AVALIAÇÃO DA TOXICIDADE DO FENOL AO TRATAMENTO BIOLÓGICO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS DE COQUERIAS PELO MÉTODO DO FED-BATCH REACTOR (FBR) MODIFICADO

AVALIAÇÃO DA TOXICIDADE DO FENOL AO TRATAMENTO BIOLÓGICO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS DE COQUERIAS PELO MÉTODO DO FED-BATCH REACTOR (FBR) MODIFICADO Dione Mari Morita (1) Prof. doutora do Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (PHD-EPUSP), responsável pelo Laboratório de Saneamento do PHD-EPUSP, eng. civil pela Universidade Mackenzie, doutora em Engenharia Hidráulica e Sanitária pela EPUSP. FOTO Jader Vieira Leite Engenheiro civil pela Universidade Federal do Pará (UFPa), mestre em Engenharia Hidráulica e Sanitária pela EPUSP. Alberto José Moitta Pinto da Costa Engenheiro químico pela UFPa, mestre em eng. civil pela Universidade Federal da Paraíba, doutorando do PHD-EPUSP, prof. assistente do Depto. de Hidráulica e Saneamento da UFPa.. Gabriela Nenna Ferraresi Engenheira química pela Faculdade de Engenharia Industrial, mestranda do PHD-EPUSP. Pedro Além Sobrinho Engenheiro civil pela Escola de Eng. de São Carlos da Univ. de São Paulo, engenheiro sanitarista pela Faculdade de Higiene e Saúde Pública da Univ. de São Paulo, M. Sc. pela Univ. of Newcastle upon Tyne, doutor em engenharia pela EPUSP, professor titular do PHD-EPUSP. Endereço (1) : Escola Politécnica da Universidade de São Paulo - Depto. de Engenharia Hidráulica e Sanitária - Av. Prof. Almeida Prado, trav. 2, n o 271 - Cidade Universitária - São Paulo - SP - CEP: 558-9 - Brasil - Tel: (11) 818-5444 - Fax: (11) 818-5423 - e-mail: dmmorita @ usp.br. RESUMO O presente trabalho foi desenvolvido tendo por objetivo avaliar, com a técnica do Fed-Batch Reactor (FBR) modificado, a adaptação de inóculos provenientes da Estação de Tratamento de Esgotos de Barueri e do sistema biológico de tratamento de efluentes de uma indústria petroquímica, ao fenol. Além disso, investigou-se, também, o impacto deste composto sobre o lodo já adaptado de uma estação piloto de tratamento de água residuária sintética, cuja composição se assemelhava ao efluente líquido de uma coqueria. Para averiguar a reprodutibilidade da técnica proposta, operou-se e monitorou-se esta estação piloto durante a fase de adaptação e por mais 4 meses. A história da cultura influenciou muito na adaptação do lodo. Sistemas de lodos ativados, operando com idades do lodo de 2 e 3 dias, não apresentaram diferenças significativas de remoção de nitrogênio amoniacal, DQO e fenol. Tanto os resultados do FBR modificado como os do monitoramento da ETE-Piloto demonstraram que a nitrificação é mais suscetível à carga de choque de fenol do que a remoção de matéria carbonácea. A técnica do FBR modificado apresentou resultados satisfatórios, como método simples, rápido, reprodutível e de baixo custo. 19 o Congresso de Engenharia Sanitária e Ambiental 187

