As estações de tratamento de esgotos por lodos ativados são caracterizadas por modelos cinéticos de comportamento não linear de difícil parametrização. A utilização de técnicas de identificação paramétricas para a modelagem de tais estações produz modelos com parâmetros sem significado operacional e variantes no tempo. Por outro lado, a lógica nebulosa permite ao usuário de modelos baseados em tal técnica uma parametrização mais próxima do raciocínio humano. A facilidade da parametrização nebulosa reside na atribuição de valores lingüísticos às variáveis de entrada do modelo. Esta dissertação utiliza técnicas de modelagem nebulosa, como ANFIS e regras limitadas, para identificar o comportamento da concentração de oxigênio dissolvido do tanque de aeração do benchmark de uma planta de tratamento de esgotos por lodos ativados com remoção de nitrogênio. / Activated sludge wastewater treatment plants are characterized by kinetic models of highly nonlinear behavior, whose time varying parameters are very difficult to calibrate. The use of parametric identification techniques to build models of such plants results in models with parameters without operational meaning. Alternatively, the fuzzy logic enables users of models, which are based on this technique, a parametrization similar to human reasoning. The simplicity of the fuzzy logic consists of the attribution of linguistic labels to the model input variables. This dissertation uses fuzzy logic techniques, such as ANFIS and limited rules, to identify the behavior of the dissolved oxigen in the aeration tank of a benchmark activated sludge wastewater treatment plant, with nitrogen removal.

Orientador: Marisa Spirandeli Crespi / Banca: Valdir Schalch / Banca: Wellington Cyro de Almeida Leite / Resumo: Neste trabalho foram caracterizadas as amostras de lodo dos sistemas de tratamento de efluentes sanitários de Araraquara-SP e São José do Rio Preto-SP com o intuito de: 1- investigar, por meio de técnicas termoanalíticas (TG/DTG, DTA e DSC), a ocorrência dos eventos que compreendem sua degradação térmica, além da obtenção de parâmetros que norteiam o entendimento da cinética dessa degradação; 2- avaliar os aspectos estruturais e morfológicos das partículas sólidas que os compõem, com o suporte de técnicas como: DRX, EDX, EAA, IV, EDL e MEV. A amostra de lodo LM (ETE Araraquara) apresentou apenas 7% de perda de massa atribuída à presença de matéria orgânica, com caráter predominantemente cristalino reafirmado por todas as técnicas utilizadas. Em relação às amostras LU e LF (ETE São José do Rio Preto), pôde-se observar o caráter predominantemente amorfo por DRX confirmado por perfis de decomposição térmica muito semelhantes com perda de massa de até 57% referente ao conteúdo orgânico. A aplicação do método isoconversional de Flynn-Wall-Ozawa revelou diferenças na cinética de degradação entre as amostras LU e LF atribuídas à presença da poliacrilamida aplicada no processo de desidratação do lodo. Observou-se ainda a ocorrência de efeito de compensação cinética, que indica um esquema de degradação similar em todo o intervalo estudado, apesar de sua composição complexa. Este efeito também foi relatado para resíduos de outras origens, sugerindo que estes apresentam conteúdo orgânico similar durante sua degradação térmica. No que diz respeito à caracterização morfológica, verificou-se congruência entre a distribuição dos tamanhos das partículas e as imagens obtidas por MEV para todas amostras e os metais Zn, Ni, Cu e Cr identificados por EDX, foram quantificados em... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work were employed sludge samples of wastewater treatment systems (WWTS) from Araraquara-SP and São José do Rio Preto-SP, whose characterization was performed in order: 1 - to investigate, by means of thermoanalytical techniques (TG / DTG, DTA and DSC), the occurrence of events which include thermal degradation, in addition to obtaining parameters that guide the understanding of the kinetics of this degradation; 2 - to evaluate the structural and morphological aspects of the solid particles that compose them, with the support of techniques such as: XRD, XDE, AAS, IR, SEM and DLS XRD. The sludge sample caled LM (WWTS Araraquara) showed only 7% mass loss attributed to the presence of organic matter, with a crystalline prevailing character reaffirmed by all techniques used. As regards the samples LU and LF (WWTS São José do Rio Preto), it was observed the amorphous predominantly character by XRD confirmed by very similar decomposition profiles which presented mass loss of up to 57% assigned to the