Tome em consideração as seguintes constantes cinéticas e vazão de entrada do processo para operação de um sistema de tratamento de efluentes por lodo ativado, e em seguida resolva as questões abaixo.
|
|
3 |
|
---|
|
|
60 |
|
---|---|---|
|
0,1 |
|
|
|
850 |
|
---|---|---|
|
0,58 |
|
|
|
1000 |
|
---|---|---|
|
300 |
|
DBO - Demanda Bioquímica de Oxigênio e SSV - Sólidos Suspensos Voláteis.
Considerando um tempo de residência de 1,0 dia e um
, calcule a produção de biomassa semanal dada pelo sistema operando com esses parâmetros e a % de remoção do contaminante. Decidindo variar o tempo de residência (fixando R ) ou a taxa de reciclo (fixando
), explique qual seria o intervalo que se poderia trabalhar.
Passo 1
O enunciado trata de um reator de lodo ativado operando com vazão de alimentação
,m³/dia, vazão de purga
,m³/dia, tempo de residência hidráulico
,dia e razão de reciclo
. As constantes cinéticas são
,dia⁻¹,
,mg DBO/L,
,dia⁻¹,
e a concentração de entrada ,mg/L. O rendimento é
,gSSV/gDBO.
Conteúdo: balanços de massa em estado estacionário, cálculo de SRT (tempo de detenção celular), concentração de substrato final, remoção e produção de biomassa via rendimento.
e a concentração de entrada
Conteúdo: balanços de massa em estado estacionário, cálculo de SRT (tempo de detenção celular), concentração de substrato final, remoção e produção de biomassa via rendimento.
Passo 2
Determinar o volume do reator e o tempo de detenção celular (SRT).
Como só sai biomassa pela purga,
Passo 3
Achar a concentração estacionária de substrato
usando
De
obtemos
Logo
Passo 4
Calcular a % de remoção da DBO:
Passo 5
Determinar a produção de biomassa semanal via rendimento. A DBO removida por dia é
Multiplicando pelo rendimento
:
Em uma semana (
dias):
Passo 6
Intervalos de operação ao variar
(fixo
) ou variar
(fixo
).
- Variando
com : a SRT fica . Para evitar wash‐out, é preciso d. Daí
Isso significa que, mesmo com
tão baixo quanto ~0,2 d, o sistema se sustenta; na prática
costuma ficar entre 0,5 e 5 dias.
2. Variando com
,dia:
2. Variando
Para uma SRT prática entre 2 e 10 dias,
Assim, mantendo
,dia, pode‐se variar
de cerca de 0,3 até 0,8 para ajustar a SRT entre 2 e 10 dias.
Resposta
Produção de biomassa semanal ≈3,41 t/semana; remoção de DBO ≈98,9 %.
Com , variando
o limite prático é
d;
com d, variando
obtém‐se SRT 2–10 d para
≈0,3–0,8.
Com
com