Orientador: Milton Dall'Aglio Sobrinho / Coorientador: Sergio Luis de Carvalho / Banca: Edson Pereira Tangerino / Banca: Alessandro Minillo / Resumo: O recente interesse da comunidade científica em relação à presença de produtos farmacêuticos na água potável tem levantado questões importantes, como o problema para a saúde pública e o impacto ambiental ainda pouco conhecido sobre a cadeia trófica, principalmente nos sistemas aquáticos. Em vista disso, o desenvolvimento de tecnologias avançadas que promovam a remoção efetiva dos fármacos residuais tornou-se necessária, uma vez que os sistemas convencionais de tratamento de água e esgoto são incapazes de eliminá-los completamente. O processo de adsorção por carvão ativado granular (CAG) é uma tecnologia que tem demonstrado eficiência na remoção de fármacos. Por outro lado, o poli(tereftalato de etileno) (PET) também vem comprovando sua capacidade de adsorção em diversos trabalhos, somando ainda vantagens econômicas e ambientais na sua utilização. Diante destas informações, a pesquisa avaliou a eficiência de remoção de cinco fármacos (diclofenaco, naproxeno, ibuprofeno, piroxicam e paracetamol) através de um sistema de filtros lentos de areia seguidos por dois pós-tratamentos distintos: (i) filtro de carvão ativado (filtro CAG) e (ii) filtro de PET ativado (filtro PET). Ao final de 10 semanas de ensaio, o filtro PET demonstrou eficiência de remoção superior para os fármacos diclofenaco e piroxicam e equivalente para o ibuprofeno, paracetamol e naproxeno em comparação ao filtro CAG / Abstract: The recent interest of the scientific community regarding the presence of pharmaceutical products in drinking water has raised important issues such as the problem for public health and environmental impact still little known about the food chain, especially in aquatic systems. In view of this, the development of advanced technologies that promote effective removal of residual drugs became necessary, since conventional water treatment and sewage are unable to eliminate them completely. The process of adsorption for granular activated carbon (GAC) is a technology that has been successful in removal of drugs. On the other hand, poly (ethylene terephthalate) (PET) has also been proving its adsorption capacity in several studies, adding further economic and environmental advantages in using them. Given these informations, the survey evaluated the efficiency of removal of five drugs (diclofenac, naproxen, ibuprofen, piroxicam and acetaminophen) through a system of slow sand filters followed by two post-treatments: (i) activated carbon filter (GAC filter) and (ii) activated PET filter (PET filter). At the end of 10 weeks of test, PET filter showed higher removal efficiency for drugs diclofenac and piroxicam and equivalent for ibuprofen, paracetamol, and naproxen in comparison to the filter CAG / Mestre

ARAÚJO, J. A. F. Desenvolvimento de uma metodologia, com base na teoria fuzzy, para o estudo do risco de eutrofização em reservatórios com estudo de caso no reservatório Acarape do Meio do estado do Ceará. 2011. 87 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-27T17:57:12Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_jafaraujo.pdf: 1749619 bytes, checksum: 4e50114920cf0b123e461a49ecb358e7 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-06-02T18:30:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_jafaraujo.pdf: 1749619 bytes, checksum: 4e50114920cf0b123e461a49ecb358e7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-02T18:30:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_jafaraujo.pdf: 1749619 bytes, checksum: 4e50114920cf0b123e461a49ecb358e7 (MD5) Previous issue date: 2011-07-06 / The processes of eutrophication in reservoirs become as an important problem in water quality to be studied by engineers, scientists and water managers. As it is known, in areas of scarcity, water storage is of fundamental importance to sustainable development, both from an economic standpoint, as the social point of view. Thus, acquiring knowledge that explains the main factors in eutrophication processes is a challenge. This work has as fundamental goal, the development of a methodology capable of studying the risk of eutrophication in a reservoir, based on Fuzzy Theory and the mechanisms used for the determination of the Modified Trophic State Index. In