PALAVRAS-CHAVE: Fed-Batch Reactor, Fenol, Toxicidade, Águas Residuárias, Coquerias. INTRODUÇÃO No decorrer desse século, vários processos de tratamento de efluentes industriais foram desenvolvidos e aperfeiçoados, com a finalidade de atenuar a poluição causada pelo lançamento dos mesmos em corpos d água receptores. A partir da década de 8, houve uma evolução na concepção de estações de tratamento de despejos industriais, devido a constatação da presença de poluentes específicos e de seus efeitos deletérios nos sistemas de tratamento, na vida aquática e no Homem. Entre estes poluentes, está o fenol. Uma das categorias que mais têm contribuído para o aumento da poluição provocada por este composto orgânico é a indústria siderúrgica, particularmente sua unidade de coqueria. A biodegradação tem sido apontada como uma forma eficiente e economicamente viável para o tratamento das águas residuárias de coquerias. Dentre os diferentes processos biológicos, o lodo ativado é o mais utilizado (Tsai et al., 1983). Dependendo de sua concentração, o fenol pode provocar os seguintes efeitos neste sistema: redução na remoção de DQO e DBO, inibição da nitrificação, dificuldades na separação dos sólidos e modificação das propriedades de compactação do lodo (Bitton, 1994). A busca de formas de determinação da concentração limite de um dado composto inibidor levou à proposição de um número considerável de metodologias experimentais em escala de laboratório. Tais experimentos utilizam, comumente, bio-reatores de bancada com diferentes configurações, alimentados com águas residuárias sintéticas ou não. O inóculo empregado nesses reatores é o mesmo que o conteúdo dos tanques de aeração do sistema de lodos ativados em escala real. A inibição é evidenciada por meio de diferentes respostas das atividades biológicas. O Fed-Batch Reactor (FBR), objeto de estudo desse trabalho, é uma modificação do teste de diluição infinita (Templenton; Grady Jr., 1988). Philbrook; Grady (1985) demonstraram a utilização deste método para a avaliação da toxicidade de poluentes específicos em sistemas de lodos ativados. Watkin; Eckenfelder (1989) utilizaram uma modificação desse método para a avaliação dos parâmetros da equação de Monod e da cinética de inibição em lodos ativados. Em 1989, Eckenfelder propôs o uso do FBR para a avaliação da biodegradabilidade e toxicidade de águas residuárias industriais complexas em sistemas de lodos ativados (Eckenfelder, 1989). Watkin; Eckenfelder (1989) citam o método como excelente para a rápida determinação dos efeitos inibidores dos compostos orgânicos tóxicos em sistemas de lodos ativados. Com uma duração de aproximadamente 3 horas, o método tem-se mostrado bastante simples em sua execução, exceto nos casos em que são necessárias análises de compostos específicos. As análises laboratoriais utilizadas são simples e rápidas, tais como: DQO, OD e Sólidos em 19 o Congresso de Engenharia Sanitária e Ambiental 188

Suspensão Voláteis (SSV), sendo executável com aparato existente em laboratórios de pequeno e médio porte. O teste apresenta as seguintes características: a) O substrato é continuamente introduzido em uma alta concentração e baixa vazão, de tal forma que o volume do reator não se altere significativamente durante o ensaio; b) A taxa de alimentação deve exceder à de utilização de substrato e c) O teste deve ser realizado num curto intervalo de tempo, tal que permita uma modelagem simples do crescimento microbiano. OBJETIVO O presente trabalho foi desenvolvido tendo por objetivo avaliar a adaptação de diferentes inóculos ao fenol e seu efeito sobre os microrganismos do sistema de lodos ativados, tratando água residuária sintética de coqueria, em distintas idades do lodo. MATERIAIS E MÉTODOS O estudo compreendeu a avaliação da toxicidade do fenol pelo FBR e verificação desta técnica na operação do sistema de lodos ativados em escala piloto (ETE-Piloto). A primeira unidade da ETE-Piloto era o tanque de alimentação, de 15 litros, que armazenava o despejo sintético, cuja composição era a seguinte: 1 mg/l de fenol, 4 mg/l de fosfato monobásico de potássio, 5 mg/l de cloreto de cálcio, 6 mg/l de benzeno, 6 mg/l de xileno, 15 mg/l de ferrocianeto de potássio, 3 mg/l de naftaleno, 4 mg/l de tolueno, 75 mg/l de cloreto de amônio, 2 mg/l de sulfato de magnésio e 5 mg/l de sulfato de manganês. Desse tanque, o despejo era conduzido, através de bomba peristáltica (vazão de 3 litros/dia), ao tanque de aeração, com volume útil de 1 litros. Este era interligado a um decantador cilíndrico, com 2 cm de diâmetro e 95 cm de altura útil. A recirculação do lodo era realizada por bombas de deslocamento positivo e a razão de recirculação era de 1%. A transferência de oxigênio para a massa líquida era efetuada por injeção de ar comprimido, gerado em um compressor de 2HP, através de pedras porosas. Inicialmente, utilizou-se como inóculo, lodo ativado proveniente dos tanques de aeração da Estação de Tratamento de Esgotos de Barueri (ETE-Barueri), operada pela Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo. Porém, a adaptação com este lodo não mostrou resultados satisfatórios. Nova partida foi realizada com o lodo do sistema biológico de tratamento dos despejos de uma indústria petroquímica. Após a adaptação, o sistema operou nas seguintes condições:? idades do lodo (?c): 2 e 3 dias; 19 o Congresso de Engenharia Sanitária e Ambiental 189

