ABSTRACT This work aimed at evaluating the effect of recirculation ratio on the degree of mixing in the flow of a structured bed reactor. Stimulus-response assays were carried out with hydraulic retention times of 6 h and 12 h, subjected to recirculation ratios of 0, 1, 2, 3, and 4. The assays were undertaken with dextran blue as a tracer and without aeration. The results fitted a compartment model, allowing the determination of the mixed-flow and plug-flow volumes inside the reactor. The model application showed that recirculation ratios between 1 and 3 do not increase the mixed-flow volume of the reactor. Higher mixed-flow volumes were obtained at recirculation rates higher than 4 for both 6 h and 12 h of hydraulic retention times. The results obtained in this research are important for future applications of this reactor configuration, promoting a mixed flow in the reactor with a minimum recirculation ratio.

Abstract This paper focus on the determination of the influence of the electrode-surface area / anode-compartment volume ratio (ESAVR) on the performance of microbial fuel cells (MFC), both in terms of the generation of electricity and the removal of organic matter from waste. Real wastewater coming from a winery factory was used and five ESAVRs were tested in separate MFCs, ranging from 0.15 to 0.75cm2cm-3. Results demonstrate that the electricity generation increases by decreasing the anode-compartment volume. Thus, by increasing ESAVR, maximum current density increased from 583 to 2416 mA m-2. However, the COD removal was found to be more efficient upon decreasing the ESAVR (from 590 to 1075 mg COD L-1 d-1). Results are of extreme significance for the mechanical design of MFC in order to optimize their performance during normal operation.

Abstract This work studied the feasibility of biohydrogen production by co-digestion of vinasse/molasses in an AnSBBR operated with mechanical stirring (30°C and 200 rpm). Hydrogen production by co-digestion of vinasse/sucrose was also studied to verify the performance of the process with a known co-substrate with easy degradation. The effects of influent composition (vinasse/sucrose and vinasse/molasses), influent concentration (3000 and 4000 mgCOD.L-1) and cycle time (3 and 4 h) on performance indicators were evaluated using stability, organic matter removal efficiency, molar hydrogen yield, productivity and biogas composition. The condition with vinasse/molasses in the influent that showed the best results was obtained with a 3-hour cycle time, influent concentration of 3000 mgCOD.L-1 and composition of 33% vinasse and 67% molasses. The molar productivity in this condition was 3.8 molH2.m-3.d-1 with a hydrogen molar fraction of 16% (and a methane molar fraction of 14%). A first order kinetic model was fitted efficiently to the best conditions.

The growth of pork production in the world favors the excessive generation of manures, so that anaerobic digestion plays an important role as a technology for the treatment of these wastes. The literature shows that in the world, in the last years, the application of high load technologies for the treatment of wastes generated by the pig breeding has increased. In contrast, the anaerobic biodigesters used in Cuban pig breeding currently use high hydraulic retention times and low volumetric organic loads. This involves the use of reactors with high volumes, which lead to huge investments for the treatment of these wastes, which makes these technologies inefficient. It is necessary, from a scientific perspective, to examine the technologies that are used today in the world and to develop researches that allow the fulfillment of the established in the Cuban standards in force on this subject

El crecimiento de la producción porcina en el mundo favorece la generación desmedida de estiércoles, por lo que la digestión anaerobia desempeña una función importante como tecnología para el tratamiento de estos residuales. La literatura demuestra que en el mundo, en los últimos años, se ha incrementado la aplicación de tecnologías de alta carga para el tratamiento de los residuos generados por la porcinocultura. Por el contrario, los biodigestores anaerobios empleados en la porcinocultura cubana en la actualidad usan altos tiempos de retención hidráulica y bajas cargas orgánicas volumétricas. Esto implica el uso de reactores con grandes volúmenes, que conllevan a enormes inversiones para el tratamiento de estos residuales, lo que convierte a estas tecnologías en poco eficientes. Es preciso entonces, desde una perspectiva científica, examinar las tecnologías que se utilizan hoy en el mundo y desarrollar investigaciones que permitan el cumplimiento de lo establecido en las normas cubanas vigentes acerca de este tema

