A atividade suinícola vem, desde meados da década de 70, sendo uma das mais poluidoras atividades agroindustriais no Estado de Minas Gerais. Sendo assim, objetivou-se desenvolver um Reator Anaeróbio de Manta de Lodo (UASB-Upflow Anaerobic Sludge Blanket) visando tratar os dejetos produzidos com máxima eficiência dentro de um tempo e com custo reduzidos. Para tanto um experimento em escala laboratorial foi projetado e monitorado no Laboratório de Análise de Água do Departamento de Engenharia da Universidade Federal de Lavras (LAADEG), sendo composto por um Tanque de Acidificação e Equalização (TAE), um Reator Anaeróbio de Manta de Lodo e uma Lagoa Aerada Facultativa (LAF), o qual foi alimentado com fluxo contínuo. As análises físico-químicas realizadas foram: DQO, DBO5, Sólidos Totais (Fixos e Voláteis), Temperatura, pH, Nitrogênio, Fósforo, Acidez e Alcalinidade Total. O sistema proporcionou eficiência de remoção média de 93% de DQO, 84% de DBO5 e 85% de Sólidos Totais Voláteis, demonstrando adequada adaptação aos diversos tempos de detenção hidráulica adotados (55, 40, 30, 25, 18 e 15 horas). Os parâmetros adotados na partida do reator UASB foram: COV: 1,11kgDQO.m-3.d-1, COB: 0,019 kgDBO5.kgSVT-1.d-1 e TDH: 55h.

The swine production, since 70th , is one of the most pollutant agro-industrial activities in the Minas Gerais State, Brazil. The objective of this research was to develop an Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor (UASB), aiming at treating the effluent generated within a maximum efficiency and minimum time and cost. Therefore, a lab-scale reactor was built up and monitored in the laboratory of Engineering Department at the Federal University of Lavras (UFLA). The system consisted of an Acidification and Equalization Tank (AET), an Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor (UASB), and an Aerated Facultative Pond (AFP). The system was fed continuously. The physical-chemical analyses carried out were: COD, BOD5, Total Solids (Fixes and Volatile), temperature, pH, Nitrogen, Total Acidity and Alkalinity. The system showed, in terms of COD, BOD5 and Total Volatile Solids a mean removal efficiency of 93, 84 and 85%, respectively, demonstrating a good performance. The hydraulic retention times applied were: 55, 40, 30, 25, 18 e 15 hours. The adopted parameters for the star-up of the UASB reactor were: Volumetric Organic Loading Rate (VOLR) of 1.11 kgDQO.m-3.d-1, Biological Loading Rate: 0.019 kgBOD5.kgTVS-1.d-1 and Hydraulic Retention Time (HRT) of 55 hours.

Com a presente pesquisa, objetivou-se determinar os parâmetros cinéticos de um reator anaeróbio de manta de lodo (UASB-Upflow Anaerobic Sludge Blanket), em escala laboratorial, empregado para reduzir a carga orgânica poluidora de dejetos de suínos. Os trabalhos foram conduzidos no Laboratório de Análise de Água do Departamento de Engenharia LAADEG localizado no campus da UFLA, utilizando dejetos de suínos coletados da granja de suínos do Departamento de Zootecnia - DZO. O sistema de tratamento foi composto das seguintes unidades: tanque de acidificação e equalização (TAE), reator anaeróbio de manta de lodo (UASB) e lagoa aerada facultativa (LAF). Os tempos de detenção hidráulica (TDH) foram: 55; 39; 34; 24; 17; e 16 horas, adotados em função das cargas orgânicas biológicas e volumétricas. A temperatura média operacional no reator foi de 25±2ºC. O levantamento cinético utilizou os seguintes parâmetros: DQO T, Sólidos Voláteis Totais (SVT), Temperatura, Vazão e Perfil de Lodo no reator (SVT), e o número de análises foram: 72; 72; 250; 250; e 30, respectivamente. As freqüências de análise foram duas vezes por semana para DQO T e Sólidos Voláteis Totais (SVT), diárias para a Temperatura e Vazão. Foram determinados os seguintes parâmetros cinéticos: coeficiente de crescimento Y=0,3046 a 0,4231 mgDQO.mg SVT-1.d-1, coeficiente de decaimento Kd=0,0125 a 0,0173d-1, taxa máxima de crescimento ìmax=0,2835 a 0,03938d-1 e concentração de substrato limitante Ks= 51,70 a 71,80 mg.L-1 de DQO. Os valores encontrados estão dentro da faixa descrita em literaturas específicas e foram determinados com base em estudos de regressão linear, oferecendo assim, respaldo técnico científico aos dados físicos e químicos levantados durante a operacionalização do sistema.

