Calcário dolomítico como agente alcalinizante para tratamento de água residuária de fecularia em reator anaeróbio

Palma, Denise; Fernandes, Julia Piechontcoski; Cereda, Marney Pascoli; Gomes, Simone Damasceno

doi:10.1590/0034-737X201865050002

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Sumário

Agricultural Engineering • Rev. Ceres 65 (05) • Sep-Oct 2018 • https://doi.org/10.1590/0034-737X201865050002 copiar

Calcário dolomítico como agente alcalinizante para tratamento de água residuária de fecularia em reator anaeróbio

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

RESUMO

A água residuária do processamento da mandioca tem baixa relação Acidez Volátil/Alcalinidade Total, baixa capacidade de tamponamento e torna-se rapidamente acidificada. Neste ensaio, calcário dolomítico foi usado como um agente alcalinizante em um reator anaeróbio para tratar a água residuária de fecularia. O calcário dolomítico continha 27% de CaO e 23% MgO e granulometria entre 24,5 e 38,1 mm. A Demanda Química de Oxigênio média do efluente era 13.331,30 mgO₂ L^-1, as taxas de cargas orgânicas variaram de 1,23 a 16,43 gDQO L^-1 d^-1 e o tempo de retenção hidráulica variou de 10,00 a 0,80 dias. Os resultados mostraram que concentração de cálcio aumentou no efluente do reator e as concentrações de magnésio diminuíram com o aumento da carga orgânica. As concentrações de Ca²⁺ e Mg²⁺ eram de aproximadamente 5,000 e 5,05 vezes maiores no lodo do que no inóculo, respectivamente. O pH, alcalinidade total, acidez volátil e acidez volátil / alcalinidade total foram 6,69, 882,54 mgCaCO₃ L^-1, 221,55 mgCH₃COOH L^-1 e 0,22, respectivamente. A perda de massa do calcário correspondeu a apenas 2,51% da massa inicial, após 134 dias de operação do reator anaeróbio. Finalmente, concluiu-se que o calcário controlada eficazmente acidificação através do incremento de alcalinidade no sistema.

Palavras-chave:
acidez; alcalinidade; cálcio; magnésio

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[1] *Corresponding author: palmadenise@yahoo.com.br

Parameter	Reference	Inoculum	CPW
COD (mgO₂ L^-1)	APHA, 2005APHA, AWWA & WPCF (2005) Standard Methods for Examination of Water and Wastewater. 20th ed. Washington, American Public Health Association. 1325p.-5220D	23,720.95	13,331.30
pH (-)	APHA, 2005-4500A	6.91	5.37
EC (dS m^-1)	APHA, 2005-2510B	0.61	0.58
PA (mgCaCO₃ L^-1)	Chernicharo, 2007Chernicharo CAL (2007) Biological Wastewater Treatment Series: Anaerobic Reactors. 4th ed. Belo Horizonte, ESA and IWA publishing. 184p.	356.67	18.64
MA (mgCaCO₃ L^-1)	Chernicharo, 2007Chernicharo CAL (2007) Biological Wastewater Treatment Series: Anaerobic Reactors. 4th ed. Belo Horizonte, ESA and IWA publishing. 184p.	50.00	147.56
TA (mgCaCO₃ L^-1)	Chernicharo, 2007Chernicharo CAL (2007) Biological Wastewater Treatment Series: Anaerobic Reactors. 4th ed. Belo Horizonte, ESA and IWA publishing. 184p.	406.67	226.20
VA (mgCH₃COOH L^-1)	Chernicharo, 2007Chernicharo CAL (2007) Biological Wastewater Treatment Series: Anaerobic Reactors. 4th ed. Belo Horizonte, ESA and IWA publishing. 184p.	60.00	621.60
VA/TA (-)	-	0.48	1.68
TS (mg L^-1)	APHA, 1998-2540 B	16,619.33	8,292.58
TFS (mg L^-1)	APHA, 1998-2540 E	9,702.00	1,432.88
TVS (mg L^-1)	APHA, 1998-2540 E	6,917.33	6,859.69
Calcium (mg L^-1)	APHA, 2005-3111A	0.17	6.94
Magnesium (mg L^-1)	APHA, 2005-3111A	124.55	151.48
Lactic acid (mg L^-1)	APHA, 2005-5560 B	131.64	948.46
Acetic acid (mg L^-1)	APHA, 2005-5560 B	392.68	533.92
Propionic acid (mg L^-1)	APHA, 2005-5560 B	888.20	nd
Butiric acid (mg L^-1)	APHA, 2005-5560 B	180.06	1893.07

