<b>Effect of hydraulic retention time on hydrodynamic behavior of anaerobic-aerobic fixed bed reactor treating cattle slaughterhouse effluent

Daiane Cristina de Freitas; Fernando Hermes Passig; Cristiane Kreutz; Karina Querne de Carvalho; Eudes José Arantes; Simone Damasceno Gomes

doi:10.4025/actascitechnol.v39i4.30995

Daiane Cristina de Freitas Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Fernando Hermes Passig Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Cristiane Kreutz Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Karina Querne de Carvalho Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Eudes José Arantes Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Simone Damasceno Gomes Universidade Estadual do Oeste do Paraná

DOI: https://doi.org/10.4025/actascitechnol.v39i4.30995

Abstract

The study of the hydrodynamic behavior in reactors provides characteristics of the flow regime and its anomalies that can reduce biological processes efficiency due to the decrease of the useful volume and the hydraulic retention time required for the performance of microbial activity. In this study, the hydrodynamic behavior of an anaerobic-aerobic fixed bed reactor, operated with HRT (hydraulic retention time) of 24, 18 and 12 hours, was evaluated in the treatment of raw cattle slaughterhouse wastewater. Polyurethane foam and expanded clay were used as support media for biomass immobilization. Experimental data of pulse type stimulus-response assays were performed with eosin Y and bromophenol blue, and adjusted to the single-parameter theoretical models of dispersion and N-continuous stirred tank reactors in series (N-CSTR). N-CSTR model presented the best adjustment for the HRT and tracers evaluated. RDT (residence time distribution) curves obtained with N-CSTR model in the assays with bromophenol blue resulted in better adjustment compared to the eosin Y. The predominant flow regime in AAFBR (anaerobic aerobic fixed bed reactor) is the N-CSTR in series, as well as the existence of preferential paths and hydraulic short-circuiting.

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Author Biographies

Daiane Cristina de Freitas, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Engenheira Ambiental pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Mestranda em Ciência e Tecnologia Ambiental pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR).

Fernando Hermes Passig, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Engenheiro Sanitarista pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Mestre e Doutor em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP). Professor da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), câmpus Curitiba.

Cristiane Kreutz, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Tecnóloga em Gestão Ambiental pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Mestre e Doutora em Engenharia Agrícola pela Universidade Estadual do Oeste do Paraná. Professora da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), câmpus Campo Mourão.

Karina Querne de Carvalho, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Graduação - UEM - Engenharia Civil Mestrado - EESC/USP - Hidráulica e Saneamento Doutorado - EESC/USP - Hidráulica e Saneamento

Eudes José Arantes, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Engenheiro Civil pela pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP). Mestre e Doutor em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP). Professor da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), câmpus Campo Mourão.

Simone Damasceno Gomes, Universidade Estadual do Oeste do Paraná

Engenheira Agrônoma pela pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP). Mestre em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP). Doutora em Agronomia pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP). Professora da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE), câmpus Cascavel.