Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2006. / Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-10-28T20:41:35Z No. of bitstreams: 1 2006_Ana Elisa Silva de Melo.pdf: 6674592 bytes, checksum: d29a2a722b8a7a018085a7b6f619a2ea (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2011-01-17T16:25:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Ana Elisa Silva de Melo.pdf: 6674592 bytes, checksum: d29a2a722b8a7a018085a7b6f619a2ea (MD5) / Made available in DSpace on 2011-01-17T16:25:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Ana Elisa Silva de Melo.pdf: 6674592 bytes, checksum: d29a2a722b8a7a018085a7b6f619a2ea (MD5) / O presente trabalho apresenta uma avaliação do desempenho da filtração lenta na remoção de células viáveis de Cylindrospermopsis raciborskii e de saxitoxinas na água para consumo humano. Também foi realizada uma investigação preliminar da potencialidade da pré-filtração ascendente em pedregulho como sistema de pré-tratamento para a filtração lenta no tratamento de águas com elevada presença de células de C. raciborskii. O trabalho foi desenvolvido em escala piloto, e divido em duas etapas experimentais. Na 1ª Etapa Experimental, a instalação piloto era constituída por um sistema de filtração lenta, composto por dois filtros lentos operando em paralelo. Já na 2ª Etapa Experimental, foi adicionada à instalação piloto uma unidade de pré-filtração ascendente em pedregulho precedendo os filtros lentos. Os filtros lentos foram operados com taxa de filtração de 3m3/m2.dia e o pré-filtro ascendente em pedregulho com taxa de filtração de 10m3/m2.dia. Durante a 1ª Etapa Experimental, foi avaliado o desempenho dos filtros lentos quando alimentados com água bruta (lago Paranoá) inoculada com diferentes concentrações de células de C. raciborskii (105 a 6x106céls./mL) ou saxitoxinas extracelulares (3μg/L). De acordo com os resultados obtidos, o processo de filtração lenta foi bastante eficiente na remoção de células de C. raciborskii com concentrações da ordem de 105 céls./mL. Entretanto, para as concentrações mais elevadas de C. raciborskii (acima de 1x106 céls./mL), a filtração lenta como única etapa de tratamento não se apresentou como alternativa mais apropriada, pois permite o traspasse de turbidez, clorofila-a, saxitoxinas intra e extracelulares, além de apresentar acelerado desenvolvimento da perda de carga. Nos períodos de traspasse, ocasionados pelo carreamento de células de C. raciborskii previamente retidas no meio filtrante, os filtros lentos produziram efluentes com valores de turbidez, clorofila-a, saxitoxinas intracelulares em torno de 2UT, 10μ/L e 5μg/L, respectivamente. Foi detectada a presença de saxitoxinas extracelulares na água filtrada quando o filtro lento era alimentado com 106 céls./mL de C. raciborskii, confirmando a ocorrência de lise de parte das células retidas no meio filtrante. Foi também observado um impacto negativo da presença de saxitoxinas na água bruta sobre a remoção de coliformes. Os resultados da 2ª Etapa Experimental sugerem que pré-filtração antecedendo a filtração lenta apresenta grande potencial de aplicação no tratamento de águas com elevadas concentrações de células de C. raciborskii (acima de 106 céls./mL). O pré-filtro ascendente em pedregulho conseguiu remover parte das células de C. raciborskii presentes na água bruta produzindo efluentes capazes de evitar o desenvolvimento acelerado da perda de carga nos filtros lentos. Diferentemente do observado com o uso de filtro lento como unidade única de tratamento, a turbidez, o teor de clorofila-a e saxitoxinas totais (intra + extracelulares) dos efluentes dos filtros lentos se mantiveram abaixo de 0,3UT, 2μg/L e 0,2μg/L, respectivamente, mesmo quando a água bruta que alimentava o sistema apresentava concentrações de células de C. raciborskii muito elevadas (7x106 céls./mL). Entretanto, a remoção de turbidez e clorofila-a no pré-filtro ascendente em pedregulho apresentaram valores abaixo dos verificados para essa unidade na literatura. Dessa forma, faz-se necessário a realização de estudos para otimização dos parâmetros de projeto e operação da unidade de pré-filtração. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents an evaluation of the performance of the slow sand filtration in the removal of viable cells of Cylindrospermopsis raciborskii and extracellular saxitoxin from raw water. Also, it was carmed out a preliminary investigation on the use of the upflow roughing filtration as pretreatment stage for slow sand filtration in treatment of raw water with very high concentration Cylindrospermopsis raciborskii cells. The work was developed in a pilot scale and was carried out in two experimental stages. In the first stage, the pilot plant comprises two slow sand filtration units operated in parallel. In the second stage, an upflow rough filter was installed before the slow sand filters. The slow sand filters were operated at filtration rate of 3m3/m2.day and the upflow rough filter at filtration rate of 10m3/m2.day. During the 1st stage, the slow sand filters were fed with raw water (Paranoá lake water) spiked with different concentrations of a cultived toxic strain C. raciborskii (105 to 6x106cells/mL) or with extracellular saxitoxins (3μg/L). Based on the results, the process of slow sand filtration is very efficient in the removal of cells of C. raciborskii in the range of 105cells/mL. However, for a raw water with higher concentrations of cells of C. raciborskii (>1x106 cells/mL), the slow sand filtration as sole treatment step don’t seems to be the adequate alternative of treatment, once it was observed the occurrence of turbity, chlorophyll-a, intra and extracellular saxitoxins breakthrough. Furthermore a high head-loss development was observed during the filtration process. Breakthrough occurred mainly as a result of detachment of part of the cells previously retained in the filter. During breakthrough periods the slow sand filters produce effluents with concentration of turbity, chlorophyll-a and intracellular saxitoxins higher than 2NTU, 10μg/L and 5μg/L, respectively. When the presence of saxitoxins in the raw water was mostly in the intracellular fraction, raw water with 106cells/mL of C. raciborskii, it was detected presence of extracellular saxitoxins in the filtered water, confirming that cells lyses was occurring in the filter bed. It was confirmed that presence of saxitoxins in the raw water has a negative impact in the removal of coliforms. The results of the 2nd stage suggest that the use of upflow filter before the slow sand filtration shows great potential for the treatment of waters with high concentrations of cells of C. raciborskii (higher than 1x106 cells/mL). The upflow rough filter was able to prevent the high rate of the head-loss development in the slow sand filters that was observed in the 1st stage. The use of the roughing filtration as pretreatment for the slow sand filters allowed these units to produce effluents with turbity, chlorophyll-a and total saxitoxins (intra+extracellular) lower than 0,3NTU, 2μg/L e 0,2μg/L, respectively, even when the concentration of C. raciborskii in the raw water was 7x106cells/mL. However, the removal efficiency of turbity and chlorophyll-a in the upflow rough filter was lower than that reported in the literature. Thus, future studies aiming the optimization of project and operational parameters must be pursued.