Background: The aim of this study was the production of xanthan gum from salts of volatile fatty acids, which can be generated in anaerobic processes for the production of hydrogen from organic wastewaters. Xanthan gum was produced with three different acid salts used to replace the traditional citrate, which is normally used in the culture for the production of this biopolymer. The volatile fatty acids (VFA) salts used were sodium acetate 0.0328 M, sodium propionate 0.0219 M, and sodium butyrate 0.0164 M. Results: The values of biomass yield, (Yp/x) obtained were 9.2 g/g for acetate, 11.78 g/g for citrate, 11.80 g/g for butyrate and 14.59 g/g for propionate, while the values of the product yield (Yp/s), were 0.92; 0.59; 0.71 and 0.72 for acetate, citrate, butyrate and propionate. As for the rheological characterization, the gums produced showed a consistency index (K) and flow index (n) of 9.8 dina.s-n.cm-2 and 0.34 for acetate; 6.3 dina.s-n.cm-2 and 0.39 for citrate, 5.8 dina.s-n.cm-2 and 0.45 for butyrate, 39.2 dina.s-n.cm-2 and 0.24 for propionate, that characterize the gums with good consistency and fluidity. Conclusions: It is possible to produce xanthan gum from short-chain volatile acids in replacement by the citrate that is usually used in medium composition for the gum production. These results contribute to the feasibility studies for implementation of processes for treating wastewater generating products such as volatile acids, hydrogen and consequent use of these acids for the production of xanthan gum.

The performance of an anaerobic sequencing-batch biofilm reactor (ASBBR- laboratory scale- 14L )containing biomass immobilized on coal was evaluated for the removal of elevated concentrations of sulfate (between 200 and 3,000 mg SO4-2·L-1) from industrial wastewater effluents. The ASBBR was shown to be efficient for removal of organic material (between 90% and 45%) and sulfate (between 95% and 85%). The microbiota adhering to the support medium was analyzed by amplified ribosomal DNA restriction analysis (ARDRA). The ARDRA profiles for the Bacteria and Archaea domains proved to be sensitive for the determination of microbial diversity and were consistent with the physical-chemical monitoring analysis of the reactor. At 3,000 mg SO4-2·L-1, there was a reduction in the microbial diversity of both domains and also in the removal efficiencies of organic material and sulfate.

Este artigo relata a avaliação do desempenho de um reator anaeróbio-aeróbio, preenchido com espuma de poliuretano, para tratamento de esgoto sanitário. Inicialmente, foram testados diferentes tempos de detenção hidráulica (TDH) no reator que operou apenas em condições anaeróbias. Em seguida, foi operado o reator combinado anaeróbio-aeróbio. O melhor resultado para o reator em operação exclusivamente anaeróbia foi para o TDH de 10 horas, no qual se conseguiu reduzir a DQO de 389 ± 70 mg/L para 137 ± 16 mg/L. Para o reator anaeróbio-aeróbio, a DQO foi reduzida de 259 ± 69 mg/L para 93 ± 31 mg/L para TDH de 12 h (6 h no estágio anaeróbio e 6 h no aeróbio). A comparação de todos os resultados obtidos evidenciou a importância do pós-tratamento aeróbio na remoção de parcela de matéria orgânica não removida em tratamento unicamente anaeróbio.

This paper reports on the performance evaluation of an upflow anaerobic-aerobic reactor, filled with polyurethane matrices, for domestic sewage treatment. Initially, different hydraulic retention times were assayed with the reactor operating exclusively in anaerobic condition. Afterwards, anaerobic-aerobic combined reactor was operated. The anaerobic operation with HRT of 10 h provided the best organic matter removal with COD reduction from 389 ± 70 mg/L to 137 ± 16 mg/L. Under anaerobic-aerobic condition, the COD dropped from 259 ± 69 mg/L to 93 ± 31 mg/L with HRT of 12 h (6 h in anaerobic and 6 h in aerobic stages). Finally, comparing all the obtained results, it was possible to verify the importance of the aerobic post treatment in the removal of part of the organic matter not removed in an exclusively anaerobic treatment.

