Compósitos de cinza pesada e ferro como meio suporte de biofilme em filtro biológico percolador em pós-tratamento de efluentes / Composites of heavy ash and iron as biofilm support medium in percolating biological filter after effluent treatment

Geraldo Tadeu da Silva Thiesen, Lirio Schaeffer, Vinicius Martins

Abstract


A pesquisa avaliou a utilização da cinza pesada oriunda da queima de carvão mineral na fabricação de um Compósito Cerâmica Metal (CCM), com 10% de ferro puro sinterizado (Cz-10Fe), obtido por metalurgia do pó e testou seu potencial de aplicação como meio suporte para biofilme em filtro biológico percolador, no pós tratamento de efluentes. Foi utilizada cinza pesada com 2 horas de moagem. A microestrutura dos corpos de prova e a homogeneidade da cinza foram avaliadas utilizando-se Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). Foi realizada a curva de compressibilidade para determinar a melhor pressão de compactação e também determinadas as densidades aparente e à verde. Realizou-se a sinterização e foi verificada a densidade das amostras sinterizadas. Foram realizados os ensaios de MEV e EDS da amostra sinterizada para uma estimativa de composição e difusão do ferro na matriz cerâmica. Foi utilizado protótipo construído com materiais recicláveis para aplicação dos CCMs utilizando efluente de Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) da COMUSA (Serviços de Água e Esgoto de Novo Hamburgo), município da região metropolitana de Porto Alegre. Os melhores resultados para a aplicação do compósito Cz-10Fe remoção de DQO foram conseguidos com 200% de taxa de recirculação.


Keywords


cinza pesada; metalurgia do pó; filtro biológico percolador; meio suporte.

References


ALMEIDA, P.G.S. (2012). Remoção de matéria orgânica e nitrogênio em filtros biológicos percoladores aplicados ao pós-tratamento de efluentes de reatores UASB. Belo Horizonte, MG. Tese de Doutorado. UFMG, 221 p.

AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION; AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION & WATER ENVIRONMENT FEDERATION. 2012. Standard Methods for the examination of water and wastewater. Washington (USA): 22° edition,

ASTM – AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. (2010). Standard Test Method for Compressibility of Metal Powders in Uniaxial Compaction (ASTM B331). In: 2010 annual book o£ ASTM standards.

BROGNI A. (2013). Obtenção de cermet por metalurgia do pó convencional a partir da utilização da cinza leve proveniente da queima do carvão mineral em termoelétrica. Dissertação de Mestrado. Porto Alegre, RS. UFRGS, 87 p.

CALLISTER, W. D. Jr. (2008). Ciência e Engenharia de Materiais: Uma introdução. Rio de Janeiro, LTC Editora, Sétima Edição 724p.

CHIAVERINI, V. (2001). Metalurgia do pó. 4ª Ed. Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais – ABM. São Paulo, 326 p.

CISESKI T. M. B.(2013). Influência da moagem de alta energia da cinza pesada obtida da queima em termoelétrica no compósito Cinza-20Fe. Dissertação de Mestrado. Porto Alegre, RS. UFRGS, 84 p.

DANIEL, I. M. ; ISHAI, O. (1994). Engineering mechanics of composite materials. 4th ed. New York: Oxford University Press, 385p.

DEPOI, F.S.; POZEBON, D.; KALKREUTH, W.D. (2008). Chemical characterization of feed coals and combustion-by-products from Brazilian power plants. INTERNATIONAL JOURNAL OF COAL GEOLOGY. V. 76; 227-236.

DUDA R. M.; OLIVEIRA R. A. (2011). Tratamento de águas residuárias de suinocultura em reator UASB e filtro anaeróbio em série seguidos de filtro biológico percolador. REVISTA ENGENHARIA SANITARIA E AMBIENTAL.16 no.1; 91-100.

HEWITT, S. A.; LAOUI, T. e KIBBLE, K. K. (2009). Effect of Milling Temperature on the Synthesis and Consolidation of Nanocomposite WC-10Co Powders. Internacional. JOURNAL OF REFRACTORY METALS AND HARD MATERIALS, Vol.. 27; 66-73.

IZIDORO J. C. (2012). Estudos sobre a remoção de íons metálicos em água usando zeólitas sintetizadas a partir de cinzas de carvão. Dissertação de Mestrado. São Paulo, SP. USP, 94p.

KREUTZ C., 2012. Comportamento de reator anaeróbio-aeróbio no tratamento de efluente bovino. Tese de Doutorado. Cascavel, PR. UNIOESTE,116 p.

MELLER H. S. (2009) Avaliação de um filtro biológico percolado com meio de suporte plástico corrugado. TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO. Criciúma, SC. UNESC, 86 p.

METCALF & EDDY, (2003). Wastewater engineering – treatment, disposal and reuse. 4th ed. New York .McGraw-Hill, 1823 p.

NUVOLARI, A. (2003). ESGOTO SANITÁRIO : Coleta, Transporte, Tratamento e Reúso Agrícola. 2° Ed. São Paulo: Edgard Blücher, 520 p.

ORTEGA, F. S.; PILEGGI, R. G.; SEPULVEDA, P.; PANDOLFELLI, V. C. (1997). Influência dos modelos de alfred e de andreasen sobre a microestrutura e densidade a verde de compactos cerâmicos obtidos por colagem ou prensagem. CERÂMICA. V.43, p.183 – 189

PARKER, D.; LUTZ, M.; BENSGT, A.; ASPERGREN. (1995). Effect of operating variables on nitrification rates in trickling filters. WATER ENVIRONMENT RESEARCH. 67, nº7, 1111-1118

QUALISINTER, 2015. Disponível em: http://www.qualisinter.com.br/Processo.html Acesso em: 04/5/2017.

TRACTEBEL ENERGIA. Sustentabilidade Disponível em: < http://www.tractebelenergia.com.br/wps/portal/internet/sustentabilidade/meio-ambiente/gestao-ambiental/usinas-termeletricas> Acesso em: 15/04/2016

TRUDEL, Y. (1998). Introduction to Metal Powder. Production and Characterization. ASM Metals Handbook. Vol. 7 - POWDER METAL TECHNOLOGIES AND APPLICATIONS. 9ª Ed. ASM International, p. 83-88.

VON SPERLING, M. (2005). Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos- princípio de tratamento biológico de águas residuárias. 3 ed. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental; Universidade Federal de Minas Gerais, 452 p.

WEBER R. C. (2010). Cinzas pesadas geradas na região carbonífera do rio grande do sul: uso em misturas asfálticas a quente. Trabalho de Conclusão de Curso. Porto Alegre, RS. UFRGS, 79 p.




DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv5n6-198

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