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000393354-Texto+Completo-0.pdf: 726579 bytes, checksum: d7c29233cb1df65bec37a23c4be59ca5 (MD5) Previous issue date: 2007 / At present the use of alternative disinfectants to chlorine in the water treatment is increasing due to the generation of the undesirable disinfection by-products, as trihalomethanes and haloacetic acids in conventional treatment. The chlorine dioxide (ClO2) has been detached in the last years as disinfecting assistant in the drinking water treatment plants (WTPs) due to its chemical characteristics and the possibility of being generated in situ. However, the use of this disinfectant could generated by-products among then chlorite ion (ClO2 -) considered potentially harmful to the human health, owning maximum level of tolerance of 0. 20 mg L-1 determined by the Brazilian standards. In this context, it is important the evaluation and the improvement of the precise and sensitive analytical techniques adapted to the complexity of the different samples. Recently, the EPA method 327. 0 was proposed specifically for determination of chlorine dioxide and chlorite in treated waters. This spectrophotometric method uses a colored solution (lmax = 633 nm) of Horseradish Peroxidase, an enzyme that catalyses the conversion reaction of chlorite to chlorine dioxide, and the dye Lissamine Green B which quickly and selectively reacts with ClO2 proportionally reducing the solution absorbance in the visible region. The quantification of the ClO2 is done by external calibration and the chlorite concentration is obtained by difference, by the analysis of a second sample aliquot from which chlorine dioxide was previously sparged using an inert gas. In this context, the aims of this works are the EPA 327. 0 method implementation to analyses chlorine dioxide and chlorite through the water treatment plant and the finished drinking water, as well as the method optimization to analysis ClO2 concentrated solutions (generated in WTPs) and its presence as contaminant on standard chlorite solutions. The obtained results indicated that EPA method 327. 0 is adequate to ClO2 analysis in drinking waters, but the presence of this compounds was not observed in these kinds of samples. On the other hand, the method is not satisfactory to chlorite determination in these samples presenting a high quantification limit (0. 20 mg L-1). It is not recommended the use of the method to following the treatment processes due to the water characteristics (color, turbidity, dissolved solid and among others) that influences the spectrometric analyses and could not be eliminated by usual procedures. In function of theses limitations, the method was optimized by the enzyme elimination and several modifications on analysis procedures (dye concentration, change order and volumetric measurements of the reagents and samples, dilutions, reaction time, optical path, among others). With these changes was possible to quantify adequately high ClO2 concentration (>100 mg L-1) as well as the presence of this compound as contaminant (< 1 mg L-1) of the concentrated chlorite solutions (1,000 mg L-1). Then, it developed a method precise and quickly that permit to adapt analytic parameters as concentration of the reagents, volume of sample and time of reaction, it enables the chlorine dioxide analysis in different matrices. / Atualmente é crescente o uso de desinfetantes alternativos ao cloro no tratamento de águas devido à geração de subprodutos indesejáveis, como os trihalometanos e os ácidos haloacéticos no processo de desinfecção convencional. O dióxido de cloro (ClO2) vem se destacando nos últimos anos como desinfetante auxiliar nas estações de tratamento de água (ETAs) devido as suas características químicas e de sua geração in situ. Entretanto, o uso desse desinfetante pode gerar subprodutos dentre os quais se destaca o íon clorito (ClO2-), potencialmente prejudicial à saúde humana, possuindo limite máximo de tolerância de 0,2 mg L-1 estabelecido pela legislação brasileira. Neste contexto, é importante a avaliação e o aprimoramento de técnicas analíticas sensíveis, precisas e adaptadas à complexidade de diferentes amostras. Recentemente, o método EPA 327. 0 foi proposto especificamente para análise de ClO2 e ClO2- em águas tratadas. Esse método espectrofotométrico utiliza uma solução colorida (λmax = 633 nm) contendo Horseradish Peroxidase, enzima que catalisa a reação de conversão do íon clorito em dióxido de cloro, e o corante Lissamine Green B que reage rapidamente e seletivamente com o ClO2 reduzindo proporcionalmente a absorção da solução na região do visível. A quantificação do ClO2 é feita por calibração externa e a concentração do clorito é obtida por diferença, através da análise de uma segunda alíquota na qual o dióxido de cloro é previamente retirado por borbulhamento com um gás inerte. Neste contexto, os objetivos desse trabalho são implantar o método EPA 327. 0 para análise de dióxido de cloro e do íon clorito ao longo do processo de tratamento, bem como otimizá-lo para análises de ClO2 em soluções concentradas e como contaminante em soluções padrão do íon clorito. Os resultados obtidos indicaram que o método EPA 327. 