REMOÇÃO BIOLÓGICA DE NITROGÊNIO DE LIXIVIADO DE .Souza, Carolina Rubio, Valquíria Oschman, Fernanda

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  • UNIVERSIDADE DE BRASLIA

    FACULDADE DE TECNOLOGIA

    DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL

    REMOO BIOLGICA DE NITROGNIO DE LIXIVIADO

    DE ATERRO DE RESDUOS SLIDOS URBANOS POR

    NITRIFICAO E DESNITRIFICAO VIA NITRITO

    JACKELINE DO SOCORRO BENASSULY BARBOSA

    ORIENTADORA: ARIUSKA KARLA BARBOSA AMORIM

    DISSERTAO DE MESTRADO EM TECNOLOGIA AMBIENTAL E

    RECURSOS HDRICOS

    PUBLICAO: PTARH.DM - 134/2010

    BRASLIA/DF: AGOSTO - 2010

  • ii

    UNIVERSIDADE DE BRASLIA

    FACULDADE DE TECNOLOGIA

    DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL

    REMOO BIOLGICA DE NITROGNIO DE LIXIVIADO DE

    ATERRO DE RESDUOS SLIDOS URBANOS POR NITRIFICAO

    E DESNITRIFICAO VIA NITRITO

    JACKELINE DO SOCORRO BENASSULY BARBOSA

    DISSERTAO SUBMETIDA AO DEPARTAMENTO DE

    ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL DA FACULDADE DE

    TECNOLOGIA DA UNIVERSIDADE DE BRASLIA COMO PARTE

    DOS REQUISITOS NECESSRIOS PARA A OBTENO DO GRAU

    DE MESTRE EM TECNOLOGIA AMBIENTAL E RECURSOS

    HDRICOS.

    APROVADO POR:

    Prof Ariuska Karla Barbosa Amorim, DSc (ENC-UnB)

    (Orientadora)

    Prof Marco Antonio Almeida de Souza, PhD (ENC-UNB)

    (Examinador Interno)

    Prof Jos Tavares de Sousa, DSc (UEPB)

    (Examinador Externo)

    BRASLIA/DF, 25 DE AGOSTO DE 2010.

  • iii

    FICHA CATALOGRFICA

    BARBOSA, JACKELINE DO SOCORRO BENASSULY

    Remoo biolgica de nitrognio de lixiviado de resduos slidos urbanos por nitrificao

    e desnitrificao via nitrito. [Distrito Federal] 2010.

    xvii, 105p., 210 x 297 mm (ENC/FT/UnB, Mestre, Tecnologia Ambiental e Recursos

    Hdricos, 2010).

    Dissertao de Mestrado Universidade de Braslia. Faculdade de Tecnologia.

    Departamento de Engenharia Civil e Ambiental.

    1.Lixiviado de aterro 2.RBS

    3.Remoo de nitrognio 4.Nitrognio amoniacal

    I. ENC/FT/UnB II. Ttulo (srie)

    REFERNCIA BIBLIOGRFICA

    BARBOSA, J.S.B. (2010). Remoo biolgica de nitrognio de lixiviado de resduos

    slidos urbanos por nitrificao e desnitrificao via nitrito. Dissertao de Mestrado em

    Tecnologia Ambiental e Recursos Hdricos, Departamento de Engenharia Civil e

    Ambiental, Universidade de Braslia, Braslia, DF, 105p.

    CESSO DE DIREITOS

    AUTOR: Jackeline do Socorro Benassuly Barbosa

    TTULO: Remoo biolgica de nitrognio de lixiviado de resduos slidos urbanos por

    nitrificao e desnitrificao via nitrito.

    GRAU: Mestre ANO: 2010

    concedida Universidade de Braslia permisso para reproduzir cpias desta dissertao de

    mestrado e para emprestar ou vender tais cpias somente para propsitos acadmicos e

    cientficos. O autor reserva outros direitos de publicao e nenhuma parte dessa dissertao de

    mestrado pode ser reproduzida sem autorizao por escrito do autor.