El ensayo de actividad metanogénica específica (AME) es una importante herramienta para el monitoreo de la digestión anaerobia. En este estudio se observó el comportamiento de las arqueas metanogénicas de un lodo anaerobio, bajo diferentes condiciones de oxigenación en un reactor anaerobio-aerobio de lecho fijo, operado de modo continuo con diferentes razones de recirculación de la fase líquida para remover carbono y nitrógeno, aplicado al tratamiento de aguas residuales domésticas. La aplicación del ensayo AME fue adaptado de varios autores y la medición del metano acumulado en el reactor se realizó mediante cromatografía gaseosa. Al finalizar los experimentos se observó que la presencia de oxígeno no inhibió el comportamiento de los organismos metanogénicos. Al contrario, la velocidad de producción de CH4 fue mayor en comparación con los resultados obtenidos en la fase en que el reactor operó de forma anaerobia.

The specific methanogenic activity (SMA) test is an important tool for the monitoring of anaerobic digestion. This paper presents the behavior of the methanogenic archaea of an anaerobic sludge under different conditions of oxygenation in a fixed-bed anaerobic-aerobic reactor treating domestic sewage. The reactor was operated in a continuous manner under different liquid recycle ratios from aerobic to anaerobic zones in order to remove carbon and nitrogen. The application of the SMA test was adapted from several authors and the measurement of the accumulated methane in the reactor was carried out by means of gas chromatography. Methanogenic organisms were not inhibited by the presence of oxygen. In contrast, the values of CH4 production rate by sludge exposed to oxygen were greater than those obtained for strictly anaerobic sludge.

O ensaio de atividade metanogênica específica (AME) é uma ferramenta importante para o monitoramento da digestão anaeróbia. Nesse artigo, foi observado o comportamento das arqueias metanogênicas de um lodo sob diferentes condições de oxigenação em um reator anaeróbio-aeróbio de leito fixo, operado de modo contínuo, com diferentes razões de recirculação da fase líquida, aplicado ao tratamento de esgoto sanitário. A aplicação do ensaio de AME foi adaptado de vários autores e a medição de metano acumulado no reator foi realizada por cromatografia gasosa. Ao final dos experimentos observou-se que a presença de oxigênio não inibiu a atividade dos organismos metanogênicos. Ao contrário, a velocidade de produção de CH4 foi maior em comparação como os resultados obtidos na fase em que o reator foi operado de forma anaeróbia.

Este trabalho descreve o desenvolvimento e validação de um método de detecção de aldicarbe e seus metabólitos por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) em amostras líquidas sem pré-tratamento. O sistema HPLC foi equipado com coluna C-18 e fase móvel composta de água e acetonitrila empregando gradiente de eluição linear. O detector UV foi operado em 210 nm. Metomil foi utilizado como padrão interno. Água e meio sintético foram utilizados como solventes. O método foi linear de 0,49-15,0 mg L-1 (r² > 0,9985), 0,1-5,0 mg L-1 (r² > 0,9974) e 0,1-5,0 mg L-1 (r² > 0,9987) para o aldicarbe, sulfóxido de aldicarbe e sulfona de aldicarbe, respectivamente. A linearidade do método foi confirmada pelo teste F (ANOVA) através dos testes de ajuste do modelo linear, validade da regressão e eficiência da regressão. Os limites de detecção na água e em meio sintético foram de 0,391/0,440 mg L-1, 0,069/0,192 mg L-1 e 0,033/0,068 mg L-1 para o aldicarbe, sulfóxido de aldicarbe e sulfona de aldicarbe, respectivamente. O tempo total de análise foi de 22 minutos. Na aplicação do método, avaliou-se a degradação do aldicarbe no reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF) em diferentes condições operacionais (metanogênese, sulfetogênese e desnitrificação).