0 é adequado para a análise de ClO2 em água potável, porém não se verificou sua presença nesse tipo de amostras. Por outro lado, o método não é satisfatório para a determinação do íon clorito nessas amostras apresentando um limite de quantificação elevado (0,2 mg L-1). Não é recomendada a utilização desse método para o acompanhamento das concentrações dos analitos durante o processo de tratamento devido à variabilidade nas características (cor, turbidez, sólidos dissolvidos, entre outras) da água gerando artefatos na análise espectrofotométrica que não podem ser corrigidos por procedimentos usuais. Em função dessas limitações, o método foi otimizado com a eliminação da enzima e com modificações nos procedimentos de análise (concentração do corante, adoção de medida volumétrica e mudança na ordem da adição de reagentes e amostras, diluições, tempo de reação, caminho óptico, entre outros). Com as alterações propostas foi possível quantificar o dióxido de cloro tanto em elevadas concentrações (> 100 mg L-1) bem como sua presença como contaminante (< 4,5 mg L-1) em soluções concentradas (1000 mg L-1) do íon clorito. Assim, desenvolveu-se um método preciso e rápido que permite adequar parâmetros analíticos como concentração dos reagentes, volume de amostra e tempo de reação, possibilitando a análise de dióxido de cloro em diferentes matrizes.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-06-21T17:06:07Z No. of bitstreams: 1 2015_GenildaMariadeOliveira.pdf: 20025076 bytes, checksum: 8405d0acfdc683e08eae68da5444f386 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-12-20T14:05:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_GenildaMariadeOliveira.pdf: 20025076 bytes, checksum: 8405d0acfdc683e08eae68da5444f386 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-20T14:05:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_GenildaMariadeOliveira.pdf: 20025076 bytes, checksum: 8405d0acfdc683e08eae68da5444f386 (MD5) / O controle e tratamento de águas residuárias são os principais mecanismos para evitar o aporte de nitrogênio aos ecossistemas aquáticos. Esse nutriente em altas concentrações ocasiona problemas ambientais e de saúde pública. O processo anammox, realizado por bactérias anaeróbias que oxidam a amônia usando o nitrito como aceptor final de elétrons, apresenta-se com potencial promissor para a remoção de nitrogênio de águas residuárias, devido à redução dos custos comparado ao processo convencional de tratamento, composto pelas etapas de nitrificação e desnitrificação heterotrófica. No Brasil, deve-se buscar fontes de inóculos e estudar as condições para o estabelecimento do processo anammox para quando esse mecanismo de remoção de nitrogênio tornar-se uma alternativa de tratamento viável tecnicamente. Nesse sentido, foram objetivos desse trabalho fornecer informações sobre fontes de inóculos, enriquecimento de micro-organismos e ativação de biomassa para partida de sistemas em bateladas visando remoção biológica de amônia pelo processo anammox. Foram testadas 6 fontes de inóculos, oriundas de lodos de sistemas tratando efluentes de abatedouros de bovinos e suínos, sedimentos do Lago Paranoá e da lagoa de acumulação de chorume do aterro controlado Jóckey Clube de Brasília DF, em reatores operados por bateladas em escala de bancada, usando água residuária sintética acrescida de concentrações crescentes dos substratos amônia e nitrito. Durante 120 dias, os sistemas foram ajustados para promoção do enriquecimento da biomassa anammox. Posteriormente testaram-se os sistemas para avaliação da atividade anammox. Sugere-se a presença de micro-organismos anammox, verificados por PCR e por sequenciamento dos fragmentos amplificados dos genes para o RNAr 16S, nas biomassas provenientes do sedimento do lago Paranoá, Brasília DF, dos lodos das lagoas anaeróbia e facultativas tratando efluentes de abatedouros. Ocorreu o aumento da concentração de cópias de fragmentos do gene para RNAr 16S, avaliados por PCRq após os 120 dias, indicando o enriquecimento da biomassa anammox. As condições estabelecidas para os sistemas biológicos parecem selecionar o mesmo grupo de bactérias anammox, independentemente da origem da biomassa, possivelmente havendo substituição de dominância dos grupos de bactérias anammox inicialmente presentes. Os índices de similaridades, calculados por comparações entre as sequências de nucleotídeos obtidas nesse estudo com aquelas de candidatas espécies anammox depositadas no Genbank utilizando o BLAST, indicam que os micro-organismos presentes nos sistemas testados pertencem à Ordem Brocadiales. Limitação de nitrito pode interferir no sucesso do processo, uma vez que as bactérias anammox têm menor afinidade por esse substrato do que as nitratantes e heterotróficas desnitrificantes. Em todos os sistemas biológicos testados o metabolismo anammox não foi exclusivo, uma vez que não foram atingidos os índices estequiométricos esperados. Nos sistemas biológicos ocorreu a concomitância dos processos metabólicos anammox, nitritação, nitratação e desnitrificação heterotrófica. Os inóculos utilizados e/ou as condições estabelecidas nesse estudo não favoreceram a redução do tempo de partida nos sistemas biológicos, sendo necessários mais de 200 dias de operação para enriquecimento e estabilidade do processo anammox. / The control and treatment of wastewater are the main mechanisms to prevent the nitrogen supply to aquatic ecosystems. This nutrient in high concentrations causes environmental and public health problems. The anammox process, carried out by anaerobic bacteria that oxidize ammonia using nitrite as a final electron acceptor, is presented with promising potential for the removal of nitrogen from wastewater, due to its reduced costs compared to the conventional treatment process, which is composed of nitrification and heterotrophic denitrification stages. In Brazil, one must seek sources of inoculum and study the conditions for the establishment of anammox process when this nitrogen removal mechanism becomes a technically viable treatment alternative. In this sense, the objectives of this study were to provide information on sources of inoculum, enrichment of microorganisms and activation of biomass for the startup of batch systems targeting biological removal of ammonia by anammox process. Six sources of inoculum were tested, derived from sludge systems treating wastewater from cattle and pig slaughterhouses, sediments from Paranoa Lake and from the leachate accumulation lake of the controlled landfill Jockey Club of Brasilia DF, in reactors operated by batch in bench scale, using synthetic wastewater together with increasing concentrations of substrates ammonia and nitrite. For 120 days, the systems were adjusted for promoting the enrichment of anammox biomass. Afterwards, the systems for evaluation of anammox activity were tested. It is suggested the presence of anammox microorganisms, checked by PCR and sequencing of the amplified fragments of the genes for 16S rRNA from biomass in the lake Paranoa sediment, Brasilia DF, the sludge of anaerobic and facultative lagoons treating effluent from slaughterhouse. There was an increase in the concentration of copies of gene fragments for 16S rRNA, evaluated