organic content. The Flynn-Wall-Ozawa isoconversional method application revealed differences in kinetics degradation between samples LU and LF attributed to the presence of polyacrylamide applied in the sludge dewatering process. It was also noted the occurrence of kinetic compensation effect, indicating a similar degradation scheme in the whole range studied, although its complex composition. This effect was also reported for other sources of waste, suggesting a similar organic contents during their thermal degradation. In the morphological characterization it was possible to verify agreement between the particle sizes distribution and the SEM images obtained for all samples. Furthermore, metals Zn, Ni, Cu and Cr identified by XDE have been quantified in concentrations less than these recommended by national... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Selon les projections démographiques de la FAO, la population mondiale atteindra 9 milliards de personnes d'ici 2050. Cette augmentation sera associée à une demande accrue de produits agricoles et à une augmentation de la production de déchets. Par conséquent, des approches alternatives dans les pratiques agricoles, tels que l'utilisation permanente de la couverture végétale et/ou l'application de boues d'épuration, sont envisagées pour répondre aux exigences mondiales et préserver l'environnement. Ces nouvelles pratiques pourraient influencer le fonctionnement et les propriétés du sol et des organismes microbiens présents dans cet environnement. Par conséquent, passer de l'agriculture intensive à une agriculture écologiquement intensive pourrait entraîner des modifications de la biodiversité des sols. En utilisant différents systèmes expérimentaux permettant une comparaison entre différentes pratiques agricoles, des études de la diversité microbienne taxonomique et fonctionnelle du sol (bactéries et champignons) ont été entreprises. La diversité taxonomique des organismes microbiens a été obtenue par séquençage à haut débit des régions hypervariables des gènes codant l'ARN16S et l'ITS1. Nous avons évalué les rôles écologiques des microorganismes du sol en utilisant des identifications taxonomiques, puis des études permettant d'examiner leur physiologie et leurs fonctions par rapport à différentes propriétés physicochimiques du sol. Nous avons constaté que la fertilisation azotée avait une incidence négative sur la diversité microbienne du sol et modifié leur fonctionnalité. Ces effets peuvent être modulés par l'utilisation de PPC ou l'application de boues. Ces travaux indiquent que les pratiques agricoles conventionnelles ont un impact sur la biodiversité microbienne du sol et peuvent être remplacées par des pratiques agricoles plus respectueuses de l'environnement afin de préserver l'écosystème et ses services / According to demographic projections, world population will reach 9 billion people by 2050. This increase will be associated with higher demand of agricultural products and an increase in wastes production. Therefore, alternative approaches in agricultural practices; such as permanent plant cover usage and/or sewage sludge application, are envisaged to meet global demands and preserve the environment. These new practices could therefore influence the properties of the soil and its functioning. Therefore moving from intensive to ecologically intensive agriculture could lead to modifications in soil biodiversity. Using different experimental systems allowing comparison between different agricultural practices, studies of the taxonomic and functional soil microbial diversity (bacteria and fungi) had been undertaken. This was achieved by next generation high-throughput sequencing of the hypervariable regions of the genes encoding RNA16S and ITS1. Sequencing was performed using an Illumina platform and the sequences obtained were analyzed using various bioinformatic tools. We inferred the ecological roles of soil micro-organisms by using taxonomic identifications, moving on to the examination of their physiology and functions in comparison with different soil physiochemical properties. We found that nitrogen fertilization negatively impacted the soil microbial diversity and altered their functionality. These negative effects have been modulated by the PPC usage or SS application. Proving that conventional agricultural practices effects the soil biodiversity and can be replaced by ecofriendly farming applications in order to preserve the ecosystem and its services