This study describes the development and validation of a high-performance liquid chromatography (HPLC) method for detecting aldicarb and its residues in liquid samples without pretreatment. The HPLC system was equipped with a C-18 column and the mobile phase was composed of a mixture of water and acetonitrile using a linear gradient elution. The UV detector was utilized at 210 nm. Methomyl was used as an internal standard. Water and synthetic medium were used as solvents. The method was linear from 0.49-15.0 mg L-1 (r² > 0.9985), 0.1-5.0 mg L-1 (r² > 0.9974) and 0.1-5.0 mg L-1 (r² > 0.9987) for aldicarb, aldicarb sulfoxide and aldicarb sulfone, respectively. The linearity of the method was confirmed by the ANOVA F-test through adjustment of the linear model, validity of the regression and efficiency of the regression tests. The limit of detection in water and synthetic medium were of 0.391/0.440 mg L-1, 0.069/0.192 mg L-1 and 0.033/0.068 mg L-1 for aldicarb, aldicarb sulfoxide and aldicarb sulfone, respectively. Total time of analysis was of 22 min. In the application of the method, the aldicarb degradation in horizontal-flow anaerobic immobilized biomass (HAIB) reactor was evaluated under different conditions (methanogenic, sulfidogenic and denitrifying).

La alcalinidad bicarbonática tiene papel fundamental en la estabilidad de reactores biológicos aplicados al tratamiento de aguas residuales, principalmente en sistemas anaerobios. Como algunas aguas residuales pueden sufrir severa acidificación, en algunos casos es necesaria la adición de una fuente externa de alcalinidad para que el proceso sea conducido de forma estable. En ese contexto, se evaluó el efecto de la adición de bicarbonato de sodio sobre la determinación de la concentración de sólidos. La metodología consistió en la evaluación de las concentraciones de sólidos (sólidos totales - ST, sólidos volátiles totales - SVT y sólidos fijos totales - SFT) en muestras conteniendo suero de queso y ácidos volátiles (para simulación de efluentes de reactores anaerobios). Los valores de ST, SVT y SFT fueran fuertemente influenciados, principalmente debido al aumento de los SFT. Ese efecto fue cuantificado relacionándose los valores experimentales con los teóricos, determinados por las reacciones estequiométricas de la descomposición del bicarbonato de sodio y otros compuestos formados (acetato de sodio y propionato de sodio) con el aumento de la temperatura. Así, como un de los principales parámetros de evaluación de sistemas de tratamiento de aguas residuales es la remoción de sólidos presentes en el medio, la concentración de sólidos puede ser evaluada de forma más adecuada teniendo en cuenta la determinación de los sólidos fijos debido a las sales inorgánicas. Esa metodología es considerada adecuada cuando se adiciona grande cantidad de alcalinizad a la agua residual.

Bicarbonate alkalinity plays an important role in the stability of biological reactors used in wastewater treatment, primarily in anaerobic systems. As some wastewaters tend to acidify readily, addition of an external alkali source may be necessary to maintain process stability. An assessment was made of the effect of sodium bicarbonate addition on the determination of solids concentration. The methodology consisted in accompanying a series of solids concentrations (total solids, TS; total volatile solids, TVS; and total fixed solids, TFS) in samples containing cheese whey and volatile acids used to simulate anaerobic reactor effluents. TS, TVS and TFS showed to be strongly affected by NaHCO3 addition, mainly due to an increase in TFS. This effect could be quantified by relating the experimental values to the theoretical ones from the stoichiometric equations for NaHCO3 decomposition and other compounds (sodium acetate and sodium propionate) formation with temperature increase. In this way, as one of the main parameters of assessing liquid effluent treatment systems is the reduction in solids present in the medium, the concentration of solids can be quantified more adequately by determining fixed solids from the inorganic salts present. This methodology showed to be adequate in cases where a significant amount of alkali is added.