by PCRq after 120 days, indicating enrichment of anammox biomass. The conditions developed for the biological systems seem to select the same group of anammox bacteria, regardless of their biomass origin, possibly having replacement of the anammox bacteria groups initially present. The levels of similarity, calculated by comparing the nucleotide sequences obtained in this study with those of candidate species anammox deposited in Genbank using the BLAST, indicate that microorganisms present in the tested systems belong to the Order Brocadiales. Limitation of nitrite may interfere with the success of the process, since the anammox bacteria has lower affinity for this substrate than nitrite oxidiziers and heterotrophic denitrifiers. In all the biological systems that were tested, anammox metabolism was not unique, since the expected stoichiometric ratio was not achieved. In the biological systems, there was the concurrence of anammox metabolic processes, nitritation, nitration and heterotrophic denitrification. The inoculum used and / or the conditions established in this study did not favor the reduction of the startup time of biological systems, requiring more than 200 days of operation for enrichment and stability of the anammox process.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-01-25T18:39:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Ramona Conceição Moreira de Azevedo.pdf: 2931149 bytes, checksum: 762bb081fd93d0308920a8518a005437 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T18:39:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Ramona Conceição Moreira de Azevedo.pdf: 2931149 bytes, checksum: 762bb081fd93d0308920a8518a005437 (MD5) Previous issue date: 2014-03-21 / FACEPE / A disponibilidade e usos da água na região Nordeste do Brasil, particularmente na região semiárida, representam um grande entrave para seu desenvolvimento. O sistema de captação e armazenamento de água de chuva em cisternas constitui uma solução individual de abastecimento de água e é uma forma simples de obtenção de água, que já vem sendo adotada há vários séculos. Apesar da melhoria da qualidade de vida da população que utiliza cisternas como forma de abastecimento, durante períodos críticos de estiagem a água de chuva armazenada nas cisternas se esgota e é substituída por água de origem desconhecida, transportada por meio de carro-pipa e distribuída para as comunidades. Os carros-pipa, embora representem uma alternativa mais rápida e de fácil fornecimento de água para populações rurais e urbanas em tempos de crise, por muitas vezes pode ter sido a causa da contaminação da água transportada para as comunidades. O conceito básico da presente pesquisa reside na ideia de adequar água armazenada em cisternas para consumo humano, através da remoção inicial das impurezas mais grosseiras como sólidos, no coador de pano, filtro e potes de barro, em seguida a remoção de patógenos, através da técnica de desinfecção solar - SODIS. A primeira etapa consiste em avaliar a qualidade da água armazenada em 3 cisternas localizadas em Lajedo do Cedro, município de Caruaru – PE. Verificou-se que dentre os parâmetros físico-químicos analisados, somente cloretos não estiveram em conformidade com a Portaria do Ministério da Saúde Nº 2914/11. Verificou-se que tal parâmetro foi excedido em 16% na cisterna C1. Em relação aos parâmetros bacteriológicos, foi detectada a presença de coliformes totais em 100% das amostras analisadas e de E. coli em 87% das amostras analisadas. A segunda etapa é avaliar as variações SODIS quanto à influência da concentração de oxigênio e influência da coloração da garrafa. Verificou-se que a garrafa com cobertura preta e agitação manual foi a que apresentou melhor eficiência de desinfecção solar, pois foi o tipo de cobertura que proporcionou maiores temperaturas da água. Foi constatada uma eficiência de 93% na inativação de coliformes totais e 85% de E. coli. A terceira etapa é avaliar a eficiência de 4 diferentes arranjos de tratamento de água doméstico, sendo eles: (I) coador de pano + filtro de barro, (II) pote de barro + filtro de barro, (III) filtro de barro e (IV) pote de barro, seguidos do pós-tratamento com o processo SODIS mais eficiente da etapa 2. Os quatro arranjos de tratamento doméstico testados em laboratório mostraram que os tratamentos não possuem eficiência significativa na remoção de cloretos, dureza, alcalinidade, condutividade e pH. Em relação à turbidez, o tratamento I foi o mais eficiente, apresentando eficiência de remoção média de 78%, ao passo que o tratamento II apresentou 69% de eficiência de remoção. Em relação aos parâmetros bacteriológicos, os tratamentos I e II apresentaram eficiência de remoção de coliformes totais de 85% e 87%, respectivamente. Em relação à E. coli notou-se uma eficiência de remoção nos tratamentos I e II, respectivamente de 82% e 85%. Em nenhum dos tratamentos, conseguiu-se obter 100% de eficiência na remoção de coliformes totais ou E. coli. Nos experimentos de desinfecção solar como pós-tratamento, verificou-se eficiência na inativação de 100% de coliformes totais e E. coli ainda remanescentes dos quatro tratamentos domésticos testados em laboratório. Considerando o recrescimento bacteriano de 24 horas verificou-se que 21% das amostras apresentaram presença de coliformes totais e 100% das amostras houve ausência de E. coli. Ao avaliar as amostras com 48 horas de repouso, verificou-se recrescimento bacteriano em 33% das amostras de coliformes totais e permanência da ausência de E. coli. / The availability and use of water in the Northeast region of Brazil, particularly in the semiarid region, represent a major obstacle to its development. The system for capturing and storing rainwater in tanks is an individual solution of water and is a simple way of obtaining water, which has been adopted for several centuries. Despite the improvement in quality of life using cisterns as a way to supply, during critical periods of drought rainwater stored in cisterns runs out and is replaced by water of unknown origin, transported by tanker car and distributed to communities. Water tank truck, while representing a faster and easier alternative to supply of water to rural and urban populations in times of crisis, have sometimes been the cause of water contamination transported to communities. The basic concept of this research is the idea of adapting water stored in cisterns for human consumption by first through the removal of the coarse impurities as solids, the cloth strainer, filter and clay pot, then the removal of pathogens, through the technique of solar water disinfection – SODIS. The first part is to evaluate the quality of water stored in 3 cisterns located in the Lajedo of Cedro, city of Caruaru - PE. It was found that among the physico-chemical parameters analyzed, only chlorides were not in accordance with the Ordinance Nº 2914/11, of the Ministry of Health. It was found that this parameter has exceeded 16% in the C1 cistern. By bacteriological parameters, detected the presence of total coliforms in 100% of samples and E. coli in 87% of samples. The second part is to evaluate the SODIS variations in the influence of oxygen concentration and influence of solar radiation. It was found that the bottle with black cover and manual agitation showed the best efficiency of solar disinfection because it was the kind of coverage provided higher water temperatures. An efficiency of 93% in the inactivation of total coliforms and 85% of E. coli was found. The third part is to evaluate the efficiency of 4 different models of household water treatment, appointed: (I) cloth strainer + clay filter , (II) clay pot+ clay filter, (III) clay filter and (IV) pot clay, followed by post- treatment with the SODIS process is more efficient in part 2. The four models domestic treatment tested in the laboratory show that the treatments did not have significant efficiency in the removal of chlorides, hardness, alkalinity, pH and conductivity. Relative the turbidity, the treatment I was the most effective, with an average removal efficiency of 78%, and the treatment II presented 69% of removal efficiency. Relative the bacteriological parameters, treatment I and II presented removal efficiency of total coliforms 85% and 87%, respectively. Relative the E. coli is noted removal efficiency in groups I and II respectively 82% and 85%. In none of the treatments, it was able to obtain 100 % efficiency in removing total coliforms or E. coli. In the experiments of solar disinfection and post-treatment, was noted on the inactivation efficiency of 100% of total coliforms and E. coli still remnants of household four treatments tested in the laboratory. Considering bacterial regrowth 24 hours was found that 21% of the samples showed the presence of total coliforms and 100% of the samples, there was E. coli. Evaluation of the samples with 48 hours of rest, there is bacterial regrowth in 33% of samples of total coliforms and permanence of the absence of E. coli.

Neste trabalho, um polímero eletrólito derivado de goma de cajueiro graftizada com poliacrilamida (GC-g-PAM) foi desenvolvido para uso como floculante no tratamento de águas. Foi investigado o efeito da concentração de acrilamida e do iniciador persulfato de potássio, da energia de micro-ondas e de ultrassom sobre a eficiência da reação, produtividade e viscosidade intrínseca dos copolímeros GC-g-PAM. As matérias-primas e os copolímeros graftizados foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho, ressonância magnética nuclear, análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial e espalhamento de luz dinâmico. A síntese realizada por ultrassom permitiu a obtenção de copolímeros graftizados com elevada eficiência de grafting e viscosidade intrínseca, em curto período de tempo. Os copolímeros obtidos com baixa concentração de iniciador (1,90×10−4 mol e 2,85×10−4 mol) apresentaram raio hidrodinâmico 1,5 vezes maior do que o raio da goma de cajueiro devido à graftização de cadeias longas de poliacrilamida nas cadeias da goma de cajueiro. A estrutura química dos copolímeros graftizados afetou positivamente o desempenho destes quando utilizados como floculante no processo de floculação. Os copolímeros GC-g-PAM apresentaram eficiência superior a 90% na remoção da turbidez de suspensão aquosa de caulim, usada como referência, bem como em água de abastecimento in natura. A grande vantagem dos floculantes GC-g-PAM reside no fato destes apresentarem cadeia macromolecular biodegradável e cadeias laterais menores do que a cadeia principal da poliacrilamida comercial, não biodegradável, utilizada como floculante. O uso do floculante derivado da goma de cajueiro para recuperação e purificação de águas, em detrimento do floculante sintético, visa a longo prazo diminuir o impacto ambiental causado pelo acúmulo de floculante sintético no lodo, já que esse não é biodegradável. / In this work a polymer electrolyte derived from cashew gum with polyacrylamide (GC-g-PAM) was developed for use as a flocculant in water treatment. The effect of concentration of acrylamide and potassium persulfate initiator, as well as microwave and ultrasound energy over the grafting efficiency, productivity, and intrinsic viscosity of copolymers GC-g-PAM were investigated. The raw materials and grafted copolymers were characterized by infrared spectroscopy, nuclear magnetic resonance spectroscopy, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, and dynamic light scattering. The synthesis performed with ultrasound allowed the achievement of grafted copolymer with high grafting efficiency and intrinsic viscosity, in a short reaction time. The copolymers obtained at low initiator concentration (1.90×10−4 mol and 2.85×10−4 mol) presented a hydrodynamic radius 1.5 times larger than the one from cashew gum due to grafting of long chains of polyacrylamide onto cashew gum backbone. The chemical structure of grafted copolymers affected positively the performance of flocculants when they were used in flocculation processes. The turbidity removal of copolymer GC-g-PAM in kaolin suspension, used as reference, and in water treatment was higher than 90%. The great advantage of flocculants GC-g-PAM lies in the fact that they show biodegradable macromolecular chain with branches that are shorter than polyacrylamide commercial, non-biodegradable, used as a flocculant. The use of flocculant derived from cashew gum for water purification and recovery, instead of synthetic flocculant, in long term will decrease the environmental impact caused by the accumulation of synthetic flocculant in the sludge, since it is non-biodegradable.

