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

Processo: 18/17064-5
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2019
Vigência (Término): 01 de janeiro de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Pesquisador responsável:Eugenio Foresti
Beneficiário:Bruno Garcia Silva
Supervisor no Exterior: Robert Nerenberg
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa: University of Notre Dame, Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:17/10049-8 - Reator de biofilme fixo anóxico-aeróbio submetido a contra-difusão de aceptores e doadores de elétrons para remoção de compostos nitrogenados, BP.DR
Assunto(s):Reatores anaeróbios   Nitrificação   Desnitrificação   Biofilmes   Nitrogênio

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)

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