A alcalinidade a bicarbonato exerce papel fundamental na estabilidade de reatores biológicos aplicados ao tratamento de águas residuárias, principalmente em sistemas anaeróbios. Como algumas águas residuárias possuem a tendência de acidificar rapidamente, em alguns casos faz-se necessária a adição de uma fonte externa de alcalinidade para que seja mantida a estabilidade do processo. Neste contexto, avaliou-se a influência da adição de bicarbonato de sódio na determinação da concentração de sólidos. A metodologia consistiu no acompanhamento das concentrações da série de sólidos (sólidos totais - ST, sólidos voláteis totais - SVT e sólidos fixos totais - SFT) em amostras contendo soro de queijo e ácidos voláteis (para simular efluentes de reatores anaeróbios). Os valores de ST, SVT e SFT foram fortemente influenciados, principalmente devido ao aumento dos SFT. Dessa forma, foi possível quantificar este efeito relacionando-se os valores experimentais com valores teóricos determinados a partir das equações estequiométricas de decomposição do bicarbonato de sódio e outros compostos formados (acetato de sódio e propionato de sódio) com o aumento da temperatura. Assim, como um dos principais parâmetros de avaliação de sistemas de tratamento de efluentes líquidos é a redução dos sólidos presentes no meio, torna-se possível quantificar de maneira mais adequada o seu valor pela determinação dos sólidos fixos devido aos sais inorgânicos presentes. Portanto, esta metodologia de análise mostrou-se adequada para as os casos em que a quantidade de alcalinizante adicionado é significativa.

Aspergillus niger AN 400 foi inoculado em reatores em batelada para remoção de fenol de meio sintético, na presença e ausência de glicose. O experimento possuía: 5 reatores de controle (grupo 1) com meio contento apenas fenol; 5 reatores (grupo 2) inoculados com fungos e com meio com fenol e sem glicose; e 5 reatores (grupo 3) inoculados com fungos e com meio com fenol e glicose (5 g/L). Os reatores foram agitados a 200 rpm, a 30°C, durante 5 dias. A concentração média inicial de fenol foi de 323 mg/L e a de matéria orgânica, de 696 mg DQO/L, meio sem glicose, e 6058 mg DQO/L, meio com glicose. Os reatores do grupo 2 removeram 48% de fenol e 21% de DQO, enquanto que os reatores do grupo 3, 100% de fenol e 93% de matéria orgânica. Não houve redução significativa de fenol e de DQO nos reatores de controle. A assimilação foi a via principal de remoção de fenol.

Batch reactors were inoculated with Aspergillus niger AN 400 to remove phenol from synthetic media with and without glucose. The experiment was set by: five blank reactors (group 1) with media containing only phenol; five reactors (group 2) inoculated with fungi and with media containing only phenol; and five reactors (group 3) inoculated with fungi and with media containing phenol and glucose (5 g/L). These reactors were kept at 30°C under stirring of 200 rpm during 5 days. The mean initial concentrations of phenol and COD were 323 mg/L and 696 mg COD/L for the media without glucose, and 6058 mg COD/L for the media containing glucose. The reactors of group 2 removed 48% of phenol and 21% of COD, while the reactors of group 3 removed 100% of phenol and 93% of COD. There was no significant reduction of phenol and COD in the blank reactors. The assimilation was the main pathway of phenol removal.

Reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF), preenchido com espumas de poliuretano, foi usado para tratar benzeno em solução etanólica, sob condições sulfetogênicas. Benzeno foi adicionado em concentração inicial de 2,0 mg.l-1, seguido de aumentos que variaram até 10 mg.l-1. O etanol foi adicionado em concentrações de 170 mg.l-1 a 980 mg.l-1. Soluções de sulfato ferroso e sulfato de sódio foram usadas, nas concentrações de 91 e 550 mg.l-1, respectivamente. O reator foi operado a 30 (± 2) ºC com tempo de detenção hidráulica de 12 h. A remoção da matéria orgânica foi próxima a 90% com taxa máxima de degradação de benzeno de 0,07 mg benzeno.mg-1SSV.d-1. O presente trabalho corrobora os dados obtidos por Cattony et al (2005), na medida em que torna mais consistente a proposta do uso de unidades compactas de RAHLF, para a biorremediação in situ de compostos aromáticos.