such way, it was used data from the Acarape do Meio Reservoir, in the State of Ceará, especially in the years 2001 to 2006, but in 2003 there were not field visits by the Company of Water Resources Management - COGERH. To calculate the risk it was used membership functions of the Modified Trophic State Index, transformed according to the rules of Fuzzy Numbers. The results show that for the years of observation, only in 2006 the reservoir water quality was in critical condition. / Os processos de eutrofização em reservatórios constituem-se como um dos mais importantes problemas de qualidade de água a ser estudado por engenheiros, cientistas e gestores de recursos hídricos. Como se sabe, em regiões de escassez, o armazenamento de água é de fundamental importância para o desenvolvimento sustentável, tanto do ponto de vista econômico, como do ponto de vista social. Assim, adquirir conhecimento que explique os principais fatores nos processos de eutrofização é um desafio. Este trabalho tem como objetivo fundamental, o desenvolvimento de uma metodologia capaz de estudar o risco de eutrofização de um reservatório, com base na Teoria Fuzzy e nos mecanismos usados para a determinação dos Índices do Estado Trófico Modificado (IETM). Para tal, foram usados dados do Reservatório Acarape do Meio, no estado do Ceará, notadamente, nos anos de 2001 até 2006, sendo que no ano de 2003 não houve visita ao campo por parte da Companhia de Gestão de Recursos Hídricos – COGERH. Para o cálculo do risco foram usadas funções de pertinência do Índice de Estado Trófico Modificado, transformadas segundo as regras dos Números Difusos. Os resultados mostram que para os anos observados, somente em 2006 a qualidade das águas daquele reservatório ficou em estado crítico.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:09:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2706_Danieli Soares Oliveira.pdf: 1261622 bytes, checksum: a1488491056c439b63b46d5002aec2d7 (MD5) Previous issue date: 2008-08-25 / O emprego de floculadores hidráulicos é bastante comum em estações de tratamento de água de pequeno e médio porte, visto que a própria energia da corrente líquida é aproveitada para promover o choque entre as partículas. No entanto, os floculadores hidráulicos geralmente empregados são constituídos de compartimentos, obrigando a corrente líquida a mudar de direção e sentido a cada mudança de compartimento. Tais mudanças promovem aumentos locais no gradiente médio de velocidade, o que pode promover o rompimento dos flocos anteriormente formados. Neste contexto, alguns trabalhos têm apresentado um sistema de floculação formado por um reator tubular helicoidal, que apresenta uma melhor distribuição de energia no seu interior, minimizando as mudanças nas características do escoamento. No entanto, verificou-se que em grande parte dos trabalhos os comprimentos dos reatores são mantidos constantes, sendo analisados apenas outros parâmetros, tais como vazão, gradiente médio de velocidade e tempo de detenção. Além disso, muitos trabalhos não avaliam os processos de agregação e ruptura dos flocos, que está diretamente relacionado com a eficiência da floculação. Diante disso, foram definidos como objetivos deste trabalho avaliar a influência do comprimento do reator na eficiência de remoção de turbidez, bem como avaliar os processos de agregação e ruptura de flocos. Para isso, foram utilizadas as vazões de alimentação de 1 e 2 L/min para os diâmetros de reatores de 3/8e 1/2 e de 4 L/min para o diâmetro de reator de 5/8, sendo que para cada um foram fabricados oito reatores com comprimentos distintos. Foi verificado que, para todas as configurações estudadas, a eficiência de remoção de turbidez aumenta até um valor máximo e depois decresce com o aumento do comprimento dos reatores. Com relação aos coeficientes de agregação e ruptura, foi verificada uma redução nos valores destes coeficientes com o aumento do gradiente médio de velocidade, o que concorda com o resultado obtido no trabalho de Brito (1998). Ao final foi proposto um modelo de previsão de eficiência de remoção de turbidez utilizando os dados obtidos neste trabalho e no trabalho de Silva (2007), obtendo uma correlação entre os dados experimentais e calculados de 0,82, indicando que esse modelo pode ser uma ferramenta útil para um melhor entendimento deste tipo de reator.

