Nitrificação e desnitrificação em situações críticas de substrato - Cao, Sandra Maria de Souza. (UFRJ, 2018)
[PT] Esse trabalho avaliou o efeito de longos períodos com disponibilidade limitada de substrato (amônio) e oxigênio no processo nitrificante e o desempenho de um sistema desnitrificante submetido a altas cargas de nitrato, em reatores de leito móvel com biofilme (MBBR). Dois reatores nitrificantes foram operados em paralelo e submetidos a diferentes condições experimentais de limitação de amônio e oxigênio. Rápida recuperação da eficiência de remoção amônio foi observada após os sucessivos períodos de perturbação. No entanto, a ausência de oxigênio ocasionou efeito mais drástico na nitrificação quando comparada à limitação de amônio. A atividade nitrificante decaiu gradualmente após os períodos contínuos de limitação de amônio e de oxigênio até atingir um valor mínimo constante, revelando a capacidade do consórcio microbiano imobilizado em manter uma atividade mínima. O estudo envolvendo o processo de desnitrificação demonstrou que o sistema MBBR submetido a elevadas cargas de nitrato (2,6 kgNO3-N/(m3 .d)) foi capaz de atingir completa desnitrificação, particularmente em relações DQO/N superior a 6. No entanto, para menores relações DQO/N, ocorreu acúmulo de nitrito e possível inibição, principalmente em condições de maior carga nitrogenada afluente. A taxa específica desnitrificante foi proporcional à carga de nitrato afluente, chegando a 60 mgNO3-N/(gSAV.h).[EN] This work evaluated the effect of long periods with limited availability of substrate (ammonium) and oxygen in the nitrification process and the performance of a denitrifying system subjected to high nitrate loading in moving bed biofilm reactors (MBBR). Two nitrification reactors were operated in parallel and have undergone different ammonium and oxygen limiting conditions. Fast recovery of ammonium removal efficiency was observed after the successive disturbing periods. However, the absence of oxygen caused a more drastic effect in the nitrification process as compared to the ammonium limitation. Nitrifying activity gradually decreased after the continuous ammonium and oxygen limitation periods until reaching a constant minimum value, revealing the capacity of the biofilm microbial consortium in sustaining a minimum nitrifying activity. The study involving the denitrification process demonstrated that the MBBR system subjected to elevated nitrate loads (2.6 kgNO3-N/(m3 /d)) was capable of reaching complete denitrification, particularly under COD/N rations above 6. Conversely, for lower COD/N ratio, nitrite accumulation and possible inhibition took place, especially at higher influent nitrogen loading rates. The specific denitrifying activity was proportional to the influent nitrate load, reaching up to 60 mgNO3- N/(gSAV.h).