In this study it is reported the operation of a horizontal-flow anaerobic immobilized biomass (HAIB) reactor under sulfate-reducing condition which was also exposed to different amounts of ethanol and benzene. The HAIB reactor comprised of an immobilized biomass on polyurethane foam and ferrous and sodium sulfate solutions were used (91 and 550 mg.l-1, respectively), to promote a sulfate-reducing environment. Benzene was added at an initial concentration of 2.0 mg.l-1 followed by an increased to 9 e 10 mg.l-1, respectively. Ethanol was added at an initial concentration of 170 mg.l-1 followed by an increased range of 960 mg.l-1. The reactor was operated at 30 (± 2) ºC with hydraulic detention time of 12 h. Organic matter removal efficiency of 90% with a maximum benzene degradation rate of 0.07 mg benzene.mg-1VSS.d-1. Thus, this work corroborate the data obtained for Cattony et al (2005) and also demonstrate that compact units of HAIB reactors, under sulfate reducing conditions, are a potential alternative for in situ aromatic compounds bioremediation.

Avaliou-se o desempenho de dois reatores anaeróbios operados em bateladas seqüenciais (1,2 m³) diferenciados pelo tipo de imobilização de biomassa, na forma de suporte inerte e de biomassa granular no tratamento de esgoto sanitário do Campus da USP de São Carlos. O monitoramento ao longo de 70 dias de operação revelou similaridade no comportamento das configurações ensaiadas, que apresentaram eficiências médias de remoção de DQO e sólidos suspensos ao redor de 60% e 75%, respectivamente. Por meio de técnicas de biologia molecular constatou-se diferenças na comunidade bacteriana nos reatores no 35º e 70º dias de operação, indicando que a imobilização de biomassa selecionou populações bacterianas diferentemente. Em relação ao domínio Archaea houve maior similaridade, provavelmente, pelo fato desses microrganismos utilizarem substratos específicos ao final do processo anaeróbio.

The performances of two anaerobic sequencing batch reactors (1.2 m³) containing biomass immobilized in inert support and as granular sludge in the treatment of domestic sewage from the Campus of São Carlos-University of São Paulo were evaluated. The experimental phase lasted seventy days. During this period, the reactors presented quite similar performances in respect to COD and total suspended solids removal, achieving average efficiencies of approximately 60% and 75%, respectively. The analysis using molecular biology techniques on biomass samples taken at 35th and 70th showed differences in the bacterial community in the reactors indicating that the type of biomass immobilization selected the populations differently. A higher similarity was found for the Archaea domain probably because these microorganisms utilize specific substrates formed at the end of the anaerobic process.

Este trabalho apresenta um estudo morfológico de microrganismos aderidos à espuma de poliuretano em reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF), aplicado ao tratamento de esgoto sanitário. O processo de colonização do suporte pela biomassa anaeróbia e as características morfológicas das células aderidas foram monitorados durante o período de partida do reator. Bacilos e cocos não fluorescentes foram predominantes no processo de aderência direta à espuma de poliuretano. Aumento na diversidade biológica foi observado a partir da 10ª semana de operação do reator, com predominância de bacilos, cocos e arqueas metanogênicas semelhantes a Methanosaeta. Problemas hidrodinâmicos, tais como formação de canais preferenciais e colmatação do leito, foram observados no reator, principalmente devido ao acúmulo de polímeros extracelulares nos interstícios do leito. Este material acumulou principalmente nos estágios iniciais do reator, causando a diminuição gradativa do desempenho do processo anaeróbio de conversão da matéria orgânica. Os resultados demonstraram a importância e utilidade do monitoramento da dinâmica de formação do biofilme durante o período de partida de reatores, com resultados positivos para identificação de problemas operacionais.

This work focused on a morphological study of the microorganisms attached to polyurethane foam matrices in a horizontal-flow anaerobic immobilized biomass (HAIB) reactor treating domestic sewage. The experiments consisted of monitoring the biomass colonization process of foam matrices in terms of the amount of retained biomass and the morphological characteristics of the cells attached to the support during the start-up period. Non-fluorescent rods and cocci were found to predominate in the process of attachment to the polyurethane foam surface. From the 10th week of operation onwards, an increase was observed in the morphological diversity, mainly due to rods, cocci, and Methanosaeta-like archaeal cells. Hydrodynamic problems, such as bed clogging and channeling occurred in the fixed-bed reactor, mainly due to the production of extracellular polymeric substances and their accumulation in the interstices of the bed causing a gradual deterioration of its performance, which eventually led to the system's collapse. These results demonstrated the importance and usefulness of monitoring the dynamics of the formation of biofilm during the start-up period of HAIB reactors, since it allowed the identification of operational problems.