? fator de carga:,93 a,255 kg fenol/kg SSVTA.dia (2 dias) e,58 a,197 Kg fenol/kg SSVTA.dia (3 dias);? O.D. nos tanques de aeração: superior a 2 mgo 2 /l;? ph nos tanques de aeração: entre 6,5 a 7,. Para operação e monitoramento do sistema, foram realizadas as seguintes análises nos pontos de amostragem discriminados a seguir: 19 o Congresso de Engenharia Sanitária e Ambiental 19

Tabela 1 - Parâmetros, freqüência de análises e pontos de amostragem. Parâmetros Freqüência Pontos de amostragem(*) Alcalinidade semanal (2x) AF, TQ, EF Compostos aromáticos mononucleares mensal (2x) AF, EF Compostos aromáticos polinucleares mensal (2x) AF, EF, L Compostos fenólicos semanal (2x) AF, EF (solúvel e total) DQO semanal (2x) AF, EF (solúvel e total) Nitrato semanal (2x) EF Nitrito semanal (2x) EF Nitrogênio amoniacal semanal (2x) AF, EF Nitrogênio Total Kjeldahl (NTK) semanal (2x) AF, TQ, EF ph diária AF, TQ, EF temperatura diária TQ Oxigênio Dissolvido (OD) diária TQ Sólidos em Suspensão Totais (SST) semanal (2x) AF, TQ e EF Sólidos em Suspensão Voláteis (SSV) semanal (2x) AF, TQ e EF *Obs.: AF = afluente TQ = tanque de aeração EF = efluente final L = Lodo A coleta e a preservação das amostras, bem como as análises foram realizadas segundo o APHA; AWWA, WEF (1995). A avaliação da adaptação e da toxicidade do fenol ao sistema de lodos ativados foi feita através do método FBR modificado. O FBR original baseia -se nos efeitos da toxicidade de um determinado poluente sobre o consumo de substrato e sobre a taxa de utilização de oxigênio. Dois litros de lodo ativado são introduzidos em um reator de mistura completa, sem retorno de lodo e saída de efluente, e continuamente alimentado com baixa vazão e alta concentração de substrato. Durante três horas, são retiradas amostras em intervalos de 2 minutos, para a determinação da Demanda Química de Oxigênio solúvel (DQOsol) e da taxa de utilização de oxigênio; esta última realizada em frascos de DBO. São coletadas, também, alíquotas do conteúdo do reator para a determinação da concentração de SSV, a cada 3 minutos. As respostas teóricas do Fed-Batch Reactor, para os casos de substrato inibidor e não inibidor, são apresentadas na figura 1. Se a premissa básica do FBR for mantida, isto é, as mudanças volumétricas forem desprezíveis e se a taxa de alimentação exceder a taxa máxima de utilização de substrato, então, a concentração de substrato no interior do reator aumentará com o tempo. A taxa máxima de remoção de substrato (qmáx) pode ser calculada pela diferença entre a taxa de alimentação e a de crescimento da concentração residual do substrato, dividida pela concentração da biomassa. No caso de substrato inibidor, a curva de concentração residual de substrato com o tempo apresentará uma deflexão ascendente, como mostra a figura 1. Com a progressão da inibição e a ocorrência de toxicidade aguda, a curva da concentração residual de substrato tenderá a ser paralela à da taxa de alimentação. 19 o Congresso de Engenharia Sanitária e Ambiental 191

Concentração de substrato [M.L -1 ] Alimentação Inibição Máxima utilização de substrato Crescimento ou adaptação Figura 1. Resposta teórica do teste FBR Fonte: Watkin; Eckenfelder (1989) No presente estudo, foram feitas as seguintes modificações no método original: a) O volume útil do reator foi de quatro litros; b) o reator foi inserido num banho termostatizado e seu conteúdo misturado por um agitador mecânico; c) a leitura do O.D. foi realizada no interior do próprio reator e d) a metodologia para a determinação da DQO foi a do reciclo fechado. Na figura 2, é apresentado um esquema do FBR modificado, com a identificação de suas partes constituintes. 5 6 1.... 9 7. 8 Tempo [T] Figura 2. Esquema do FBR modificado 3 13 2 14 1 11 12 4 1. Bomba peristáltica 2. Microcomputador 3. Medidor de OD 4. Impressora 5. Solução de alimentação 6. Bomba de aquário 7. Sonda de OD 8. Banho termostatizado 9. Reator cilíndrico de 4 L 1.Controle da rotação 11.Controle do aquecimento 12.Controle do resfriamento 13.Paleta do misturador 14.Mostrador da temperatura e Inicialmente, foi determinada a concentração de SSV, ph e DQOsol do inóculo. O ph foi corrigido para próximo de 7, e o lodo lavado, 3 vezes ou mais, para reduzir ao mínimo a DQO solúvel remanescente. Após estes procedimentos, quatro litros de lodo foram introduzidos no reator. A seguir, intensificou-se a aeração, promovida por bombas de aquário e pedras porosas, até que o O.D. no conteúdo do reator se mantivesse constante. 19 o Congresso de Engenharia Sanitária e Ambiental 192

