A crescente taxa de urbanização com descarga de esgoto sem tratamento prévio nos ecossistemas aquáticos e o aumento do uso de fertilizantes para desenvolvimento agrícola são causas da aceleração da floração de cianobactérias em águas de mananciais destinadas ao consumo humano. Cabe ao tratamento de água para abastecimento atender as especificações da legislação em relação à potabilidade necessitando remover as cianobactérias e suas toxinas. Este trabalho teve por objetivo estudar a utilização de bagaço de cana-de-açúcar in natura para adsorção de microcistina-LR da Microcystis aeruginosa em comparação com o carvão ativado. Foram realizados ensaios de adsorção a temperatura ambiente, com três concentrações iniciais de microcistina-LR: 3,83, 3,33 e 2,36 μg.L-1 no tempo total de 10 h, e a caracterização físico-química dos adsorventes para analisar a remoção da microcistina-LR. O desempenho da adsorção foi avaliado pela capacidade adsortiva e pela eficiência da remoção de toxina. Os resultados para o bagaço de cana-de-açúcar in natura não possibilitaram o alcance do limite inferior de concentração de microcistina de 1,0 μg.L-1 estabelecido na Portaria MS 2914/2011, porém, permitiram eficiência 8% maior de remoção da microcistina no bagaço de cana-de-açúcar comparado ao carvão ativado para maior concentração de adsorvato, mesmo apresentando área superficial de 1,28 m2.g-1 e superfície menos porosa e heterogênea que o carvão. A melhor taxa de remoção foi de 65%. de microcistina para concentração de 2,36 μg.L-1 no carvão ativado. Verificou-se também que o desempenho dos adsorventes foi melhor representado pelo Modelo da Isoterma de Freundlich do que pelo Modelo da Isoterma de Langmuir. De modo geral, a utilização do bagaço de cana-de-açúcar in natura para remoção de microcistina demonstra ser uma alternativa no tratamento de água comparado a outros adsorventes, porém, necessitando ser melhor estudada. / Increasing urbanization rate with untreated sewage discharge in aquatic ecosystems, and the increased use of fertilizers for agricultural development are causes of the acceleration of cyanobacterial bloom in water fountains which are intended for human consumption. It is important that the treatment for water supply meets the specifications of legislation for the potability that requires removing cyanobacteria and their toxins. This work aimed to study the use of in natura sugarcane bagasse for microcystin-LR adsorption of Microcystis aeruginosa compared to activated carbon. Adsorption experiments were carried out at room temperature with three initial concentrations of microcystin-LR: 3.83, 3.33 and 2.36 μg.L-1 total time of 10 h, and physico-chemical characterization of adsorbents analyzing the removal of microcystin-LR. The performance was evaluated by the adsorption capacity and adsorption by the toxin removal efficiency. The results for in natura sugarcane bagasse did not allow the scope of microcystin concentration lower limit of 1.0 μg.L -1 established in the MS 2914/2011, however, it allowed 8% higher efficient removal of microcystin in bagasse sugarcane compared to activated carbon to higher concentration of adsorbents, even with surface area of 1.28 m2.g-1 and less porous and heterogeneous surface than coal. The best removal rate was 65% microcystin concentration to 2.36 μg.L-1 on activated carbon. It was also found that the performance of adsorbents was best represented by the Freundlich Isotherm of Model than the Model Langmuir Isotherm. In general, the use of in natura sugar bagasse for removing microcystin proves to be an alternative water treatment compared to other adsorbents, however, it needs further studies.