    _____________________________________

    Jackeline do Socorro Benassuly Barbosa

    jackelinesbb@gmail.com

    mailto:jackelinesbb@gmail.com
  • iv

    AGRADECIMENTOS

    Deus, por tudo;

    Aos meus queridos pais, Messias Barbosa e Delza Benassuly (in memoriam) por todo amor

    e dedicao. Aos meus irmos, Pedro Paulo, Tatiane e Leandro (in memoriam).

    Especialmente minha irm Tatiane, por todo o amor e dedicao nossa famlia, e ao

    meu querido irmo Leandro que partiu deixando em nossa famlia uma saudade eterna;

    Ao Lourival Jnior, por ter sido meu maior incentivador. Por todo o amor e pacincia

    durantes todos esses anos, principalmente nesses dois ltimos anos, em que estive distante,

    mas ao mesmo tempo ao seu lado;

    prof Ariuska Amorim pelo incentivo, apoio, orientao e principalmente pela confiana.

    Agradeo tambm pela delicadeza nas palavras, sempre muito cuidadosas;

    Aos professores do PTARH pelos ensinamentos transmitidos ao longo do curso. Ao

    Professor Marco Antonio Almeida de Souza, em especial, pela ateno dispensada;

    Ao professor Jos Tavares, pelas sugestes que permitiram o enriquecimento deste

    trabalho;

    Ao meu querido amigo Bruno Freitas pela ajuda, compreenso e ensinamentos

    fundamentais realizao deste trabalho. Agradeo tambm pelo incentivo, apoio e

    amizade ao longo desses anos. Por me receber de braos abertos aqui em Braslia e por ter

    sido, como sempre, um grande amigo. Muito obrigada!!!

    s minha amigas de turma, com as quais compartilhei horas de estudos, descontrados

    churrascos e festas, alm de muitos desabafos, Liane Fernandes, Izabela Vicentini, Glenda

    Feitosa e Elvira Pereira. Especialmente s minhas amigas Nara Farias e Maria Martins,

    pelos finais de semana, feriados, momentos de tristeza e alegria compartilhados no

    laboratrio;

  • v

    minha querida amiga Maria Martins, minha fiel companheira de todas as horas, meu

    agradecimento especial. Por todos os momentos compartilhados, pelos crepes, pastis,

    brigadeiros, que sempre foram nosso refgio nos momentos de cansao e desnimo.

    Agradeo tambm por ter me recebido em sua casa, por ter permitido que eu

    compartilhasse momentos descontrados com sua famlia e por ter sido o meu grande

    ombro amigo aqui em Braslia;

    Aos amigos que conquistei durante o mestrado, Orlandina Messias, Leonor Esteves,

    Jaqueline Francischett, Genilda Oliveira, Welitom Ttatom e Ronaldo Medeiros.

    Especialmente s minhas amigas Janana Mesquita e Anaxsandra Duarte, por terem sido

    to especiais;

    s pessoas queridas, com as quais compartilhei muito mais do que uma moradia, Deise

    Souza, Carolina Rubio, Valquria Oschman, Fernanda Maidana, Tatiana Carrascal e Flvia

    Rocha. Especialmente Diana Mendonza, pelo carinho;

    Aos funcionrios do PTARH e do LAA, Adelias, Antnio (Boy), Marcilene, Larissa e

    Dnio. Especialmente ao Jnior (Jovem) pelos momentos de descontrao no Aterro do

    Jockey Club;

    A Rede Sarah de Hospitais - Centro Internacional de Neurocincia e Reabilitao, por

    intermdio dos Engenheiros Mauro Felizzato e Wagner Aparecido, pela concesso da

    biomassa;

    Ao Servio de Limpeza Urbana (SLU) do Distrito Federal, por intermdio do Engenheiro

