Employment of factorial design to evaluate the organic loading and aeration of biological systems in the degradation of dairy wastewater

Revista Ambiente E Água

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ISSN: 1980993X
Editor Chefe: Nelson Wellausen Dias
Início Publicação: 31/07/2006
Periodicidade: Quadrimestral
Área de Estudo: Ciências Agrárias, Área de Estudo: Ciências Biológicas, Área de Estudo: Ciências Exatas, Área de Estudo: Engenharias, Área de Estudo: Multidisciplinar

Employment of factorial design to evaluate the organic loading and aeration of biological systems in the degradation of dairy wastewater

Ano: 2011 | Volume: 6 | Número: 3
Autores: Rodrigo Fernando dos Santos Salazar, Juliana Sanches Carrocci, Hélcio José Izário Filho
Autor Correspondente: Rodrigo Fernando dos Santos Salazar | [email protected]

Palavras-chave: Keywords: dairy, wastewater, effluent; biodegradation, design of experiment.

Resumos Cadastrados

Resumo Português:

As indústrias de alimentos do setor de laticínios estão entre as mais poluentes que há em termos de volume de resíduos líquido gerado e pelo alto volume de água consumido. Neste contexto, os processos de degradação de matéria orgânica baseados em sistemas biológicos continuam sendo uma das opções mais promissoras para a redução da carga orgânica dos efluentes lácteos. Entretanto alguns fatores inerentes ao efluente podem levar a sobrecarga dos sistemas biológicos de tratamento e consequente ineficiência de tratamento. Neste sentido, o objetivo dessa investigação foi avaliar a influência de diferentes cargas orgânicas [efluente bruto; diluído em 1:1 (efluente lácteo: água destilada); e diluído 1:3 (efluente lácteo: água destilada)] em sistemas de tratamento biológico aerado e não aerado. Para avaliação e otimização dos sistemas empregou-se um planejamento fatorial do tipo Doehlert (2x3). Os resultados foram apresentados em termos de eficiência de remoção da demanda química de oxigênio (%DQOremovido) e verificou-se que os sistemas aeróbios com diluição 1:3 v/v (efluente lácteo / água destilada) apresentaram maior eficiência de degradação (88,31 ± 2,16 %DQOremovido), enquanto que os sistemas anaeróbios com efluente bruto apresentou menor eficiência na redução da matéria orgânica, expressa em termos de %DQOremovido, igual a 10,42 ± 3,97%. Este fato evidenciou a necessidade de diluição com o intuito de elevar a eficiência do sistema de biodegradação e redução do tempo de retenção hidráulica.



Resumo Inglês:

Among industries producing foodstuffs, the dairy industry is notable for producing great amount of wastewater and high water consumption. Organic loading treatment based on biological degradation is a preferential treatment for dairy wastewater and effluents. However, it has some limiting factors for broader application due to the organic loading variation that results in an overload and wash-out of biological treatment systems. Considering these limitations, the organic loading and oxygen supply as factors in the rated efficiency of biological treatment systems with results expressed as removal efficiency of chemical oxygen demand (%CODremoved) were evaluated. The variables investigated were: 1) initial concentration of organic load [raw, diluted 1:1 v/v (wastewater/distilled water) and diluted 1:3 v/v (wastewater/distilled water)] and 2) aeration (with or without). A Doehlert factorial design type (2x3) was employed for these studies. Aerobics systems with organic loading at a 1:3 ratio (v/v dairy effluent /distillated water) showed elevated efficiency in biodegradation (88.31 ± 2.16 %CODremoved). The least efficient biodegradation was observed in anaerobic system for raw dairy effluent equal to 10.42 ± 3.97 %CODremoved. This indicated that a dilution of effluent organic loading was necessary in obtaining greater efficiency from a biodegradation system and low hydraulic retention time.