Morras, M., Larrea, L., García-Heras, J.L. (2014). Model based operational guidelines of a bioprocess for biological nitrogen removal and complete stabilisation of anaerobically digested sewage sludge. Bioprocess and Biosystems Engineering 37(7), 1345–1352. (link)

Título

Model-based operational guidelines of a bioprocess for biological nitrogen removal and complete stabilisation of anaerobically digested sewage sludge

(Diretrizes operacionais baseadas em modelos de um bioprocesso para remoção biológica de nitrogênio e estabilização completa de lodo de esgoto digerido anaerobicamente)

Resumo

The concept of one-stage reactor system for biological nitrogen removal over nitrite of ammonium high loaded sidestreams is going to be applied to remove nitrogen from anaerobically digested sewage sludge and to achieve its complete stabilisation. Dealing with sludge, the organic matter needed to denitrify is present in the inflow as particulate substrate, which requires a hydrolysis step. The latter implies high anoxic hydraulic retention time (HRT). During both aerobic and anoxic phases, ammonium is released which implies the need to enlarge aerobic HRT. Both effects lead to a total HRT higher than those for nitrification–denitrification of wastewater with soluble substrate. The purpose of this paper is to define, by computer simulation, a set of theoretical criteria, which will be applied later to the operation of a pilot-scale post-aeration reactor to be located in a Spanish WWTP. These criteria will be defined by simulating the reactor performance under different operating conditions. As a conclusion, some operation guidelines have been established for the above-mentioned scenario in terms of aerobic and anoxic retention time, dissolved oxygen concentration and effluent requirements (NH4 +, NO2 − and NO3 −).

TRADUÇÃO LIVRE

O conceito de sistema de reator de um estágio para remoção biológica de nitrogênio sobre nitrito de fluxos laterais altamente carregados de amônio será aplicado para remover o nitrogênio do lodo de esgoto digerido anaerobicamente e alcançar sua estabilização completa. Tratando-se de lodo, a matéria orgânica necessária para desnitrificar está presente no influxo como substrato particulado, o que requer uma etapa de hidrólise. Este último implica em alto tempo de retenção hidráulica anóxica (HRT). Durante as fases aeróbica e anóxica, há liberação de amônia, o que implica na necessidade de ampliar o TRH aeróbico. Ambos os efeitos levam a um HRT total maior do que aqueles para nitrificação-desnitrificação de águas residuais com substrato solúvel. O objetivo deste artigo é definir, por simulação computacional, um conjunto de critérios teóricos, que será aplicado posteriormente à operação de um reator de pós-aeração em escala piloto a ser localizado em uma ETAR espanhola. Esses critérios serão definidos simulando o desempenho do reator em diferentes condições de operação. Como conclusão, algumas diretrizes de operação foram estabelecidas para o cenário acima mencionado em termos de tempo de retenção aeróbica e anóxica, concentração de oxigênio dissolvido e requisitos de efluentes (NH4 + , NO 2 − e NO 3 − ).

Artigo publicado no site Springer Link, no Journal Bioprocess and Biosystems Engineering.