Thesis (M.Dip.)--Cape Technikon, 1990 / The die-off in the marine environment of micro-organisms that are present in sewage was investigated. A literature survey was carried out and studies were done in the laboratory, at an offshore outfall and at a surf-zone outfall. In the laboratory raw sewage was mixed with sea water at known dilutions and the die-off of faecal coliforms, faecal streptococci and coliphage was monitored. At the offshore sewage outfall a tracer, Rhodamine B.was released in the pump station and the distribution of the plume around the diffuser was determined by means of the Rhodamine B concentrations and faecal colifonns counts. At the factory surf-zone outlet the Rhodamine B was injected into the pipeline. Samples were taken at 50 and 100 meter distance from the outlet. Thedie-off of faecal colifonns, faecal streptococci and coliphage was monitored. The following results were obtained: Literature study: (i) Coliforms • Temperatures of 15 QC and lower are conducive to survival while nutrients, at a concentration as low as 2,5 mg/L organic carbon, stimulate growth. A rise in salinity has a negative effect on the organisms. • The T90 value in direct sunlight is <2 hours but vanes considerably in the dark (>35 days). Changes in weather• conditions, sunlight intensity, hours of sunlight, depth and turbidity of seawater and different seasons are the most important factors accounting for the variations in the T90 values. • It is, therefore, important for the initial dilution to be large enough. This will ensure that the bacterial counts conform to the water quality criteria, as the die-off rates in the marine environment are slow and not always adequate, except around mid day. • Faecal coliforms as a single parameter is not considered to be the best indicator of marine pollution. • The 1:4 ratio between faecal coliforms and faecal streptococci for human faeces and 1:0,7 ratio for animal waste are not applicable in the marine environment. The survival of faecal streptococci in seawater is better than that of faecal coliforms and the ratio therefore changes. (ii) Enterococci and pathogens • The T90 value for faecal streptococci is double that of coliforms and also varies in the dark. In direct sunlight any change in sunlight intensity, change the T90 values. • In general the numbers of faecal streptococci and pathogens occuring in sewage are smaller than those of coliforms, but their survival time is longer. This could lead to a situation where the water quality complies with the criteria according to the coliform counts, while a health risk may exist due to th survival of pathogens.

Conhecer e estudar as propriedades do concreto e seus compósitos cimentícios, com e sem a incorporação de resíduos, é uma forma de propor melhorias na construção civil e contribuir com o desenvolvimento sustentável. Este trabalho propõe investigar o efeito da incorporação de um resíduo, como o lodo proveniente do tratamento de efluentes da indústria metal-mecânica, na piezoresistividade e no comportamento elétrico de um compósito cimentício. O lodo é um resíduo da indústria metal mecânica proveniente do tratamento de efluentes do processo de revestimento do aço. A piezoresistividade é uma propriedade elétrica que descreve a variação de resistência elétrica de alguns materiais quando submetidos a esforços e deformações mecânicas. Para esse estudo foram confeccionados corpos de prova cúbicos com uma mistura de cimento, areia e água onde foram adicionados diferentes percentuais de resíduo a ser comparado com a amostra de referência. O ensaio de piezoresistividade consistiu na aplicação de cargas de compressão que variaram de 0 a 2,1 kN e simultaneamente foram registradas as variações da resistência elétrica de cada amostra. A pesquisa tem caráter exploratório, portanto os ensaios realizados não tiveram temperatura e umidade controladas. As amostras com resíduo demonstraram maior potencial energético e maior piezoresistividade. O corpo de prova de referência apresentou valores de resistividade menor do que as amostras contendo lodo, na ordem de 5x106 Ω.cm e permanece praticamente constante quanto maior a pressão aplicada, ocorreu uma redução de apenas 1,73% na resistividade elétrica. Por outro lado, as amostras contendo lodo incorporado apresentam inicialmente resistividade entre 0,9 x 107 a 2,7 x 107 Ω.cm tendendo a diminuir drasticamente, 27 a 55% com a pressão aplicada, principalmente nas amostras contendo acima de 15 % de lodo. Dentre as amostras analisadas, a que possui 5% de resíduo, apresentou potencial elétrico na faixa de 2,48 x 10-2 W/cm² a 5,85 x 10-2 W/cm² nas aplicação de cargas de 90 a 1600 kPa. Logo, uma elevação de 135 %. Portanto, essa amostra foi a que