T, BOD5 and Total Volatile Solids, respectively.