Made available in DSpace on 2018-08-24T22:53:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4362_.pdf: 2733607 bytes, checksum: ae4c4942e9fdfc938d3bd56d8eb306a0 (MD5) Previous issue date: 2010-08-26 / A presença de populações algais nos reservatórios torna mais problemática a operacionalidade dos sistemas de tratamento e pode causar impactos negativos na qualidade das águas distribuídas ao gerar sabores e odores na água e interferir no processo de clarificação. Além disto, uma das grandes preocupações ambientais e de saúde pública em lagos e represas e a floração de algas e cianobactérias produtoras de toxinas. Em águas de abastecimento, a matéria orgânica natural, as algas/microalgas e as cianobactérias e seus metabólitos, inclusive suas toxinas, são os principais precursores com os quais os halogênios reagem para formar subprodutos da cloração, entre estes os trialometanos. O processo de clarificação utilizando o sistema de flotação vem sendo utilizado para remoção de algas, cianobactérias e suas toxinas em substituição ou conjuntamente com os processos de decantação e filtração direta. Este estudo consistiu da avaliação, em escala de bancada, dos processos de coagulação e floculação com sulfato de alumínio, flotação por ar dissolvido (FAD), inter-oxidação com cloro, filtração em areia e desinfecção com cloro, com o objetivo de investigar a remoção de fitoplâncton e a formação de trialometanos em águas de abastecimento com presença de microalgas e cianobactérias. O estudo de coagulação com sulfato de alumínio resultou em regiões semelhantes de remoção (pH 6,3 e 6,5 e 25 a 35mg/L Al2(SO4)3) dos parâmetros cor aparente e cor real e turbidez para os períodos de seca (71%) e de chuvas (93%). Na otimização da flotação os resultados indicaram uma melhor remoção do material particulado (95%) e cor real (74%) na velocidade ascensional de 5cm/min. Os testes de inter-oxidação resultaram em baixa demanda de cloro, indicando a eficiência da flotação na remoção da matéria orgânica. A caracterização da água do manancial Duas Bocas mostrou qualidade de água satisfatória para águas de abastecimento no período observado. Na avaliação qualiquantitativa do fitoplâncton foram registrados 22 táxons, sendo a Classe Cyanophyceae a mais representativa em riqueza e em densidade relativa total nos dois meses de estudo, destacando o domínio das espécies Synechococcus nidulans e Anabaena sp. Esta última apresenta potencial de produção de neurotoxinas e hepatotoxinas, 9 dos 15 gêneros listados são mencionados como causadores de problemas operacionais como gosto, odor, colmatação dos filtros, entre outros. No estudo comparativo entre duas linhas de tratamento, apesar de um maior gasto com coagulante e alcalinizante, o tratamento 2 (30mg/L Al2(SO4)3 em pH 6,4) mostrou-se adequado nos dois meses estudados (maio e junho). A inter-oxidação apresentou baixa eficiência de remoção dos parâmetros cor aparente, turbidez e absorbâncias 254 e 665, nos tratamentos 1 e 2. O meio filtrante misto, composto com de grãos de areia de tamanho 1,20 a 0,60mm (70%) e 0,60 a 0,30mm (30%) seguido de desinfecção com cloro (5mg Cl2/mL), mostrou-se eficiente na remoção dos parâmetros analisados para os quatro tratamentos estudados, compensando os valores menores de remoção observadas nas etapas anteriores. Todos os tratamentos estudados apresentaram resultados positivos para a formação de clorofórmio e bromodiclorometano, porém abaixo dos limites estabelecidos pela Portaria MS 518/04 para TTHM.

Orientador: Ruben Bresaola Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-23T00:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Stahl_NilsonSergioPeres_M.pdf: 6050168 bytes, checksum: 313f69cf009fa3870bae69137a811149 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: : A utilização do carvão ativado em pó (CAP) em algumas estações de tratamento de águas de abastecimento, principalmente em determinadas regiões do Brasil, tem ocorrido, sem que qualquer acompanhamento da variação da qualidade final da mesma, tenha, realmente, acontecido devido a essa tecnologia aplicada. Deste modo foi objetivo deste trabalho, estudos sobre a influência do uso do CAP, no tratamento de águas de abastecimento oriundas de um manancial, sanitariamente desprotegido, que abastece uma grande parte da "Região Metropolitana" de Campinas, SP, Brasil. Foi desenvolvida investigação experimental da influência do pré tratamento de águas de mananciais superficiais, com o uso do CAP em diferentes dosagens, bem como em relação a diferentes tempos de detenção. CAP oriundos de diferentes fornecedores foram utilizados durante o desenvolvimento do trabalho, apresentando resultados bastante diferenciados. Foram obtidos diagramas de coagulação no mecanismo de varredura, para a determinação das melhores faixas de operação, para o processo seguinte ao de aplicação do CAP. Foram estudados quesitos relativos à remoção de turbidez, cor parente, variação de valores de pH, de sais de ferro e manganês total, bem como de carbono orgânico total (COT). Os resultados obtidos puderam mostrar a importância dos diagramas de coagulação, quando se trata da aplicação do CAP em ETAs do tipo convencionais, bem como a importância da fonte de fornecimento do carvão ativado no tocante às características física~ e propriedades de adsorção. ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The use of powdered activated carbon (PAC) in some Brazilian plants has happened without any accompaniment in the variation of the final water quality, as a result of this tecnology. This way, the objective of this work is to study the PAC influence on the water treatment supply from sanitary umprotected sources that provide a large part of the Campinas 'Metropolitan Region', SP, Brazil. An experimental investigation was developed about the influence of the use of PAC on the superficial water supply pretreatment, in different dosages and residence times, as well. PAC from different manufactures were used during the work, presenting different results. Coagulation diagrams were gotten in the 'sweep coagulation' in order to get the best operation zone for the next process of PAC application. Points on turbity and color removal, pH values variation, iron and manganese salts, and total organic carbon (TOC) as well, were investigated. The investigation results show the importance of using the coagulation diagram in the PAC application in convencional plants, as weIl the PAC sources, concerning at its fisical characteristics and adsorption proprierties. The work outstands the necessity of making the phisical, adsorption, chemical and phisiochemical tests before the PAC application. Afier filtration by a ' / Mestrado / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Pedro Magalhães Sobrinho / Coorientadora: Isabel Cristina de Barros Trannin / Banca: Eliana Vieira Canettieri / Banca: Marcio Evaristo da Silva / Resumo : O uso da água e consequentemente seu reúso são temas que tem ganhado destaque no mundo. Este trabalho analisou algumas possibilidades de reúso do efluente gerado em uma planta siderúrgica, especificamente em uma estação de tratamento de água de uma laminação que capta água do rio Paraíba do Sul e descarta os efluentes no ribeirão dos Surdos. Neste estudo analisou-se ainda a necessidade de adequação do efluente gerado para atender ao CONAMA 357/2005, CONAMA 430/2011 e Decreto 8.468/1976 visto que o ribeirão que recebe o efluente possui baixa vazão. Este fato exige o tratamento do efluente para atender aos parâmetros de qualidade de lançamento e faz com que eles sejam menores que os previstos nas resoluções e decretos. Ao tratar o efluente identificou-se que é possível aplicá-lo como reúso em vez de simplesmente descartá-lo. O trabalho apresentou os desafios para a aplicação do reúso em indústrias que produzem a própria água potável. Ao comparar as tarifas cobradas pela SABESP, na região do Vale do Paraíba, e o custo de produção interno da água. Nota-se que a água produzida na própria indústria pode ter um custo 8 vezes menor que a fornecida por terceiros. Então somente os trabalhos com pequenos investimentos conseguem tornar-se viáveis. Como é o caso do reúso em lavagem de pisos, resfriamento de escória, reúso em vasos sanitários e mictórios, que apresentaram retorno perto de cinco anos / Abstract: The use of water and consequently its reuse are receiving a lot of attention around the World. This report has analyzed some possibilities for reusing the flowing out of a metallurgical company, specifically in a water treatment station from a rolling mill which receives the water from the Paraiba do Sul river and the effluents is discharged in the Surdos river. This report has also analyzed the need of adjustment to attend CONAMA 357/2005, CONAMA 430/2011 and Decree 8.468/1976 once the stream which receives this effluent has a low flow. Because of this, the treatment for this effluent has to obey strict parameter of quality, and the disposal has to be lower than the values fixed in the resolutions and decrees. While treating the effluent we have identified the possibility for reuse instead of just dismiss. The task has presented some challenges to the reuse application in industries that produce its own potable water. To compare the tax charged by SABESP, in Vale do Paraíba region, and the cost of internal water production has a 8 times difference in cost. Then only small work with low investment can became viable. As in the case of reusing water to wash the floor, scrap cooling, reuse in toilets and urinal, showing return only after five years / Mestre