CNPq / No meio da ampla biodiversidade da flora brasileira, a ora-pro-nobis (Pereskia aculeata Miller) desperta especial interesse, pela alta quantidade de mucilagem em suas folhas. Plantas mucilaginosas são estudadas há algum tempo no processo de floculação/coagulação em tratamentos de água, com a intenção de, reduzir ou até mesmo suceder a utilização do sulfato de alumínio. A mucilagem é um biopolímero com grande capacidade de formar gel, soluções viscosas e estabilizar sistemas de emulsão. O presente trabalho teve como finalidade, avaliar o rendimento da mucilagem em processos de extração, caracterizar a mucilagem não clarificada, e clarificada e aplicar o biopolímero clarificado da P. aculeata, no processo de coagulação/floculação. Para tal as folhas foram secas em estufa até peso constante, foi feita a extração da mucilagem em solução aquosa por duas metodologias diferentes avaliando assim o rendimento, caracterização da morfologia por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difratometria de raio X (DRX), composição estrutural por infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), determinação do pH potencial de carga zero e do comportamento térmico por análise termogravimétrica (TG/DSC). Para a avaliação de coagulação e floculação, o biopolímero foi avaliado em água do Rio Pato Branco por ensaios em Jar Test avaliando a eficiência da remoção de turbidez, remoção de substâncias húmicas, e aromáticas. A extração da mucilagem foi avaliada no rendimento da produção, em que a extração a 95 ºC (30 min) apresentou rendimento três vezes maior que a extração a 60 ºC (6 horas). A caracterização morfológica exibiu uma estrutura amorfa, esponjosa e com adesão de partículas menores à superfície das partículas maiores, indicando um material higroscópico que pode ser usado como coagulante, sendo semelhante a outras mucilagens pesquisadas, em aspectos de grupos funcionais e de comportamento térmico. A P. aculeata se confirmou como auxiliar no processo de coagulação/floculação em relação aos parâmetros e faixas estudadas, sendo mais eficaz em conjunto com o sulfato de alumínio. Como é uma planta de fácil cultivo, atóxica e com custo relativamente baixo para a extração do seu biopolímero é uma alternativa promissora no tratamento de água e efluentes diminuindo a utilização do sulfato de alumínio no processo de floculação/coagulação. / In the midst of the wide biodiversity of Brazilian flora, the ora-pro-nobis (Pereskia aculeata Miller) arouses special interest because of the high amount of mucilage in its leaves. Mucilage plants have been studied for some time in the flocculation / coagulation process in water treatments, with the intention of reducing or even succeeding the use of aluminum sulphate. Mucilage is a biopolymer with great gelforming, viscous solutions and stabilizing emulsion systems. The purpose of this study was to evaluate the yield of the mucilage in extraction processes, to characterize the clarified and clarified mucilage and to apply the clarified biopolymer of P. aculeata in the coagulation / flocculation process. For this, the leaves were oven dried to constant weight, the mucilage was extracted in aqueous solution by two different methodologies, evaluating the yield, characterization of the morphology by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffractometry (XRD) (FT-IR), determination of potential zero charge pH and thermal behavior by thermogravimetric analysis (TG / DSC). For the evaluation of coagulation and flocculation, the biopolymer was evaluated in water of the Pato Branco River by tests in Jar Test evaluating the efficiency of the removal of turbidity, removal of humic and aromatic substances. The extraction of the mucilage was evaluated in the yield of the production, in which the extraction at 95 ºC (30 min) yielded a three times higher yield than the extraction at 60 ºC (6 hours). The morphological characterization showed an amorphous structure, spongy and with adhesion of smaller particles to the surface of larger particles, indicating a hygroscopic material that can be used as a coagulant, being similar to other mucilages studied, in aspects of functional groups and thermal behavior. P. aculeata was confirmed as an aid in the coagulation / flocculation process in relation to the parameters and ranges studied, being more effective in conjunction with aluminum sulphate. As it is an easy-to-grow, non-toxic plant with relatively low cost for the extraction of its biopolymer, it is a promising alternative in the treatment of water and effluents by reducing the use of aluminum sulphate in the flocculation / coagulation process.