Este trabajo evaluó el comportamiento hidrodinámico y la remoción de materia orgánica en un reactor anaerobio de lecho fijo rellenado con espuma de poliuretano (0,5cm) y operado por lotes secuenciales con recirculación de la fase líquida. El estudio hidrodinámico fue realizado sin microorganismos y con velocidad superficial de líquido entre 0,16 y 0,80cm/s. El reactor fue operado de forma continua para evaluar el patrón de flujo en el lecho y por lotes para estimar el tiempo de mezcla de la fase fluida. Bajo operación continua, el flujo pudo ser caracterizado como pistón y, en el caso de operación discontinua, el tiempo de mezcla fue considerado despreciable cuando fue comparado al tiempo total de reacción a ser utilizado en la operación por lotes para remoción de la materia orgánica. El reactor, rellenado con biomasa anaerobia inmovilizada sobre espuma de poliuretano, fue operado en lotes de 8h con temperatura de 30 ±1ºC y alimentado con agua residual elaborada con glucosa y con demanda química de oxígeno de 500mg/L aproximadamente. El desempeño del proceso fue evaluado sin recirculación de la fase líquida y con recirculación, con aplicación de velocidad superficial de 0,19cm/s. Los mejores resultados de estabilidad del proceso anaerobio y de remoción de materia orgánica fueron alcanzados con la recirculación de la fase liquida, con valores hasta 95%.

An assessment was made of the hydrodynamic behavior and organic matter removal of a fixed bed anaerobic sequencing batch reactor with liquid-phase circulation, containing 0.5cm polyurethane foam cubes. The hydrodynamic study was performed without biomass and with superficial rates ranging from 0.16 to 0.80cm/s, employing continuous operation to quantify the flow behavior in the bed and discontinuous operation to quantify mixing time. In the continuous mode the bed showed a piston flow behavior. In the discontinuous operation mode the mixing time obtained in all conditions may be considered negligible when compared to the total cycle time to be employed in the assay with biomass. In the assay regarding organic matter removal, 8h cycles were employed in sequencing batch mode using anaerobic biomass. The reactor was maintained at 30 ±1ºC, treated glucose-based synthetic wastewater with a concentration of approximately 500mgCOD/L. Reactor performance was assessed for the condition without liquid circulation as well as at a superficial circulation rate of 0.19cm/s. The reactor presented better performance and stability for the circulation condition, achieving efficiencies as high as 95% organic matter removal.

O presente trabalho constou da avaliação dos comportamentos hidrodinâmico e de remoção de matéria orgânica de um reator anaeróbio de leito fixo, contendo cubos de espuma de poliuretano de 0,5cm de lado, operado em batelada seqüencial e recirculação da fase líquida. O estudo hidrodinâmico foi realizado sem biomassa e com velocidade superficial entre 0,16 e 0,80cm/s operando o reator nos modos contínuo, no intuito de quantificar o comportamento de escoamento no leito, e descontínuo, no intuito de quantificar o tempo de mistura. O comportamento do escoamento no leito foi como o de um reator de fluxo pistonado, no caso da operação de modo contínuo, e o tempo de mistura obtido em todas as condições pode ser considerado desprezível quando comparado ao tempo total do ciclo a ser utilizado no ensaio com biomassa, no caso da operação de modo descontínuo. No ensaio para remoção de matéria orgânica, o reator foi operado com biomassa anaeróbia, no modo batelada seqüencial com ciclos de 8h e mantido a 30 ±1ºC, tratando água residuária sintética elaborada à base de glicose, com concentração de aproximadamente 500mgDQO/L. O desempenho do reator foi avaliado para a condição sem circulação do líquido e também para velocidade superficial de recirculação de 0,19cm/s, sendo que para a condição com recirculação o reator apresentou melhores desempenho e estabilidade, apresentando eficiências de até 95% de remoção da matéria orgânica.