SANTOS, I. L. dos. Avaliação comparativa de metodologias para análise de dióxido de cloro. 2011. 79 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-03-20T18:02:47Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_ilsantos.pdf: 1628581 bytes, checksum: 1c22bbc5e65139abeba151213c81fb86 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-03-20T18:03:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_ilsantos.pdf: 1628581 bytes, checksum: 1c22bbc5e65139abeba151213c81fb86 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-03-20T18:03:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_ilsantos.pdf: 1628581 bytes, checksum: 1c22bbc5e65139abeba151213c81fb86 (MD5) Previous issue date: 2011 / Considering that in Brazil the use of chlorine dioxide in water treatment is still not adopted due to both its high cost and difficulty of its quantification, we intend to compare three methods used to quantify this product. We chose the methodology LGB (not referenced) and compared with the EPA method 327.0 (Environmental Protection Agency () and amperometric titration (referenced), both analyzed under the same dilution. With that in mind, we aim to also compare the effects of varying the dilution specifically the methodology amperometric titration. for the analysis methodology, we use the F test to determine the accuracy, the test point hypothesis, to determine the accuracy of the methodologies and the possible existence of a tendency among them, the t test to analyze the existence of systematic errors among methods, the one-way ANOVA test to analyze the effects of dilution in the amperometric titration. The comparison allowed us to conclude that the methodology did not provide LGB variance of repeatability and intermediate precision worse than the one presented in the methodology EPA method 327.0 and the amperometric titration level of 95%, despite the dispersion from the mean and median. / Considerando que no Brasil o uso de dióxido de cloro no tratamento de água é ainda pouco adotado em função tanto de seu alto custo quanto da dificuldade de sua quantificação, pretendemos comparar três metodologias usadas para quantificar esse produto. Escolhemos a metodologia LGB (Lissamine Green B) e a comparamos com a metodologia EPA 327.0 ((Environmental Protection Agency) e a Titulação Amperométrica (referenciadas), ambas analisadas sob a mesma diluição. Isso posto, visamos também comparar os efeitos da variação da diluição especificamente na metodologia Titulação Amperométrica. Para a metodologia de análise, utilizamos o teste F, para analisar a precisão; o teste de ponto de Hipótese, para analisar a exatidão entre as metodologias e a possível existência de tendência entre elas; o teste T, para analisar a existência de erros sistemáticos entre as metodologias; o teste ANOVA one-way, para determinar os efeitos de diluição na Titulação Amperométrica. A comparação realizada nos permite concluir que a metodologia LGB não apresentou variância de repetibilidade e precisão intermediária pior que a apresentada na metodologia EPA 327.0 e na metodologia Titulação Amperométrica no nível de confiança de 95%, apesar da dispersão em relação à média e à mediana.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2007. / Submitted by Aline Jacob (alinesjacob@hotmail.com) on 2010-02-25T15:01:13Z No. of bitstreams: 1 2007_NeusaMargareteGomesFernandes.PDF: 2296858 bytes, checksum: 418d445b2a00aa65bee3d561024ba815 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-03-03T01:09:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_NeusaMargareteGomesFernandes.PDF: 2296858 bytes, checksum: 418d445b2a00aa65bee3d561024ba815 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-03-03T01:09:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_NeusaMargareteGomesFernandes.PDF: 2296858 bytes, checksum: 418d445b2a00aa65bee3d561024ba815 (MD5) Previous issue date: 2007-07-02 / Algumas doenças de veiculação hídrica têm se destacado nas últimas décadas, dentre elas a criptosporidiose, causada pelo protozoário Cryptosporidium. Este protozoário vem se destacando pela elevada incidência de casos e devido às suas características de resistência aos processos convencionais de desinfecção com cloro e à capacidade de permanência no meio ambiente. O presente trabalho avalia a remoção de oocistos de Cryptosporidium por filtração direta descendente em meio filtrante de camada dupla, verificando a influência do pH de coagulação e dosagem de sulfato de alumínio na remoção dos oocistos. O trabalho experimental foi realizado em uma instalação piloto composta por dispositivo de mistura rápida e uma coluna de filtração descendente em antracito e areia. Foram realizados 21 experimentos de filtração direta descendente, com taxa de filtração constante de 210 m/dia, utilizando água proveniente da Represa do Torto inoculada com oocistos de Cryptosporidium na ordem de 102 a 103 oocistos/L. As condições de coagulação testadas incorporaram dosagens ótima e super-dosagem de coagulante em duas faixas distintas de pH (5,0 – 5,5 e 6,0 - 7,0). Praticamente todas as carreiras de filtração, com exceção das realizadas sob condições de super-dosagem de coagulante e valor de pH baixo, produziram água filtrada com valores de turbidez residual