Resistência à quebra e recrescimento de aglomerados formados pela adição de tanino e Moringa oleifera Lam. como alternativa de pós-tratamento de efluentes agropecuários codigeridos em reatores UASB

Abstract

Nos processos de separação sólido-líquido a existência de aglomerados com determinado tamanho e resistência é um fator crucial, uma vez que esses devem possuir dimensões mínimas para serem facilmente removidos da fase líquida e, também, serem resistentes face ao estresse sofrido durante o transporte através de canais, aberturas e passagens. Igualmente importante é a capacidade dos agregados recrescerem quando eventualmente quebrados, recuperando parcialmente suas características antes de serem removidos do sistema. O presente trabalho investigou a ação dos coagulantes de base natural tanino e moringa na formação, resistência à quebra e recrescimento de aglomerados em efluentes agropecuários mistos da suinocultura e da bovinocultura de leite previamente codigeridos em reatores UASB. Ensaios de bancada foram realizados em um reator estático para simular as etapas de mistura rápida, floculação, quebra e refloculação em condições controladas. Foram investigados cinco diferentes cenários de quebra das partículas, com aplicação de incremento de agitação variando de 80 a 600 rpm. Ensaios sem agente coagulante e com aplicação de cloreto férrico foram realizados como controle, para comparação dos resultados. O monitoramento online do índice de floculação (IF), medida adimensional que indica, indiretamente, o tamanho das partículas existentes no meio, foi realizado ao longo dos ensaios via equipamento de análise de dispersão fotométrica (PDA). Os resultados demonstraram que os coagulantes de base natural contribuíram para a formação de agregados de maior dimensão, quando comparados aos formados nos ensaios-controle. Tanto a adição de Moringa Oleífera Lam (dosagens 0,5 a 40,0 g/L) quanto a de Tanfloc SL® (dosagens 100 a 800 mg/L) geraram aglomerados mais resistentes, com Fator de Resistência superior a 90%. No tocante ao potencial de recrescimento dos aglomerados, os resultados obtidos com o agente químico foram maiores, indicando que os aglomerados formados com cloreto férrico possuem menor tamanho e resistência, mas capacidade de retomada de tamanho quando as condições do meio permitem. Os resultados apontam que existe um ponto ótimo de aplicação dos coagulantes aplicados e, a depender das condições impostas pelo sistema, a utilização da moringa e do tanino no pós-tratamento de reatores UASB é uma alternativa potencialmente viável, com preceitos de economia circular.

In the solid-liquid separation processes, the existence of agglomerates with suitable size and resistance is crucial for treatment good performance as flocs must resist stressing during the transport through channels, apertures and orifices. The ability of aggregates regrow when eventually broked is equaly important, recovering partially their characteristics before being removed from the system. The present work investigated the influence of natural coagulants tannin and moringa in formation, resistance and regrowth of agglomerates in animal sewage from swine and dairy cattle husbrandry previously codigested in UASB reactors. Bench tests were conducted in a static reactor to simulate the stages of rapid mixing, flocculation, breakage and refloculation under controlled conditions. Five diferent scenarios of particle´s breaking were investigated, with agitation ranging from 80 to 600 rpm. Trials without coaggulation agent and with application of ferric chloride were performed as control, to compare the results. The online monitoring of Focculation Index (FI), a dimensionless measure that indirectly indicates the size of the particles in the suspension was measured during the tests via photometric dispersion analysis equipment (PDA). The results showed that natural-based coagulants contributed to the formation of larger aggregates, when compared to those formed in the control trials. Both addition of MOL (dosages 0.5 to 40.0 g.L-1) and Tanfloc SL® (dosages 100 to 800 mg.L-1) generated more resistant agglomerates in the applied doses, with an SF greater than 90%. Regarding the potential for regrowth of the agglomerates, the results obtained with the chemical agent were greater, indicating that the agglomerates formed with ferric chloride have less size and resistance, but capacity to recover in size when the conditions of the environment allow. The results indicate that there is an optimum application point for the applied coagulants and, depending on the conditions imposed by the system, the use of moringa and tannin as UASB reactors post treatment is a alternative potentially viable, with precepts of circular economy