Resumo Os efluentes dos sistemas de produção de animais confinados (SPACs), se não tratados adequadamente antes do descarte, podem interferir significativamente no balanço natural do nitrogênio no meio ambiente. Nesse trabalho, um sistema Lutzak-Ettinger modificado (MLE), consistindo de dois reatores sequenciais, um pré-desnitrificante (RD) e um nitrificante (RN), foi utilizado para determinar os efeitos da carga de alimentação e o tempo de retenção hidráulico (TRH), na remoção simultânea de nitrogênio total (NT) e carbono orgânico total (COT) de efluentes da suinocultura. O sistema MLE foi alimentado com efluente da suinocultura por 205 dias, usando diferentes razões de recirculação (Rr) e TRH. Foram obtidas eficiências de remoção de NT e COT (90,7% e 96,1%, respectivamente) com a recirculação do meio do RN (4.5:1) combinado com o lodo do decantador final (1:1). Essas eficiências foram obtidas com TRH de 3,5 dias e cargas de alimentação de 0,56 gNT L-1 d-1 e 2,15 g TOC L-1 d-1. Concluiu-se que o processo MLE se demonstrou robusto, resistindo a grandes variações na composição físico-química do efluente de alimentação e nas condições de operação, sem sofrer impacto importante nas eficiências de remoção de NT e COT.

Abstract Wastewater from confined animal feeding operations (CAFOs) can interfere significantly with the natural nitrogen and phosphorus balance in the environment if not treated adequately prior to disposal. In this work, a modified Lutzak-Ettinger (MLE) consisting of sequential pre-denitrification/ nitrification was used to determine the effects of nutrient loading rates and hydraulic retention times (HRT) on total nitrogen (TN) and organic carbon (TOC) removal from swine wastewater. MLE reactor was continuously fed swine wastewater for over 205 days using different recycle ratios (Rr) and HRT. Higher TN and TOC removal efficiencies (90.7% and 96.1%, respectively) were obtained when recycling effluent from the nitrification tank (4.5:1) combined with effluent from the final clarifier (1:1). Removal efficiencies of 96% for TOC and 90% for TN were obtained for the maximum loading rates of 0.56 gTN L-1 d-1 and 2.15 g TOC L-1 d-1, respectively. TN and TOC removal rates were achieved with HRT in as little as 3.5 days. Overall, MLE was a robust bioprocess withstanding variations in wastewater physical-chemical composition and/or changes in operational conditions without significant impairment of N and TOC removal efficiencies.