139 f. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2009-08-03T13:47:23Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Deborah_Freitas_Veras.pdf: 1051194 bytes, checksum: dc52b4b805c1b65ba845e75c5ed0d2a0 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-08-04T12:01:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Deborah_Freitas_Veras.pdf: 1051194 bytes, checksum: dc52b4b805c1b65ba845e75c5ed0d2a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-08-04T12:01:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Deborah_Freitas_Veras.pdf: 1051194 bytes, checksum: dc52b4b805c1b65ba845e75c5ed0d2a0 (MD5) Previous issue date: 2006-09 / Nas últimas décadas, verifica-se um crescente interesse científico e debate público a respeito dos potenciais efeitos adversos associados à exposição humana e animal aos perturbadores endócrinos. Águas residuárias são as fontes mais comuns de contaminação de perturbadores endócrinos e, segundo a literatura, essas substâncias não são removidas por completo nos tratamentos convencionais de água e esgotos. A adsorção em carvão ativado tem sido apontada como uma opção para a remoção de perturbadores endócrinos. Entretanto, a eficiência do carvão ativado, de um modo geral, depende da sua matériaprima, da área superficial e distribuição do tamanho dos poros e das características dos compostos a serem adsorvidos. Assim, o presente trabalho contempla a avaliação da remoção de perturbadores endócrinos por carvão ativado em pó (CAP), sob condições controladas em laboratório. Os perturbadores endócrinos selecionados para estudo foram o 17β-estradiol e o p-nonilfenol devido, respectivamente, ao maior potencial de risco aos seres vivos e às concentrações elevadas encontradas em esgotos e mananciais. A metodologia consistiu em ensaios de capacidade adsortiva, realizados com amostras preparadas com água deionizada (cerca de 1 μg/L de 17β-estradiol e 100 μg/L de pnonilfenol) e CAPs produzidos no Brasil (3 de origem vegetal e 1 de origem animal), e análises de residuais utilizando o método ELISA. Verificou-se que o modelo de Freundlich foi o que melhor representou a adsorção do 17β-estradiol nos carvões de origem vegetal. Quanto às curvas de residuais obtidas, estas se assemelharam a um decaimento exponencial negativo com relação à dosagem de CAP, com remoções proporcionalmente mais significantes para dosagens menores que 10mg de CAP/L. Observou-se, a partir de correlações de dados, que o 17β-estradiol apresentou maior tendência a ser adsorvido nos microporos e que o carvão mineral tem um comportamento diferenciado, pois ao mesmo tempo em que apresentou o maior percentual de remoção, não se ajustou aos modelos de Freundlich e Langmuir. Quanto ao p-nonilfenol, devido a problemas experimentais, não são apresentados resultados, mas são relatadas as dificuldades enfrentadas. __________________________________________________________________ ABSTRACT / In the last decades, a growing scientific concern and public debate have been raised over the potential adverse effects associates to human and animal exposure to endocrine disruptors (EDs). Domestic sewers and treated effluents are the most common source of contamination and, according to the literature, these substances are only partially removed by conventional water and wastewater treatments. Adsorption on activated carbon has been recognized as an option for the removal of endocrine disruptors. However, the activated carbon efficiency, in general, depends on the original material, on the superficial area and pores size distribution and on the characteristics of the compound to be adsorbed. This work presents an evaluation of the removal of endocrine disruptors by powdered activated carbon (PAC), carried out under controlled laboratory conditions. The endocrine disruptors selected to be evaluated were the 17β-estradiol and the p-nonilfenol due to, respectively, the higher risk potential to live beings and the high concentrations found in sewerage and raw water. Adsorptive capacity experiments were carried out using samples prepared with ultra-pure water (around 1 μg/L de 17β-estradiol e 100 μg/L de p-nonilfenol) and PACs produced in Brazil (3 of vegetal origin and 1 of animal origin). Immunoassay (ELISA) was used to quantify ED residuals. It was verified that the Freundlich’s Model was more adequate to describe the adsorption of 17β-estradiol on PAC of vegetal origin. The residuals curves obtained followed, approximately, a negative exponential decline with the increase of PAC dosage, presenting more significant removals for dosages below 10mg of PAC/L. It was observed, from correlations data, that the 17β-estradiol had higher tendency to be adsorbed by micropores and that the animal origin PAC had a singular behavior. Although it presented the highest removal efficiency, the adsorption results were not adjustable to either Freundlich’s or Langmuir’s Models. Due to experimental problems, pnonylphenol adsorption capacity data are not presented, nevertheless the difficulties faced are discussed in details.

Neste trabalho, um polímero eletrólito derivado de goma de cajueiro graftizada com poliacrilamida (GC-g-PAM) foi desenvolvido para uso como floculante no tratamento de águas. Foi investigado o efeito da concentração de acrilamida e do iniciador persulfato de potássio, da energia de micro-ondas e de ultrassom sobre a eficiência da reação, produtividade e viscosidade intrínseca dos copolímeros GC-g-PAM. As matérias-primas e os copolímeros graftizados foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho, ressonância magnética nuclear, análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial e espalhamento de luz dinâmico. A síntese realizada por ultrassom permitiu a obtenção de copolímeros graftizados com elevada eficiência de grafting e viscosidade intrínseca, em curto período de tempo. Os copolímeros obtidos com baixa concentração de iniciador (1,90×10−4 mol e 2,85×10−4 mol) apresentaram raio hidrodinâmico 1,5 vezes maior do que o raio da goma de cajueiro devido à graftização de cadeias longas de poliacrilamida nas cadeias da goma de cajueiro. A estrutura química dos copolímeros graftizados afetou positivamente o desempenho destes quando utilizados como floculante no processo de floculação. Os copolímeros GC-g-PAM apresentaram eficiência superior a 90% na remoção da turbidez de suspensão aquosa de caulim, usada como referência, bem como em água de abastecimento in natura. A grande vantagem dos floculantes GC-g-PAM reside no fato destes apresentarem cadeia macromolecular biodegradável e cadeias laterais menores do que a cadeia principal da poliacrilamida comercial, não biodegradável, utilizada como floculante. O uso do floculante derivado da goma de cajueiro para recuperação e purificação de águas, em detrimento do floculante sintético, visa a longo prazo diminuir o impacto ambiental causado pelo acúmulo de floculante sintético no lodo, já que esse não é biodegradável. / In this work a polymer electrolyte derived from cashew gum with polyacrylamide (GC-g-PAM) was developed for use as a flocculant in water treatment. The effect of concentration of acrylamide and potassium persulfate initiator, as well as microwave