O suprimento de ar foi interrompido e a taxa inicial de utilização de oxigênio, medida. Determinou-se a DQO da alimentação (DQO Alim ), que consistia de uma solução de fenol em diferentes concentrações, sendo para o teste 1, 1, g/l para o 2, de 2, g/l e para os demais, 12 g/l. Esta foi introduzida no reator através de uma bomba peristáltica, com uma vazão de 1 ml/h, sendo o ponto de entrada localizado abaixo da superfície líquida. O conteúdo do reator foi mantido em agitação e em temperatura controlada (2 o C). Logo no início da alimentação, acionou-se o cronômetro, retirando-se amostras do reator a cada 2 minutos, durante três horas, para determinar a DQO sol e a concentração de SSV. Concomitantemente, foi interrompida a aeração para a obtenção da taxa de utilização de oxigênio, retomando-a após 1 minutos ou se a concentração de oxigênio atingisse valores inferiores a 2 mgo 2 /l. A preservação das amostras e as análises foram realizadas conforme procedimentos descritos no APHA, AWWA, WEF (1995). Os seguintes métodos analíticos foram empregados: a) Demanda Química de Oxigênio (DQO): método 522D do refluxo fechado; b) Sólidos em Suspensão Voláteis (SSV): método gravimétrico 2.54E; c) Determinação de ph: método eletrométrico 4.5-H + e d) Oxigênio dissolvido: método 4.5-OD do eletrodo de membrana. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na figura 3, são apresentados, graficamente, os resultados do teste FBR modificado com diferentes inóculos, sendo um proveniente da ETE Barueri e outro, do sistema biológico de tratamento de efluentes de uma indústria petroquímica. DQO ( mgo2/l ) TEUO (mgo2 / g SSV. h x 1) 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 DQO TEUO DQO Alim. 5 1 15 2 Tempo ( min. ) a) Inóculo: Lodo do tanque de aeração da ETE-Barueri DQO ( mgo2 /l ) TEUO (mgo2 / g SSV. h x 1) 4 35 3 25 2 15 1 5 DQO TEUO DQO Alim. 5 1 15 2 Tempo ( min. ) b) Inóculo: Lodo do sistema biológico de tratamento de efluentes de uma indústria petroquímica. 19 o Congresso de Engenharia Sanitária e Ambiental 193

Figura 3 - Resultados do teste FBR modificado com diferentes inóculos. 19 o Congresso de Engenharia Sanitária e Ambiental 194

A figura 4 mostra os resultados dos testes realizados com o lodo adaptado da ETE piloto, operando sob diferentes condições. DQO ( mgo 2/l ) TEUO (mgo 2 / g SSV. h x 1) 4 35 3 25 2 15 1 5 DQO TEUO DQO Alim. 5 1 15 2 Tempo ( min. ) a) ETE-Piloto apresentando problemas operacionais (?c = 2 dias). DQO ( mg/l ) TEUO (mgo2 / g SSV. h x 1) 25 2 15 1 5 DQO TEUO DQO Alim. DQO ( mg/l ) TEUO (mgo2 / g SSV. h x 1 25 2 15 1 5 DQO TEUO DQO Alim. 5 1 15 2 Tempo ( min. ) b) ETE-Piloto, operando normalmente (?c = 2 dias). DQO ( mg/l ) TEUO (mgo2 / g SSV. h x 1 25 2 15 1 5 DQO TEUO DQO Alim. 5 1 15 2 Tempo ( min. ) c) ETE-Piloto operando normalmente (?c = 3 dias). 5 1 15 2 Tempo ( min. ) d) ETE-Piloto operando sem descarte de lodo (sistema originalmente trabalhando com?c = 2 dias). DQO ( mg/l ) TEUO (mgo2 / g SSV. h x 1) 25 2 15 1 5 DQO TEUO DQO Alim. 5 1 15 2 Tempo ( min. ) e) ETE-Piloto operando sem descarte de lodo (sistema originalmente trabalhando com?c = 3 dias). Figura 4 - Resultados dos testes FBR modificado, realizados com o lodo adaptado da ETE-Piloto, operando em diferentes condições. 19 o Congresso de Engenharia Sanitária e Ambiental 195

