Biorreatores de Grânulos Aeróbios para Tratamento de Águas Residuais Têxteis

Ana Maria Álvares Tavares da Mata

Informações chave

Autores:

Ana Maria Álvares Tavares da Mata (Ana Maria Álvares Tavares da Mata)

Orientadores:

Helena Maria Rodrigues Vasconcelos Pinheiro (Helena Maria Rodrigues Vasconcelos Pinheiro)

Publicado em

21/07/2015

Resumo

A presente tese pretende contribuir para a prevenção da poluição associada às águas residuais da indústria têxtil. Desenvolveu-se um método para a quantificação da biodescoloração redutiva de corantes azo por lamas ativadas, tendo em vista a seleção dos corantes mais suscetíveis a esta transformação. Estudou-se a aplicabilidade de lamas granulares aeróbias ao tratamento de efluentes têxteis. A granulação foi conseguida num reator descontínuo sequencial não tubular inoculado com lamas em flocos, operado num ciclo de 6 h em regime aeróbio total, com 3 minutos de sedimentação e com um derivado de amido usado na encolagem como substrato carbonáceo. Os grânulos armazenados durante 7 meses mantiveram bons níveis de integridade e viabilidade. A experiência foi repetida no mesmo reator, introduzindo-se uma fase anaeróbia de 3 h e um corante azo. O nível de biodescoloração obtido ultrapassou 80% mas a granulação foi incompleta, com acumulação de exopolímeros na forma dispersa. A granulação foi favorecida pela presença do corante e pela opção por um ciclo reacional com arejamento intermitente. Foram testados póstratamentos ao efluente do biorreator usando ozonização e radiação UV, obtendo-se bons resultados na conversão dos metabolitos da biodescoloração. O terceiro ensaio no biorreator foi inoculado com grânulos aeróbios já desenvolvidos em ETAR, com redução da duração da fase anaeróbia em 50%. A idade de lamas foi determinante, dado que valores elevados da mesma permitiram a conversão de metabolitos na fase aeróbia obtendo-se a eliminação de aminas aromáticas recalcitrantes. Os resultados apontam para um excelente potencial dos biorreatores com grânulos aeróbios no tratamento de efluentes têxteis. The present work aims to contribute to pollution prevention in relation to textile wastewaters. A method to quantify the reductive biodecoloration of azo dyes by activated sludge was developed, enabling the choice of dyes with higher susceptibility for this conversion. The treatment of simulated textile effluents with aerobic granular sludge was tested. Granulation was obtained in a non-tubular, sequential batch reactor seeded with flocculent sludge, operated on a 6-h, fully aerated cycle, with 3 minutes of settling and a starch derivative used in sizing as carbon substrate. The obtained granules maintained good integrity and viability levels after a 7-month storage period. The experiment was replicated in the same bioreactor, introducing a 3-h anaerobic phase and an azo dye. Biodecoloration yields above 80% were obtained but granulation was incomplete, with accumulation of dispersed exopolymers. Granulation was favored by the presence of dye and the use of intermittent aeration in the reaction cycle. Ozonation and UV irradiation were applied to the reactor’s effluent, with good results in the conversion of the biodecoloration metabolites. A third bioreactor experiment was inoculated with aerobic granules developed in a full-scale plant, with the anaerobic phase duration reduced by 50%. The sludge age was determinant since high values allowed the conversion of metabolites in the aerobic phase resulting in the removal of recalcitrant aromatic amines. The results indicate an excellent potential of aerobic granule bioreactors for the treatment of textile wastewaters.