and ultrasound energy over the grafting efficiency, productivity, and intrinsic viscosity of copolymers GC-g-PAM were investigated. The raw materials and grafted copolymers were characterized by infrared spectroscopy, nuclear magnetic resonance spectroscopy, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, and dynamic light scattering. The synthesis performed with ultrasound allowed the achievement of grafted copolymer with high grafting efficiency and intrinsic viscosity, in a short reaction time. The copolymers obtained at low initiator concentration (1.90×10−4 mol and 2.85×10−4 mol) presented a hydrodynamic radius 1.5 times larger than the one from cashew gum due to grafting of long chains of polyacrylamide onto cashew gum backbone. The chemical structure of grafted copolymers affected positively the performance of flocculants when they were used in flocculation processes. The turbidity removal of copolymer GC-g-PAM in kaolin suspension, used as reference, and in water treatment was higher than 90%. The great advantage of flocculants GC-g-PAM lies in the fact that they show biodegradable macromolecular chain with branches that are shorter than polyacrylamide commercial, non-biodegradable, used as a flocculant. The use of flocculant derived from cashew gum for water purification and recovery, instead of synthetic flocculant, in long term will decrease the environmental impact caused by the accumulation of synthetic flocculant in the sludge, since it is non-biodegradable.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-08-01T16:08:41Z No. of bitstreams: 1 2017_JorgeThiagoDuartedaSilvaVianna.pdf: 4414594 bytes, checksum: 3c21eb7fe7eded4fdfe4e244de46443c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-31T21:14:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_JorgeThiagoDuartedaSilvaVianna.pdf: 4414594 bytes, checksum: 3c21eb7fe7eded4fdfe4e244de46443c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-31T21:14:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_JorgeThiagoDuartedaSilvaVianna.pdf: 4414594 bytes, checksum: 3c21eb7fe7eded4fdfe4e244de46443c (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / O crescimento populacional, o uso indiscriminado da água e as mudanças climáticas vêm produzindo crises de abastecimento urbano de água. Nesse contexto se encontra Brasília, uma área altamente urbanizada, com predominância de nascentes, longos períodos de seca e risco de desabastecimento. Outro aspecto de Brasília é possuir o maior porcentual de imóveis funcionais do Brasil. Diante disso, este trabalho analisou os métodos de conservação de água em edificações residenciais funcionais no Plano Piloto, em Brasília. Para tanto, foram elencados dois estudos de caso, um imóvel a ser reformado (Categoria 1) e um imóvel a ser construído (Categoria 2). Para a análise, determinou-se o padrão de consumo e foram obtidos os consumos de água dos aparelhos, e concebido o emprego das tecnologias de conservação de água. A partir disso foram feitas as combinações das alternativas possíveis. Devido ao grande número de alternativas, foi realizada a triagem para se obter um conjunto menor de alternativas viáveis. Por meio de consulta a um painel de especialistas, foram estabelecidos objetivos e critérios de análise, e seus respectivos pesos. As alternativas selecionadas tiveram suas performances em cada critério calculadas, formando a matriz de consequências (“payoff”). Foram aplicados os métodos multicritério e multiobjetivo TOPSIS e ELECTRE III, para hierarquizar essas alternativas. Após a execução desses métodos, as duas categorias de edificação tiveram como alternativa classificada em primeiro lugar o uso de equipamentos economizadores de água. Na sequência, o aproveitamento de água de chuva destacou-se devido à melhor qualidade da água bruta e poucas interferências necessárias no imóvel, e vieram classificadas mais abaixo as alternativas envolvendo reúso com águas cinzas. Em geral, alternativas com alta concentração de coliformes fecais na água bruta tiveram sua classificação prejudicada. Como conclusão geral, esta pesquisa mostrou que não há em Brasília, até o momento, incentivo para medidas de conservação de água. Tal fato pôde ser comprovado pela posição de destaque da alternativa que refletia a não tomada de ações em ambas as categorias de edifícios. Por outro lado, demonstrou-se a viabilidade de algumas alternativas de conservação de água atendendo diversos objetivos e exigências distintas, tal qual o uso de dispositivos economizadores. / Population growth, the indiscriminate use of water and climate change have been leading to water supply crises. Brasilia is found in this context, a highly urbanized area, with a predominance of springs, long periods of drought and risk of shortages. Another aspect of Brasilia is to have the largest percentage of residences for civil servants in Brazil. Therefore, this work analyzed the methods of water conservation in this kind of residential buildings in the Pilot Plan, in Brasilia. To do so, two case studies were considered, a property to be renovated (Category 1) and a property to be built (Category 2). For the analysis, the consumption pattern was determined and the water consumption of the appliances was obtained, and the use of water conservation technologies was conceived. From this, the combinations of possible alternatives were made. Due to the large number of alternatives, screening was done to obtain a smaller set of viable alternatives. Through consultation to a panel of experts, objectives and criteria of analysis, and their respective weights, were established. The selected alternatives had their performances calculated in each criterion, forming the consequence matrix (“payoff matrix”). The multicriteria and multi-objective TOPSIS and ELECTRE III methods were applied to hierarchize these alternatives. After the execution of these methods, the two categories of buildings had as the first classified alternative the use of water saving equipment. Subsequently, the use of rainwater stood out due to the better quality of the raw water and few necessary interferences in the property, and the alternatives involving reuse with gray water were classified in position just below. In general, alternatives with high concentration of fecal coliforms in the raw water had their classification impaired. As a general conclusion, this research showed that there is no incentive for water conservation measures in Brasilia. This fact could be proven by the prominent position of the alternative that reflected the non-taking of actions in both categories of buildings. On the other hand, the viability of some water conservation alternatives has been demonstrated, meeting different objectives and requirements, such as the use of economising devices.