demonstrou ser a mais ideal para a conversão energética por apresentar melhor resposta elétrica aliado à sua resistência mecânica. / Analysis of the piezoresistive behavior of concrete containing residual sludge from wastewater treatment of metal-mechanical industry abstract knowing and studying the properties of concrete with and without the incorporation of waste is one way to propose improvements in construction and contribute to sustainable development. This paper proposes to investigate the effect of incorporation of waste, as the sludge from wastewater treatment of the metal-mechanics industry, on piezoresistividade in a cementitious composite. The waste is a residual metal mechanics industry from the wastewater treatment of the coating process of steel. The piezoresistividade is an electrical property that describes the variation of electrical resistance of some materials when subjected to forces and mechanical deformations. For this study were prepared specimens cubic with a mixture of cement, sand and water were added different percentages of residue to be compared with the reference sample. The piezoresistividade test consisted in the application of compression charges that ranged from 0 to 2.1 kN and simultaneously we recorded the changes in electrical resistance of each sample. The research is exploratory character, so the tests did not have temperature and humidity controlled. The samples showed greater energy potential residue with and greater piezoresistividade. The body of evidence introduced reference values of resistivity less than the samples containing mud, in the order of 5x106 Ω.cm remains practically constant and the higher the applied pressure, a reduction of only 1.73% on electrical resistivity. On the other hand, samples containing embedded sludge present initially between resistivity 0.9 x 2.7 x 107 to 107 Ω.cm tending to decrease dramatically, 27 to 55% with the pressure applied, especially in samples containing up to 15%. One of the samples analysed that has 5% of waste was the one that proved to be the most ideal for energy conversion, due to your electrical response in the tests your ally mechanical resistance.

Introdução O lodo gerado em estações de tratamento de esgotos é um resíduo de composição variável e com potencial poluidor dependendo de sua origem, tipo de tratamento e sazonalidade; pode conter patógenos dentre os quais os parasitas. Porém, quando tratado adequadamente, o lodo de esgoto pode ser aplicado na agricultura como fertilizante ou condicionador de solo. Em países em desenvolvimento, estudos têm demonstrado que a incidência de enteroparasitoses é elevada, sendo Ascaris sp um dos mais prevalentes. Portanto, o uso agrícola do lodo de esgoto pode oferecer riscos à saúde humana. Com intuito de salvaguardar a saúde da população entrou em vigor a Resolução CONAMA nº375/06, que estabelece critérios e procedimentos para o uso do lodo em áreas agrícolas. Objetivo - Determinar e quantificar ovos de helmintos e de Ascaris sp em lodos provenientes de três ETEs de uma região metropolitana, verificando o atendimento ao padrão parasitológico estabelecido pela CONAMA nº375/06. Método Utilizou-se o método descrito no apêndice I da norma CFR 503 USEPA de 2003. Resultados Os lodos analisados no período do estudo apresentaram rica fauna parasitária onde foram observados ovos de Ancylostoma sp, Ascaris sp, Capillaria sp, Enterobius vermicularis, Fasciola hepatica, Hymenolepis sp, Taenia sp, Toxocara sp e Trichuris sp. Observou-se que ovos de Ascaris sp foram os mais prevalentes com 67,71 por cento , seguido por Toxocara sp (13,62 por cento ). Ovos viáveis de Ascaris sp estavam presentes em 10,16 por cento das amostras. Conclusão Pode-se concluir que o lodo gerado nas ETEs estudadas apresentaram amplo espectro de ovos de helmintos, sendo Ascaris sp o mais prevalente. Das três ETEs analisadas, nenhuma atendia os parâmetros parasitológicos para lodo classe A, segundo a Resolução CONAMA nº375/06 / Introduction: Sewage sludge from wastewater treatment plants (WWTP) presents a diverse composition and is a source of pollution depending on its origin, type of treatment and seasonality; moreover it can contain a large variety of pathogens including parasites. However, if this residue is submitted to an efficient treatment, it can be used as a fertilizer and soil conditioner. Some epidemiologic studies conducted in developed countries demonstrated a high incidence of enteroparasitosis, being Ascaris sp the most prevalent. Therefore, the use of sewage sludge in the agriculture can bring risks to the human health. In order to protect