    Edmundo Gadelha e Divino por permitir o livre acesso ao aterro Jockey Club para coleta

    do lixiviado;

    companhia de gua e Esgoto de Braslia (CAESB), por intermdio da Eng Lucilene

    Batista, pela concesso das amostras de esgoto sanitrio utilizada na primeira fase da

    aclimatao da biomassa;

    Ao CNPQ pela concesso de bolsa de mestrado;

  • vi

    Ao Programa de Pesquisas em Saneamento Bsico PROSAB Edital 5 CNPQ/Finep e

    Fundao de Amparo e Desenvolvimento da Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF) pelo

    auxlio financeiro e;

    todas as pessoas, que de alguma forma contriburam para o desenvolvimento deste

    trabalho.

  • vii

    RESUMO

    REMOO BIOLGICA DE NITROGNIO DE LIXIVIADO DE ATERRO DE

    RESIDUOS SOLIDOS URBANOS POR NITRIFICAO E DESNITRIFICAO

    VIA NITRITO.

    Autora: Jackeline do Socorro Benassuly Barbosa

    Orientadora: Ariuska Karla Barbosa Amorim

    Programa de Ps-Graduao em Tecnologia Ambiental e Recursos Hdricos

    Braslia, Agosto de 2010

    O lixiviado de aterro caracterizado por elevada concentrao de nitrognio amoniacal e

    presena de compostos recalcitrantes que podem resultar em grande impacto ambiental se

    dispostos indevidamente. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o

    desempenho de um reator operado em bateladas seqenciais (RBS) no tratamento de

    lixiviado de aterro por nitrificao e desnitrificao via nitrito. Os estudos foram

    desenvolvidos em trs etapas distintas: Etapa 1 (aclimatao da biomassa), Etapa 2 (Ensaio

    de atividade desnitrificante) e Etapa 3 (remoo de nitrognio). A estratgia inicial de

    aclimatao consistiu na substituio gradual de esgoto sanitrio por lixiviado (Fase 1)

    com incrementos de 10% de lixiviado a cada alimentao at o alcance de 100% de

    lixiviado. Entretanto, devido ao colapso do sistema de tratamento aps o nono ciclo de

    operao, quando a concentrao de nitrognio atingiu 1510 mg N-NH3 L-1

    , a biomassa foi

    descartada e uma nova estratgia de aclimatao foi adotada (Fase 2). Essa nova estratgia

    consistiu na reduo da relao de troca volumtrica, com a conseqente diminuio da

    concentrao de nitrognio amoniacal afluente. O ensaio de atividade desnitrificante

    revelou que o etanol foi a fonte de carbono que apresentou melhor desempenho, com

    constante de velocidade da reao (k) igual a 61,70 mg L-1

    h-1

    e coeficiente de correlao

    igual a 0,993982. A remoo de nitrognio foi realizada em duas fases distintas, que se

    caracterizaram pelo aumento da concentrao de nitrognio amoniacal. Na Fase 1

    (concentrao de nitrognio amoniacal 189 mg N-NH3 L-1

    ), a eficincia de remoo de

    nitrognio total variou de 57 a 76% (mdia de 69%) e na Fase 2 (concentrao de

    nitrognio amoniacal 435 mg N-NH3 L-1

    ), a eficincia de remoo foi de 37 a 80%

    (mdia de 70%).

    PALAVRAS-CHAVE: lixiviado de aterro, RBS, nitrognio amoniacal, remoo de

    nitrognio.

  • viii

    ABSTRACT

    BIOLOGICAL NITROGEN REMOVAL LANDFILL LEACHATE OF URBAN

    SOLID WASTES BY NITRIFICATION AND DENITRIFICATION VIA NITRITE.

    Author (a): Jackeline do Socorro Benassuly Barbosa

    Supervisor: Ariuska Karla Barbosa Amorim

    Programa de Ps-Gr