A partir das curvas de variação da DQOAlim e DQOsol com o tempo (figuras 3 e 4), utilizou-se o seguinte procedimento para a obtenção da variação da taxa específica de utilização de fenol (q) com a concentração de fenol no interior do reator (F): a) Subtraiu-se da taxa de alimentação a DQOsol no interior do reator, obtendo-se a DQOsol removida; b) Determinou-se a equação da curva de melhor aderência que representasse a variação da DQO sol removida ao longo do tempo; c) A curva de q versus o tempo foi obtida derivando-se a equação da curva de variação da DQO sol removida em relação ao tempo e dividindo pelo SSV; d) Dividindo-se a DQO sol no interior do reator pela relação obtida após vários testes de 2,42 g DQO sol. /g fenol,,determinou-se F; e) Os valores de q e os correspondentes F foram plotados, obtendo-se as curvas de variação da taxa específica de utilização de substrato com a concentração de fenol no interior do reator. A figura 5 apresenta a variação de q com F, para os inóculos da ETE-Barueri e do sistema biológico de tratamento dos efluentes da indústria petroquímica.,3 Inóculo da ETE Barueri,25 Inóculo da Indústria Petroquímica,2 q (dias -1 ),15,1,5, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Fenol (mg/l) Figura 5 - Variação de q com a F, para o lodo da ETE-Barueri e do sistema biológico de tratamento de efluentes da indústria petroquímica. Observa-se da figura 5, que os valores de q, para uma mesma faixa de variação de F (5 a 9 mg/l de fenol), foram superiores com o inóculo do sistema de tratamento de efluentes da indústria petroquímica do que os obtidos com o inóculo da ETE Barueri. Isto pode ser explicado pela história da cultura, uma vez que a microbiota do sistema biológico da indústria possui um grau de adaptação aos compostos fenólicos superior ao da ETE Barueri, cujo afluente é predominantemente doméstico. Estes resultados corroboram com os encontrados por Templeton; Grady (1988). Dos resultados do FBR modificado, mostrados na figura 5, poderse-ia concluir que o melhor inóculo é o do sistema biológico de tratamento dos efluentes da indústria petroquímica, fato que foi comprovado pelos dados da ETE-Piloto, obtidos durante a fase de adaptação e apresentados a seguir. 19 o Congresso de Engenharia Sanitária e Ambiental 196

A tabela 2 mostra os resultados obtidos na ETE-Piloto, durante a fase de adaptação, sendo o inóculo, o lodo do tanque de aeração da ETE Barueri. Tabela 2 - Resultados obtidos na ETE-Piloto, durante a fase de adaptação, com o inóculo da ETE-Barueri Alimentação Tanque de aeração Data fenol fenol Vazão ph SST SSV fator de carga (solúvel) mg/l mg/l l/dia mg/l mg/l g fenol/g SSV.dia 21/5/96 1,6 1 7,5 22/5/96 1,6 2 7,3 23/5/96 1,5 3 7,5 24/5/96 1,7 4 8, 27/5/96 1 5, 5 7,8 28/5/96 1 34 5 8, 29/5/96 1 312 1 11,5 156 138,72 3/5/96-268 corte alim. 9,1 331 23 31/5/96-258 corte alim. 9,1 254 163 3/6/96-111 corte alim. 9,1 246 158 4/6/96-17 corte alim. 8,8 188 132 5/6/96-8,5 corte alim. 8,6 212 134 7/6/96 1,2 2 8,5 221 148,135 11/6/96 1,1 3 8,1 2385 161,186 13/6/96 1,1 4 8, 25 176,227 14/6/96 1,8 4 8, 281 21,199 17/6/96 1,1 3 7,6 243 177,226 18/6/96 1 262 4 7,3 196 143,28 19/6/96-343 corte alim. 7,5 253 184 2/6/96-285 corte alim. 8, 259 19 21/6/96-136 corte alim. 7,9 251 183 25/6/96 98,2 2 8, 271 194,11 26/6/96 189,6 2 8, 2815 25,19 27/6/96 941,5 3 7,8 228 1475,191 2/7/96-42 corte alim. 7,4 235 1585 4/7/96-13 corte alim. 7,4 239 163 5/7/96 1,1 1 7,8 176 1315,76 8/7/96 1,1 2 7,9 9/7/96 1,1 3 7,6 1/7/96 1,3 4 7,9 12/7/ 96 1 159 15 7,5 15/7/96 1 73 1 7,5 16/7/96 1 1 7,5 695 525,19 17/7/96 -,2 corte alim. 7,5 Os resultados obtidos na ETE-Piloto, durante a fase de adaptação, com o inóculo do sistema biológico de tratamento de efluentes da indústria petroquímica, são apresentados na tabela 3. Nota-se, portanto, que o lodo proveniente da ETE-Barueri não se adaptou adequadamente ao fenol, necessitando suspender a alimentação por diversas vezes. Por sua vez, o lodo da estação 19 o Congresso de Engenharia Sanitária e Ambiental 197

