Biofilme fixo em espuma de poliuretano submetido a contra-difusão para nitrificação e desnitrificação simultâneas

Resumo

O processo de nitrificação e desnitrificação simultâneas (NDS) pode remover o nitrogênio das águas residuárias em uma única unidade de tratamento contendo biofilme. Os gradientes de concentração de substrato existentes no biofilme, e.g oxigênio, amônia, nitrito, nitrato e matéria orgânica, permitem a coexistência de microrganismos nitrificantes e desnitrificantes. Este estudo propõe uma nova configuração do reator de leito fixo aerado (AFB). O reator é construído usando espuma de poliuretano como suporte material e é baseado na geometria do biofilme de contra-difusão, que proporciona menor competição por doadores de elétrons entre bactérias aeróbias e desnitrificadores heterotróficos, favorecendo a remoção de nitrogênio total no processo de tratamento de águas residuais com baixas relações C/N. Por ser um biofilme desenvolvido em uma estrutura do macroporo da espuma, a difusão dos substratos pode não ocorrer de maneira semelhante a qualquer outro biofilme de contra-difusão. O suporte de espuma de poliuretano pode proteger o biofilme contra cisalhamento e colisão de fluido, fornecendo pontos de ancoragem protegidos por causa dos grandes volumes de poros no suporte. Além disso, a espessura do biofilme pode ser gerenciada adotando diferentes espessuras de espuma. Gradientes de substrato envolvidos em SND serão medidos em diferentes tempos de desenvolvimento de biofilme em diferentes espessuras de material suporte para avaliar o fluxo de massa no biofilme e como ele é afetado pelo desenvolvimento do biofilme ao longo do tempo (colmatação dos poros). (AU)