Removal of anionic surfactant in a sequential batch fluidized bed biological reactor filled with polymeric hydrochar

dc.creatorSilveira, Jéssica Rodrigues
dc.creatorCuba Teran, Francisco Javier
dc.creatorOliveira, Sérgio Botelho de
dc.date.accessioned2026-07-28T00:53:40Z
dc.date.available2026-07-28T00:53:40Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractBiological fluidized bed systems can be used to treat effluent contaminated with linear alkylbenzene sulfonate (LAS) and can also be made up of support materials produced from spent ion exchange resin residues. Therefore, the objective of this study was to evaluate the removal of anionic surfactants, specifically LAS, in a fluidized bed system filled with polymeric hydrochar and a consortium of microorganisms. For this purpose, the methodology was developed in the following phases: (I) production and characterization of the support medium; (II) implementation of the system in sequential batches and hydrodynamic tests; (III) inoculation, synthetic substrate supplementation, and adaptation of the inoculum to the system’s LAS in sequential batches; and (IV) operation of the system in sequential batches to determine the LAS manipulation kinetics for three initial LAS concentrations from 17.51 to 41.89 mg L-1. In phase I, polymeric hydrochar was obtained with an average diameter of 0.715 mm, an acidic surface, a low specific surface area, high sphericity, and characteristics of a nonporous or macroporous solid. The hydrodynamic tests resulted in a minimum fluidization velocity of 0.49 cm-1 in phase II. For the biological treatment system, the inoculation, feeding, and adaptation trials were extended for 29 days in Phase III. From the LAS treatment in the system in sequential batches, in Phase IV, removal efficiencies greater than 80.0% were obtained for both concentrations evaluated after 48 h of operation, and the degradation rate coefficients (kLAS) decreased with increasing LAS concentration in the system.
dc.description.resumoSistemas biológicos de leito fluidizado podem ser usados no tratamento de efluentes contaminados com alquilbenzeno linear sulfonado (LAS) e ainda serem constituídos de materiais suporte produzidos a partir de resíduos de resinas de troca iônica exauridas. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar a remoção de surfactante aniônico, especificamente LAS, em sistema de leito fluidizado preenchido com hidrocarvão polimérico e consórcio de microrganismos. Para isso, a metodologia foi desenvolvida nas seguintes fases: (I) produção e caracterização do meio suporte; (II) implantação do sistema em bateladas sequenciais e ensaios hidrodinâmicos; (III) inoculação, suplementação de substrato sintético e adaptação do inóculo ao LAS do sistema em bateladas sequenciais; (IV) operação do sistema em bateladas sequenciais para determinação da cinética de degradação de LAS para três concentrações iniciais de LAS de 17,51 a 41,89 mg L-1. Na fase I foi obtido o hidrocarvão polimérico com 0,715 mm de diâmetro médio, superfície ácida, baixa área superficial específica, alta esfericidade e características de sólido não poroso ou macroporoso. Os ensaios hidrodinâmicos resultaram em uma velocidade mínima de fluidização de 0,49 cm s-1 na fase II. Quanto ao sistema de tratamento biológico, os ensaios de inoculação, suplementação e adaptação foram conduzidos por 29 dias na Fase III. Do tratamento de LAS no sistema em bateladas sequenciais, na Fase IV obteve-se eficiências de remoção superiores a 80,0% para ambas as concentrações avaliadas após 48 h de operação e os coeficientes de taxa de degradação (kLAS) reduziram conforme o aumento da concentração de LAS no sistema.
dc.identifier.citationSILVEIRA, Jéssica Rodrigues; TERAN, Francisco Javier Cuba; OLIVEIRA, Sérgio Botelho de. Removal of anionic surfactant in a sequential batch fluidized bed biological reactor filled with polymeric hydrochar. Engenharia Sanitária e Ambiental, Rio de Janeiro, v. 30, e20240097, 2025. DOI: 10.1590/S1413-415220240097. Disponível em: https://www.scielo.br/j/esa/a/PKTKYzpgVY5XmpDm4ZkgTVp/?lang=en. Acesso em: 22 jul. 2026.
dc.identifier.doi10.1590/S1413-415220240097
dc.identifier.issn1413-4152
dc.identifier.issn1809-4457
dc.identifier.urihttps://repositorio.bc.ufg.br//handle/ri/31200
dc.language.isoeng
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentEscola de Engenharia Civil e Ambiental - EECA (RMG)
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental e Sanitária
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectLinear alkylbenzene sulfonate
dc.subjectHydrothermal carbonization
dc.subjectParticle fluidization
dc.subjectBiodegradation
dc.subjectAlquilbenzeno linear sulfonado
dc.subjectCarbonização hidrotermal
dc.subjectFluidização de partículas
dc.subjectBiodegradação
dc.subject.ODS6 - Água potável e saneamento
dc.titleRemoval of anionic surfactant in a sequential batch fluidized bed biological reactor filled with polymeric hydrochar
dc.title.alternativeRemoção de surfactante aniônico em um reator biológico de leito de hidrochar fluidizado funcionando em bateladas sequenciais
dc.typeArtigo

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