inferiores a 0,2 UT. Nas diferentes condições de coagulação testadas, as eficiências de remoção dos oocistos de Cryptosporidium variaram na faixa de 1,4 a 3,2 log durante a operação regular do filtro. No período de amadurecimento (início da carreira de filtração), os valores de eficiência de remoção de oocistos de Cryptosporidium foram de 0,1 a 1,0 log menores do que os obtidos durante a operação regular do filtro. Na maioria dos experimentos a água filtrada apresentou 1 ou menos oocistos/L e em apenas 1 experimento esse valor excedeu 2 oocistos/L. Os experimentos realizados em valores de pH de coagulação mais baixo, em torno de 5, promoveram as melhores eficiências de remoção de oocistos de Cryptosporidium, particularmente em relação ao período de operação regular do filtro. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In the last few decades some notorious waterborne diseases have been reported, among them the cryotosporidiosis caused by a protozoan named Cryptosporidium, this protozoan has gained fame due the high occurrence as a waterborne diseases, remarkable capacity to resist the usual water treatment and its endurance in the environment. The present study evaluates the Cryptosporidium oocysts degree of removal by down flow direct filtration using the dual-media filter, verifying the influence it pH of coagulation and dosage of aluminum sulphate in the removal oocysts. An pilot-scale installation with hydraulic flash mixing and a filtration column with anthracite and sand was used. In total 21 experiments were run with a constant filtration flow rate of 210 m/day, using raw water from the Torto reservoir, spiked with 102 a 103 oocysts/L. The tested coagulation conditions had included optimal and over optimal dosages of coagulant into two distinct pH ranges (5,0 - 5,5 and 6,0 - 7,0). Practically all the filtration run, with exception of carried through under conditions of over optimal of coagulant and the low value of pH, had produced water filtered with inferior values of residual turbidity 0,2 UT. In the different coagulation conditions tested the efficiencies of removal of the Cryptosporidium oocysts has varied in the range 1,4 to 3,2 log during the filter stable operation period. In the filter ripening period the values of efficiency of removal of Cryptosporidium oocysts had been 0,1 to 1,0 log lower than those during the filter stable operation period. In the majority of the experiments the filtered water presented 1 or less oocysts/L and in only 1 experiment this value exceeded 2 oocysts/L. The experiments carried with values of pH around 5 had promoted the best efficiencies of removal of Cryptosporidium oocysts, particularly in the filter stable operation period.

xxiii, 143 f. : il. / Submitted by Kathryn Cardim Araujo (kathryn.cardim@gmail.com) on 2009-10-29T18:30:41Z No. of bitstreams: 1 2006_Andréia Paiva Fagundes.pdf: 3332639 bytes, checksum: b9ead4e95b4b76b52abceadae613d505 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2010-02-11T00:17:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Andréia Paiva Fagundes.pdf: 3332639 bytes, checksum: b9ead4e95b4b76b52abceadae613d505 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-02-11T00:17:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Andréia Paiva Fagundes.pdf: 3332639 bytes, checksum: b9ead4e95b4b76b52abceadae613d505 (MD5) Previous issue date: 2006-09-15 / O presente trabalho trata da remoção de oocistos de Cryptosporidium por filtração direta descendente em meio granular praticamente uniforme, verificando a influência de aspectos operacionais como dosagens de coagulante, taxas de filtração e características da água bruta. O trabalho experimental foi desenvolvido em escala piloto composta por dispositivo de mistura rápida e filtro descendente de areia. Os experimentos em escala piloto foram precedidos de estudos em escala de bancada (Testes de Jarros) para a definição da faixa de pH e dosagem de coagulante a serem empregados nos experimentos de filtração. Foram realizados 15 experimentos de filtração direta descendente, utilizando como coagulante o sulfato de alumínio. Optou-se por trabalhar com subdosagens, dosagens “ótimas” e super-dosagens de coagulante. Foram utilizadas águas provenientes do lago Paranoá e do córrego do Torto, sendo que toda a água empregada nos trabalhos de filtração foi inoculada com oocistos de Cryptosporidium na ordem de 102 a 103 oocistos/L. Além disso, o filtro foi operado com taxas constantes de 210 m/dia e 105 m/dia. Os resultados obtidos indicaram que, independente da origem da água bruta e da taxa de filtração utilizada, ao se adotar dosagens “ótimas” e super-dosagens de coagulante, os efluentes apresentaram valores de turbidez inferiores a 0,5 UT e de clorofila-a inferiores a 1,5 μg/L. Quanto à remoção de oocistos de Cryptosporidium, para o filtro estudado, não foram observadas diferenças na remoção desse protozoário com a utilização de uma taxa