de tratamento de efluentes da indústria petroquímica, adaptou-se rapidamente, sem ser necessário a suspensão da alimentação. 19 o Congresso de Engenharia Sanitária e Ambiental 198

Tabela 3 - Resultados obtidos durante a fase de adaptação da ETE-Piloto, com o inóculo do sistema biológico de tratamento de efluentes da indústria petroquímica. Alimentação Tanque de aeração Data fenol fenol Vazão ph SST SSV + NH 4 fator de carga (solúvel) (solúvel) mg/l mg/l l/dia mg/l mg/l mg/l g fenol/g SSV.dia 23/9/96 985 2 5,6 735 635,31 25/9/96 1,2 2 6,3 793 715 113,29 7/1/96 1,3 2 6,5 42 3755 4,53 1/1/96 1,4 2 6,5 24 14/1/96 1,2 3 6,8 55 445 3,7,68 16/1/96 1,2 3 6,8 475 4155,3,72 18/1/96 1,1 3 6,7,1 21/1/96 1,2 3 6,9,1 23/1/96 1,2 3 6,7,1 24/1/96 1,2 3 6,5,3 Observa-se que há uma grande correspondência entre os dados obtidos na ETE-Piloto e os encontrados nos testes do FBR modificado, indicando que este método é adequado para avaliar a adaptação de um inóculo a um determinado poluente específico. Os resultados de variação de q com F, obtidos com o lodo já adaptado da ETE-Piloto operando em diferentes condições, são apresentados na figura 6. q (dias -1 ) 6, 5, 4, ETE-Piloto com problemas operacionais (?c = 2 dias) ETE-Piloto operando normalmente (?c = 2 dias) ETE-Piloto operando normalmente (?c = 3 dias) ETE-Piloto operando sem descarte de lodo (?c = 2 dias) ETE-Piloto operando sem descarte de lodo (?c = 3 dias) 3, 2, 1,, 5 1 15 2 25 3 Fenol (mg/l) Figura 6 - Variação da taxa específica de utilização de fenol com a concentração de fenol no interior do reator. Resultados obtidos com a ETE piloto operando sob diferentes condições. Da figura 6, pode-se concluir que quando o sistema não apresentou problemas operacionais, as taxas específicas de remoção de fenol foram praticamente iguais, independentemente da idade do lodo (2 ou 3 dias). Os valores de q foram muito baixos para o sistema com idade do lodo de 2 dias, operando com problemas na nitrificação (causado por queda de ph). Quando não se descartou o lodo, os valores de q foram superiores aos obtidos nos demais testes. 19 o Congresso de Engenharia Sanitária e Ambiental 199