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Biologia, Pós-Graduação em Biologia Microbiana, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-20T17:33:47Z No. of bitstreams: 1 2018_NatalyMitieNatsumeMoriya.pdf: 2644950 bytes, checksum: ea481d769cf8a761af43566c542d198a (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-20T19:34:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_NatalyMitieNatsumeMoriya.pdf: 2644950 bytes, checksum: ea481d769cf8a761af43566c542d198a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-20T19:34:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_NatalyMitieNatsumeMoriya.pdf: 2644950 bytes, checksum: ea481d769cf8a761af43566c542d198a (MD5) Previous issue date: 2018-07-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / A contaminação por patógenos humanos na água de esgoto é um assunto importante, principalmente em locais onde as condições de saneamento não são ideais. A tecnologia de Next Generation Sequencing (NGS) tem sido utilizada em diversos estudos metagenômicos virais (viromas). Além de descrever a diversidade genética, é uma ferramenta útil para analisar o viroma em amostras de esgoto. Apesar do interesse no tratamento de água, a cidade de Brasília não possuí um estudo de censo e informações focado na contaminação viral do Lago Paranoá. Com este propósito, os patógenos humanos astrovírus (HAstV), norovírus (NoV) e sapovírus (SaV) foram selecionados e investigados em amostras de água não-tratada (influente) e tratada (efluente) utilizando o NGS. Amostras de influente e efluente (de março, maio de 2016 e fevereiro de 2017) foram coletadas na estação de tratamento de água de esgoto em Brasília, Brasil. As amostras foram submetidas a processos de extração de RNA e as bibliotecas de cDNA foram sequenciadas através do Illumina HiSeq 2000, com a condição de 100 bases paired-end. Os reads foram trimados através do Trimmomatic e os contigs foram montados com os programas Megahit e Velvet. As sequências foram analisadas por tBLASTX e Megablast, respectivamente, contra o "RefSeq Virus" utilizando o software Geneious v.8.1. Os reads resultantes também foram enviados e analisados na plataforma online Kaiju. Os SaV foram detectados nas seis amostras sequenciadas, HAstV e NoV foram encontrados em todas as amostras, exceto no efluente de maio. Os resultados encontrados foram discutidos e comparados com estudos brasileiros e internacionais. / Contamination of human pathogen in wastewater is an important matter, especially where sanitation is not ideal condition. Next Generation Sequencing (NGS) has been applied in several viral metagenomes (viromes) studies. Besides describing gene diversity, it is a helpful tool to analyze virome in sewage water. Despite the interest in wastewater treatment, Brasilia city lacks a census study and information aiming to assess viral contamination in Paranoa lake. For this purpose, the human pathogens astrovirus (HAstV), norovirus (NoV) and sapovirus (SaV) were selected in untreated (influent) and treated (effluent) wastewater and investigated using NGS technology. Samples of influent and effluent stream (from March, May of 2016 and February of 2017) were collected at the treatment station of wastewater in Brasília, Brazil. Samples were submitted to RNA extraction process and the cDNA libraries were sequenced using Illumina HiSeq 2000 with the condition of 100 base paired-end. The NGS reads were trimmed by Trimmomatic and the contigs were assembled with Megahit and Velvet. The assembled contigs were analyzed by tBLASTX and Megablast, respectively, against RefSeq Virus using Geneious Software v.8.1. Resulted reads were also uploaded and analyzed on Kaiju online platform. SaV were detected in the six sequenced samples, HAstV and NoV were found in all samples except the May untreated water sample. The results found were discussed and compared with Brazilian and international studies.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000426453-Texto+Completo-0.pdf: 843382 bytes, checksum: b70ea54a70a9fb2e6becb715b3f9bc26 (MD5) Previous issue date: 2010 / Antibiotics are widely used and presenting broadcast in wastewater. Among these compounds, one can highlight the group of nitroimidazoles, which are used in the treatment of sexually transmitted diseases. Under heavy use, the compound metronidazole and its byproducts are present in surface waters. This substance has a high resistance to traditional wastewater treatment and thus search for tools to more efficient degradation of this drug. Among the processes that can degrade metronidazole are the Advanced Oxidation Processes, POAs, with emphasis on the Fenton reaction and photo-Fenton. The present study investigates the degradation of metronidazole present in synthetic samples, as a way of reducing the toxicity of these. Aquatic organisms (Daphnia similis) were used as a means of evaluating the effectiveness of treatments on toxicity. The photo-Fenton reactions classic and photo-Fenton type showed the highest levels of degradation for a substance with low levels of total iron free. The toxicity data indicated that the products after the treatments showed similar EC50 to starting the drug, indicating that no increase in toxicity. / Antibióticos são amplamente utilizados, e se apresentam difundidos em águas residuais. Entre esses compostos, pode-se salientar o grupo dos nitroimidazóis, usados no tratamento de doenças sexualmente transmissíveis. Em virtude do grande uso, o composto metronidazol e seus subprodutos estão presentes em águas superficiais. Essa substância tem grande resistência aos processos convencionais de tratamento de efluentes e, assim buscam-se ferramentas mais eficientes para a degradação desse fármaco. Entre os processos capazes de degradar o metronidazol estão os Processos Oxidativos Avançados-POAs, com destaque para a reação Fenton e Foto-Fenton. O presente estudo buscou a degradação do metronidazol presente em amostras sintéticas, como forma de redução da toxicidade dessas. Organismos aquáticos (Daphnia similis) foram usados como forma de avaliar a eficiência dos tratamentos sobre a toxicidade. As reações foto-Fenton clássica e tipo foto-Fenton apresentaram os maiores teores de degradação para substância, com baixos teores de ferro total livre. Os dados de toxicidade indicaram que os subprodutos após os tratamentos apresentaram CE50 semelhantes aos do fármaco de partida, indicando que não houve aumento da toxicidade.