OLR (g COD L^-1 d^-1)	Ca²⁺ (mg L^-1)	Ca²⁺ _increase (%)	Mg²⁺ (mg L^-1)	Mg²⁺ _remotion (%)
1.23	11.55 a	34	119.87 def	23.26 ab
1.54	13.53 a	57	117.86 cdef	24.55 ab
1.84	607.60 e	7434	130.78 ef	13.66 a
2.45	595.70 e	7286	106.07 bcde	5.98 a
3.40	557.70d e	6847	142.95 ef	5.57 a
4.96	568.20 de	7015	138.62 ef	12.67 a
6.01	573.10 de	15551	142.40 ef	5.03 a
8.11	574.07 de	23702	145.70 f	6.65 a
10.14	450.10 cd	18562	87.87 abcd	37.57 ab
12.39	361.69 c	14896	80.30 abc	42.95 bcd
14.79	201.30 b	2552	64.42 a	61.40 d
16.43	332.45 c	4281	75.37 ab	48.71 cd

Sample	calcium (mg L^-1)	magnesium (mg L^-1)
Inoculum	0.17	124.55
Sludge point A	601.98	482.69
Sludge point B	735.53	548.02
Sludge point C	424.34	506.79

OLR (g COD L^-1d^-1)	pH (-)	Volatile acidity/Total alkalinity (-)
1.23	6.72 a	0.43 ab
1.54	6.87 a	0.14 ab
1.84	6.63 a	0.12 ab
2.45	6.52 a	0.09 ab
3.40	6.60 a	0.08 a
4.96	6.59 a	0.22 ab
6.01	6.87 a	0.16 ab
8.11	6.77 a	0.13 ab
10.14	6.55 a	0.24 ab
12.39	6.71 a	0.29 ab
14.79	6.80 a	0.24
16.43	6.66 a	0.49 b

OLR (g DQO L^-1 d^-1)	PA (mg CaCO₃ L^-1)	IA (mg CaCO₃ L^-1)	TA (mg CaCO₃ L^-1)	VA (mg CH₃COOH L^-1)
1.23	438.50 a	328.75 ab	767.25 ab	327.10 ab
1.54	731.50 abc	253.00 a	984.50 bc	134.00 ab
1.84	710.17 abc	261.75 a	971.92 bc	118.32 ab
2.45	693.08 abc	278.08 ab	971.17 bc	90.50 a
3.40	710.33 abc	340.17 ab	1,050.50 cd	80.91 a
4.96	653.30 abc	414.42 ab	1,067.80 cd	235.77 ab
6.01	949.00 bc	316.10 ab	1,265.50 de	193.00 ab
8.11	1,008.20 c	425.90 ab	1,434.10 e	185.30 ab
10.14	894.60 bc	477.20 b	1,371.80 e	330.60 ab
12.39	901.90 bc	440.20 ab	1,342.10 e	384.54 b
14.79	575.80 ab	364.60 ab	940.30 abc	223.60 ab
16.43	397.50 a	338.10 ab	735.60 a	355.00 ab

OLR (gDQO L^-1 d^-1)	Total COD removal efficiency (%)	Filtered COD removal efficiency (%)
1.23	84.93	95.22
1.54	92.33	94.16
1.84	92.40	94.69
2.45	94.33	97.55
3.4	87.18	92.35
4.96	73.34	90.00
6.01	86.45	96.72
8.11	87.51	95.29
10.14	88.26	95.45
12.39	85.92	96.23
14.79	83.78	94.37
16.43	85.86	93.14