Os resultados relativos ao monitoramento da ETE-Piloto são apresentados na figura 7. Concentração de nitrogênio amoniacal (mgn-nh 3/l) 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 a b e c e e f DQO (mgo2/l) 45 4 35 3 25 2 15 1 5 a b e c e e f 7/nov 13/nov 21/nov 3/dez 7/jan 28/jan Data 4/fev 18/fev 25/fev 18/mar 7/nov 13/nov 21/nov 3/dez 7/jan Data 28/jan 4/fev 18/fev 25/fev 18/mar 12 a b e c e e f Concentração de fenol (mg/l) 1 8 6 4 2 7/nov 13/nov 21/nov 3/dez 7/jan Data Figura 7 - Resultados do monitoramento da ETE-Piloto 28/jan 4/fev 18/fev 25/fev Alimentação Efluente do sistema com?c=2dias Efluente do sistema com?c=3dias Datas em que foram realizados os testes FBR modificado (vide legenda da fig. 4). Confrontando os dados operacionais da ETE-Piloto (figura 7) com os resultados mostrados na figura 6, observa-se: a) As concentrações de nitrogênio amoniacal, fenol e DQO do efluente da ETE-Piloto, operando com idades do lodo de 2 e 3 dias, foram muito semelhantes. Os resultados do FBR modificado ratificaram este fato, apresentando variações de q com F bastante próximas para as essas duas condições operacionais. Tais idades do lodo mostraram-se convenientes para o tratamento da água residuária sintética. Resultados semelhantes foram encontrados por Stover; Kincannon (1976); b) Embora os problemas da ETE-Piloto, que estava operando com?c igual a 2 dias, não causassem impacto sobre a remoção de fenol, o mesmo não ocorreu com relação à DQO e principalmente, à nitrificação; c) Quando foi necessária a interrupção temporária do descarte de lodo, devido à perda de sólidos no efluente final, característica de sistemas de tratamento de despejos fenólicos e 19 o Congresso de Engenharia Sanitária e Ambiental 2

amoniacais concentrados, as eficiências de remoção de nitrogênio amoniacal, DQO e fenol retomaram rapidamente os valores da operação normal. CONCLUSÕES Dos resultados obtidos neste trabalho, pode-se concluir:? O Fed-Batch Reactor modificado mostrou ser um método simples, rápido, reprodutível e de baixo custo, para avaliar a adaptação de um determinado inóculo a um poluente específico e investigar seu impacto no sistema de lodos ativados, tratando água residúaria sintética, cuja composição se assemelhava à de coquerias.? A história da cultura é um fator importante que deve ser considerado na adaptação de um inóculo à um determinado poluente ou água residuária;? Sistemas de lodos ativados, operando com idades do lodo de 2 e 3 dias, mostraram-se adequados para a remoção de DQO, fenol e nitrogênio amoniacal da água residuária sintética de coqueria.? Não foram observadas diferenças significativas de remoção de nitrogênio amoniacal, DQO e fenol na ETE-Piloto, operando com idades do lodo de 2 e 3 dias. Resultados semelhantes foram obtidos nos testes FBR modificado, realizados com solução de fenol como alimentação;? Comparando-se os resultados do FBR modificado como os do monitoramento da ETE- Piloto, observa-se que a nitrificação é mais sensível do que a remoção da matéria carbonácea, no processo biológico de tratamento de águas residuárias de coqueria. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION (APHA); AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION (AWWA); WATER ENVIRONMENT FEDERATION (WEF). Standard methods for the examination of water and wastewater. 19. ed. Washington. APHA-WEF, 1995. 2. BITTON, G. Wastewater microbiology. New York, Willey-Liss, Inc.1994. 3. ECKENFELDER, W. W. Toxicity reduction and priority pollutant removal for industrial wastewater. Water Sewage and Effluent, v. 9, n. 2, p. 13-9, 1989. 4. PHILBROOK, D. M.; GRADY, C. P. L. Evaluation of biodegradation kinetics for priority pollutants. In: INDUSTRIAL WASTE CONFERENCE, 4., West Lafayette, 1985. Proceedings. Michigan. Ann Arbor Science, 1985, p. 795-84. 5. TEMPLETON, L. L.; GRADY JR., C. P. L. Effect of culture history on the determination of biodegradation kinetics by batch and fed-batch techniques. Journal of Water Pollution Control Federation, v. 6, n. 5, p. 651-8, 1988. 6. TSAI, K. et al. Biotoxicity of coal liquefaction waste in the activated sluge process. In: INDUSTRIAL WASTE CONFERENCE, 38., West Lafayette, 1983. Proceedings. Michigan, Ann Arbor Science, 1983, p. 529-39. 7. STOVER; E. N.; KINCANNON, D. F. One- versus two-stage nitrification in the activated sludge process. Journal of Water Pollution Control Federation, v. 48, n. 4, p. 645-51. 19 o Congresso de Engenharia Sanitária e Ambiental 21

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