The present work aimed at determining and evaluating the kinetic parameters from the UASB reactor treating swine manure effluent in a lab-scale experiment. The research was carried out in the Laboratory of Water Analysis at the Engineering Department (LAADEG) at the campus of Federal University of Lavras - UFLA. The system was assembled with an acidification and equalization tank (AET), an UASB reactor and an aerated facultative pond (AFP). The hydraulic retention time (HRT) adopted in the UASB reactor were: 55; 39; 34; 24; 17; and 16 hours. The operational average temperature in the UASB reactor was 25 ± 2ºC. The kinetic studies used the following parameters: Chemical Oxygen Demand (COD T), Total Volatile Solids (TVS), Temperature, Flowrate and Total Solids Profile (TVS P), in the reactor, and the number of analyses were: 72; 72; 250; 250; and 30, respectively. The frequency was twice a week for COD T, and TVS, and daily for temperature and flowrate. The kinetic parameters determined were: yield coefficient Y=0.3046 to 0.4231mg COD T mgTVS-1.d-1, decay coefficient Kd=0.0125 to 0.0173d-1, maximum growth rate coefficient ìmax=0.2835 to 0.03938d-1 and limiting substrate concentration coefficient Ks= 51.70 to 71.80mg COD T.L-1. The values found were within the range appointed in the specific literatures and were determined based on linear regression studies, giving in this way, a technical scientific support to the physical chemical operational data collected during the operational research period.

As atividades agroindustriais têm se voltado não somente para o aumento da produtividade, mas também para a conservação do meio ambiente. A suinocultura é, sem dúvida, uma das atividades agroindustriais mais poluidoras, principalmente no Estado de Minas Gerais. Sendo assim, objetivou-se desenvolver e operar uma Lagoa Aerada Facultativa (LAF) em escala de bancada (laboratorial), e como polimento de um Reator Anaeróbio de Manta de Lodo (UASB), visando a tratar os dejetos de suínos com máxima eficiência e custo mínimo. O experimento foi conduzido no Laboratório de Análise de Água do Departamento de Engenharia (LAADEG) da Universidade Federal de Lavras (UFLA), sendo composto por um tanque de acidificação e equalização (TAE), um reator anaeróbio de manta de lodo (UASB) e uma lagoa aerada facultativa (LAF) para polimento. As análises fisico-químicas realizadas foram: pH, DBO5, DQO T, Sólidos Totais (fixos e voláteis), Temperatura, Nitrogênio, Fósforo, Alcalinidade e Acidez Total. A unidade LAF mostrou uma eficiência média de 83 e 42% de DQO T e Nitrogênio Total, respectivamente. O sistema proporcionou remoção média de 93, 84 e 85% de DQO T, DBO5 e Sólidos Totais Voláteis, respectivamente.

Nowadays the agro-industry activities have not only focused its direction to the production increasing, but also, to the environmental preservation. The swine production is amo doubt, an activity, which can be considered, one of the most pollutants, mainly in the Minas Gerais State (BRAZIL). Therefore, this research aimed at developing and operating an Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor (UASB), followed by an Aerobic Facultative Pound (AFP) (Lab-Scale), with the objective of treating the liquid effluent originated from swine with the maximum efficiency and lower costs. The experiment was carried out in the Laboratory of Water Analysis of the Engineering Department of the Federal University of Lavras (UFLA). The system was assembled with an Acidification Equalization Tank (AET), an UASB reactor and an Aerobic Facultative Pound (AFP) for polishing the UASB effluent. The physical-chemical analysis carried out through out the experiment, were: pH, BOD5, COD T, Total Solids, Temperature, Nitrogen, Phosphorus, Alkalinity, and total acidity. The AFP unity showed an average efficiency of 83 and 42% for remooing COD T and total Nitrogen, respectively. The whole system operated with an average of 93, 84 and 85% of COD T, BOD5 and Total Volatile Solids, respectively.