conservadora, 105 m/dia, quando comparada ao valor de 210 m/dia. Por outro lado, para as águas estudadas, a utilização de super-dosagem parece promover uma maior remoção de oocistos de Cryptosporidium quando comparada com o uso de dosagem “ótima”. Similarmente, foi observado que durante a operação regular do filtro, a remoção de oocistos de Cryptosporidium tende a ser mais elevada do que no período de amadurecimento do mesmo. Entretanto, o fator operacional que influenciou de forma mais determinante a remoção desse protozoário foi a utilização de subdosagem de coagulante. Quando essa condição de coagulação foi adotada, verificou-se, independentemente da água bruta, que a remoção foi significativamente inferior. Dessa forma, pode-se considerar como dois fatores de risco importantes: possíveis falhas na dosagem de coagulante, com a aplicação de subdosagem, e o período de amadurecimento do filtro. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The present work deal with the removal of Cryptosporidium oocysts by downflow direct filtration with almost uniform filter bed to verify the influence of operational aspects such as coagulant dosage, filtration flow rate and raw waters characteristcs. The experimental work was carried out in pilot-plant comprised by a hydraulic flash mixing device and a rapid downflow sand filter column. The studies in pilot-scale were preceded by benches studies (Jar Tests) for the definition of the coagulant dosages and the pH values to be used in the filtration experiments. Fifteen filtration experiments had been carried out, using aluminum sulphate as coagulant. Three different dosage levels were used: suboptimal, "optimal" and overoptimal dosages of coagulant. Raw waters from the Paranoá lake and from the Torto stream were used. During filtration experiments these waters were spiked with Cryptosporidium sp. oocysts in the order of 103 to 102 oocysts/L and the filter was operated with constant flow rates of 210 m/day and 105 m/day. Independently of the filtration flow rate and the raw water tested, when "optimal" and overoptimal coagulant dosages were used, the filter effluents presented turbidity values lower than 0,5 NTU and values of chlorophyll-a lower than 1,5μg/L. Regarding the removal of Cryptosporidium oocysts, for the studied filter, no appreciable differences on the removal of these protozoan were observed with the utilization of conservatives flow rates, 105 m/day, when comparing with 210 m/day.. On the other hand, for the raw waters studied, the use of overoptimal coagulant dosages tends to improve the removal of the Cryptosporidium oocysts, when comparing with optimal dosages. Similarly, it was observed that the removal of the Cryptosporidium oocysts was lower during ripening period when comparing with the stable filtration operation. However, the operational aspect that placed more influence on the removal of Cryptosporidium oocysts was the use suboptimal coagulation dosage. When this condition was adopted, it was verified that, independently of the raw water.used, the removal was significant lower. So, failures in the coagulation process, such the use of suboptimal coagulant dosages and the ripening filter period may be considered as the two major operational risk factors.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2006. / Submitted by Érika Rayanne Carvalho (carvalho.erika@ymail.com) on 2009-12-01T21:41:47Z No. of bitstreams: 1 2006_Jazielli Carvalho Sá.pdf: 1463821 bytes, checksum: e3e994bcbf3427a6c734f7e40e43eb81 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-01-13T00:08:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Jazielli Carvalho Sá.pdf: 1463821 bytes, checksum: e3e994bcbf3427a6c734f7e40e43eb81 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-13T00:08:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Jazielli Carvalho Sá.pdf: 1463821 bytes, checksum: e3e994bcbf3427a6c734f7e40e43eb81 (MD5) Previous issue date: 2006-04-12 / Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o desempenho da filtração lenta no que se refere à remoção de células de M.aeruginosa e de microcistina extracelular, buscando a melhoria da eficiência por meio do estudo da influência de alguns parâmetros de projeto e operação. Para tanto, foi utilizada uma instalação piloto de filtração composta por três filtros lentos de areia, operados em paralelo, que foram alimentados com água do lago Paranoá (Brasília/DF), à qual foram adicionadas células cultivadas de M. aeruginosa e microcistina extracelular, em momentos distintos do experimento. O trabalho experimental foi dividido em quatro etapas: (1) variação do tamanho efetivo da areia (0,22mm, 0,28mm e 0,35mm); (2) variação da espessura da camada de areia (0,60m, 0,90m e 1,1m); (3) Variação da taxa de filtração (2m/d, 3m/d e 4m/d); e (4) variação das concentrações de M. aeruginosa e microcistina extracelular na água bruta. De acordo com os resultados obtidos, para uma concentração