the population health, a recent Brazilian regulation, Rule CONAMA 375/2006, has established standards regarding its use in agricultural areas. Objective To detect and quantify Ascaris sp and other helminth eggs in sewage sludge from three wastewater treatment plants from a metropolitan region and also to verify the compliance with CONAMA standards. Method The analysis were carried out according to appendix F of CRF 503 USEPA 2003. Results All samples presented a rich parasitological fauna such as eggs of Ancylostoma sp, Ascaris sp, Capillaria sp, Enterobius vermicularis, Fasciola hepatica, Hymenolepis sp, Taenia sp, Toxocara sp and Trichuris sp. Non-viable Ascaris sp eggs were prevalent with 67.71 per cent , followed by Toxocara sp (13.62 per cent ).Viable Ascaris sp eggs were present in 10.16 per cent of the samples. Conclusion It was concluded that the sludge samples analyzed presented a large variety of helminth eggs, being Ascaris sp the most prevalent. None of the three WWTPs met CONAMA parasitological standards for class A sewage sludge

Esse trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade técnica e econômica da regeneração de coagulantes a partir do lodos gerados em ETA\'s. Foi considerado que o coagulante regenerado será empregado em sistemas de tratamento de esgotos. A regeneração de coagulante consiste basicamente em promover uma alteração no pH do lodo, de forma que os hidróxidos metálicos presentes são solubilizados. A fase líquida com alta concentração de metais é então separada, constituindo o coagulante regenerado. Consequentemente, essa tecnologia propicia a recuperação de um recurso, que é o coagulante, e a redução de lodo. Para a verificação da viabilidade técnica foram realizados ensaios de acidificação em escala de bancada com lodos das ETA\'s Guaraú e Rio Grande, visando o estudo das condições de regeneração, da qualidade do coagulante produzido e do lodo restante. Foi verificado que do ponto de vista técnico a regeneração de coagulantes é uma alternativa possível, gerando um coagulante aproximadamente 100 vezes mais diluído que os comerciais, mas com desempenho satisfatório na aplicação no tratamento de efluentes de reator UASB. As reduções médias de sólidos em suspensão nos lodos utilizados foram de 28% e 53%. A avaliação econômica foi realizada considerando uma ETA com características similares à ETA Rio Grande, com um sistema de regeneração em funcionamento. Foi verificado que considerando as reduções de custos decorrentes da diminuição de lodo a ser tratado e disposto, o custo de produção do coagulante regenerado é muito próximo ao custo do coagulante comercial. Portanto, conclui-se que hoje em dia essa tecnologia deve ser considerada como uma alternativa potencialmente viável dos pontos de vista técnico e econômico para o tratamento e reaproveitamento de lodo de ETA\'s. / The primary goal of this work was to evaluate the technical and economical feasibility of coagulant recovery from water treatment plant sludges, considering that the recovered coagulant is going to be used in wastewater treatment plants. The coagulant recovery technology consists in change the sludge pH, in order to solubilize the present metal hydroxides. The liquid phase with high metals concentrations is then separated, becoming the recovered coagulant. This technology provides a resource recovery, which is the coagulant, and also a reduction in the amount of sludge that needs to be treated and disposed. To verify the technical feasibility, acidification bench tests were conduced using sludges from Guaraú e Rio Grande water treatment plants, in order to study the regeneration conditions, the recovered coagulant quality and the remaining sludge. From the technical point of view, it was verified that coagulant recovery is a possible alternative, producing a coagulant 100 times more diluted than the commercial coagulant, but with a satisfactory behavior in the treatment of UASB reactor effluent. The suspended solids average reductions in the Rio Grande and Guaraú water treatment plants sludges were 53% and 28%, respectively. The economical evaluation was done using the results obtained in the bench tests and considering a water treatment plant similar to Rio Grande. It was verified that considering the costs decrease due to the sludge reduction, the recovered coagulant production cost was very similar to commercial coagulants cost. Thus, it was concluded that nowadays this technology must be considered as a potential alternative for the treatment and reuse for water treatment plant sludges, regarding to the technical and economical aspects.

