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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.comiv
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