de 105cél/mL de M. aeruginosa na água bruta, o tamanho efetivo da areia parece não influenciar na qualidade da água filtrada. No entanto, os elevados valores de perda de carga podem desfavorecer o uso de tamanhos efetivos menores. O filtro com 0,60m de camada de areia apresentou maior ocorrência de traspasse de células de M.aeruginosa, enquanto que, para as outras espessuras avaliadas, não houve diferença entre a qualidade dos efluentes. Os resultados também sugerem que a taxa de filtração é um parâmetro de operação que influencia na remoção desses microrganismos. Os parâmetros de clorofila-a e microcistina intracelular indicaram que houve um arraste de parte das células que tinham sido previamente retidas no meio filtrante, fato esse mais evidente quando a concentração de M.aeruginosa na água bruta foi da ordem de 106cél/mL. Nas fases experimentais em que a água bruta continha microcistina essencialmente na fração intracelular, foram detectadas concentrações de microcistina extracelular nos efluentes dos filtros, em valores mais elevados do que os contidos na água bruta, confirmando que houve lise de parte das células retidas. Foi observado um impacto negativo da presença de microcistina na água bruta sobre a remoção de coliformes. A intensidade desse impacto parece depender da concentração dessa toxina na água bruta. A filtração lenta se apresenta como uma tecnologia de grande potencial para o tratamento de água contendo M. aeruginosa e microcistina. Entretanto, para uma remoção satisfatória desses organismos e de sua toxina, é imprescindível que seja assegurada a maturação dos filtros em relação à toxina, o que parece depender essencialmente de uma exposição prévia à toxina e das características da água afluente. Dessa forma, até que novos estudos indiquem limites seguros para a utilização da filtração lenta, alerta-se para o fato de que há risco de que as concentrações de microcistina na água filtrada ultrapassem o limite de potabilidade, principalmente quando a água bruta apresentar concentrações superiores a 105cél/mL de M.aeruginosa e a 20µg/L de microcistina extracelular. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The present work aimed to evaluate the performance of the slow filtration in the removal of M.aeruginosa cells and extracellular microcystins, searching for the improvement of the efficiency by studying the influence of some project and operational parameters. To accomplish the objective, pilot-scale experiments were performed using 3 slow sand filter columns. These filters were continuously and simultaneously operated, and were fed with raw water of the Paranoá Lake (Brasília/DF), that was periodically spiked during few days with a cultivated toxic strain M. aeruginosa or with dissolved microcystin. The experimental work was carried out in four stages to evaluate the influence of: (1) the effective size (0.22mm, 0.28mm and 0.35mm); (2) the filter bed depth (0.60m, 0.90m, 1.1m); (3) the filtration rate (2m/d, 3m/d, 4m/d); and (4) the concentration of M.aeruginosa cell as well as of dissolved microcystin. For a raw water concentration of 105cells/mL of M. aeruginosa, the effective size of the sand seems not to influence the quality of filtered water, however, high values of head loss may disfavor the use of smaller effective diameters. The shallower filter bed, 0.60m, presented more occurrence of M. aeruginosa breakthrough, but there was no significantly difference of filtered water quality for the others filters beds evaluated. The filtration rate seems to influence the removal of these microorganisms. The concentrations of chlorophyll-a and dissolved microcystins in the filtered water indicate that part of the cells previously retained in the filter was washed way in the following days of operation. This behavior was more evident when the concentration of M. aeruginosa in the raw water was about 106cells/mL. When the presence of microcystins in the raw water was mostly in the intracellular fraction, concentrations of extracellular microcystins in filtered water was, occasionally, higher than the observed in raw water, confirming that cells lyses was occurring in the filter bed. It was confirmed that the presence of microcystins in the raw water has a negative impact on the removal of coliforms, and it seems to be dependent of the concentration of this cyanotoxin. The slow sand filtration seems to be a technology with high potential for water treatment containing M. aeruginosa and microcystin. However, for a satisfactory removal of these organisms and its toxins, it is essential that a high degree of maturation is assured. Thus, until new studies indicate safe limits for the use of slow sand filtration, it is believed that when concentration of M. aeruginosa and extracellular microcystin in the raw water exceed, respectively, 105cells/mL and 20µg/L, there is a high risk that the concentrations of microcystins in filtered water exceeds 1µg/L.