Com o objetivo de estudar a redução na geração de resíduos sólidos no processo por lodo ativado por meio de adição química, foi montada uma Estação de Tratamento Piloto na área do Centro Tecnológico de Hidráulica, situado dentro do Campus da Universidade de São Paulo, na cidade de São Paulo. A ETE Piloto é composta de dois sistemas em paralelo, e idênticos, de tratamento por lodo ativado convencional em mistura completa. A pesquisa foi realizada em três fases distintas e consecutivas. Em todas as três etapas, o primeiro sistema de tratamento da ETE Piloto (Sistema I) recebeu a adição do produto Dosfolat XS, com a intenção de verificar se esse provocaria realmente, a redução do lodo gerado, em comparação com o segundo sistema (Sistema II) que não recebeu Dosfolat XS. As três fases da pesquisa consistiram, respectivamente, na operação dos dois sistemas, em paralelo, durante 94, 79 e 133 dias efetivos, com alimentação de esgoto decantado na vazão de 5 m3/dia nas duas primeiras etapas e com esgoto bruto na vazão de 2m3/dia na fase final. Ao longo das três fases do experimento, foram verificadas as condições de sedimentabilidade, as concentrações de sólidos em suspensão totais e voláteis do lodo dos reatores biológicos, e as eficiências de remoção de DBO, DQO, Nitrogênio Total e Fósforo dos dois sistemas paralelos. Os resultados obtidos nessa pesquisa somente indicaram eficiência do produto Dosfolat XS na redução da geração de lodo no tratamento de esgoto por lodo ativado, em relação ao tratamento por lodo ativado sem a adição de Dosfolat XS. / Aiming to study the reduction in waste production in the activated sludge process, a Treatment Pilot Plant was built at Centro Tecnológico de Hidráulica, situated at the campus of Universidade de São Paulo, in São Paulo. The Pilot Plant was composed of two parallel and identical systems, that were operated in the conventional activated sludge process with complete mixing. This study was conducted in three different and successive phases. In each phase, the first system received addition of Dosfolat XS, in order to verify if this product would decrease the quantity of produced sludge, in comparison with the second system, which did not receive any addition. The three phases above mentioned were consisted in the operation of those two systems during 94, 79 and 133 effective days respectively. There was, in the first and second phases, primary effluent feeding at 5m3/day flow and, in the third phase, raw wastewater feeding at 2m3/day. During this three phase experiment, its several parameters were monitored: settleability parameters, total and volatile suspended solids concentration of the sludge in the biologic reactors, and the removal efficiency of BOD, COD, TKN and Phosphorus for those two parallel systems. The results of this study indicated only the efficiency of Dosfolat XS to decrease the quantity of produced sludge in wastewater treated by activated sludge process, in comparison with the activated sludge process without Dosfolat XS addition.

by Cheung Yun Hing Richard. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 1981. / Bibliography: leaves 182-206.

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