Abstract
In this work, an activated sludge lab-scale reactor used for nitrification was monitored by specific activity kinetic assays. The nitrification biomass activity was carried out by respirometric methods in order to characterize the inoculum and the reactor sludge after two different operation conditions: during the feeding of the reactor with synthetic autotrophic medium, and after feeding it with effluent from an UASB reactor used for denitrification. The efficiency of nitrification reached 90% in both operation conditions. Results obtained by the kinetic activity assays were better adjusted by the kinetic model of Andrews, which includes the inhibition constant by the substrate (Ki), than the Monod model. However, an increase was observed in the inhibition constant (Ki) of the sludge after the operation of the reactor as compared with the inoculum. This effect demonstrates an adaptation of the biomass to the new nitrification conditions (loading rate).
Highlights
Vários processos industriais geram resíduos que contém elevadas concentrações de amônia, como resultado da utilização de substâncias à base de nitrogênio amoniacal nos processos manufatureiros, ou nas indústrias alimentícias pelo processamento de alimentos protéicos
É importante ressaltar que os valores de nitrato, observados na Figura 3b, são mais baixos do que na primeira fase do reator, por ser este utilizado na desnitrificação, porém pode-se observar, nesta Figura, que, após 45 dias de operação na segunda fase, ou seja, no 170° dia, o amônio chega a zero no efluente, evidenciando a elevada eficiência de nitrificação
Os valores dos parâmetros cinéticos, determinados pelo ajuste da Equação 1 (Monod) e Equação 2 (Andrews ), podem ser observados na Tabela 2, onde se observa uma diferença nos valores de μSmax e Ks obtidos pelas regressões da Equação 2, para o inóculo e para a biomassa da etapa 1
Summary
Para avaliar o desempenho da população de microrganismos nitrificantes que compõe uma cultura mista de microrganismos, como é o caso de lodos dos processos biológicos de tratamento, é por meio da determinação de seus parâmetros cinéticos (Cabezas, 2005). A maioria dos estudos relatados na literatura especializada sobre a cinética de crescimento de microrganismos ou de consumo de substrato, por meio de respirometria, utiliza, para descrever o processo, o modelo cinético tipo Monod (Equação 1), apresentado por Kong et al (1996). Dessa forma, a proposta deste trabalho é avaliar o comportamento de uma cultura mista de microrganismos (lodo), oriunda de um processo de lodo ativado, aplicado ao tratamento de esgoto sanitário, ao ser submetida a um processo de nitrificação, em diferentes cargas de amônio e na ausência e na presença de fonte de carbono, determinando-se os parâmetros dos modelos de Monod (Equação 1) e de Andrews (Equação 2), com o intuito de verificar o modelo mais adequado ao processo
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