Com o aumento da população mundial a produção de alimentos também tem aumentado para suprir essas necessidades. Como consequência desses fatores temos o aumento da utilização dos recursos naturais, entre eles pode-se destacar o hídrico que após ser utilizado durante todo o processo acaba gerando efluentes com alta carga poluente que se não forem devidamente tratados podem acarretar em grandes problemas ambientais. Para minimizar esse problema faz-se o tratamento destes efluentes e um dos mecanismos utilizados é a coagulação. Os agentes coagulantes podem ser de origem química como alumínio ou ferro, ou de origem natural, também chamados de polieletrólitos, como moringa, quitosana e tanino. As vantagens da utilização dos polieletrólitos são inúmeras, pois podem ser utilizadas em tratamento de efluentes de vários segmentos da indústria, tratamento de esgotos domésticos e até mesmo para tratamento de água potável, além de apresentarem menor custo, maior eficiência e, menor volume de logo gerado comparado com os coagulantes de origem química, além de menor toxicidade podendo ser descartado mais facilmente e, até mesmo,ser utilizado na agricultura como fertilizante. / With increasing of world population food production has also increased to supply these needs. As a result of these factors have increased the use of natural resources, among them can be highlight that water after being used throughout the process eventually generates effluents with high pollutant load which if not properly treated can result in major environmental problems . To minimize this problem is used the treatment of these effluents and one of the mechanisms used is coagulation. The coagulants agents can be of chemical origin such as aluminum or iron , or natural origin , also called polyelectrolytes , such as moringa, chitosan and 12 tannin. The advantages of using polyelectrolytes are numerous, they can be used in the effluents treatment from various industries, wastewater treatment and even drinking water treatment , in addition to their lower cost, higher efficiency, the lower volume of the sludge generated compared with the chemical coagulant , also its lower toxicity enables easier discharge and may even be used in agriculture as fertilizer.

A crescente taxa de urbanização com descarga de esgoto sem tratamento prévio nos ecossistemas aquáticos e o aumento do uso de fertilizantes para desenvolvimento agrícola são causas da aceleração da floração de cianobactérias em águas de mananciais destinadas ao consumo humano. Cabe ao tratamento de água para abastecimento atender as especificações da legislação em relação à potabilidade necessitando remover as cianobactérias e suas toxinas. Este trabalho teve por objetivo estudar a utilização de bagaço de cana-de-açúcar in natura para adsorção de microcistina-LR da Microcystis aeruginosa em comparação com o carvão ativado. Foram realizados ensaios de adsorção a temperatura ambiente, com três concentrações iniciais de microcistina-LR: 3,83, 3,33 e 2,36 μg.L-1 no tempo total de 10 h, e a caracterização físico-química dos adsorventes para analisar a remoção da microcistina-LR. O desempenho da adsorção foi avaliado pela capacidade adsortiva e pela eficiência da remoção de toxina. Os resultados para o bagaço de cana-de-açúcar in natura não possibilitaram o alcance do limite inferior de concentração de microcistina de 1,0 μg.L-1 estabelecido na Portaria MS 2914/2011, porém, permitiram eficiência 8% maior de remoção da microcistina no bagaço de cana-de-açúcar comparado ao carvão ativado para maior concentração de adsorvato, mesmo apresentando área superficial de 1,28 m2.g-1 e superfície menos porosa e heterogênea que o carvão. A melhor taxa de remoção foi de 65%. de microcistina para concentração de 2,36 μg.L-1 no carvão ativado. Verificou-se também que o desempenho dos adsorventes foi melhor representado pelo Modelo da Isoterma de Freundlich do que pelo Modelo da Isoterma de Langmuir. De modo geral, a utilização do bagaço de cana-de-açúcar in natura para remoção de microcistina demonstra ser uma alternativa no tratamento de água comparado a outros adsorventes, porém, necessitando ser melhor estudada. / Increasing urbanization rate with untreated sewage discharge in aquatic ecosystems, and the increased use of fertilizers for agricultural development are causes of the acceleration of cyanobacterial bloom in water fountains which are intended for human consumption. It is important that the treatment for water supply meets the specifications of legislation for the potability that requires removing cyanobacteria and their toxins. This work aimed to study the use of in natura sugarcane bagasse for microcystin-LR adsorption of Microcystis aeruginosa compared to activated carbon. Adsorption experiments were carried out at room temperature with three initial concentrations of microcystin-LR: 3.83, 3.33 and 2.36 μg.L-1 total time of 10 h, and physico-chemical characterization of adsorbents analyzing the removal of microcystin-LR. The performance was evaluated by the adsorption capacity and adsorption by the toxin removal efficiency. The results for in natura sugarcane bagasse did not allow the scope of microcystin concentration lower limit of 1.0 μg.L -1 established in the MS 2914/2011, however, it allowed 8% higher efficient removal of microcystin in bagasse sugarcane compared to activated carbon to higher concentration of adsorbents, even with surface area of 1.28 m2.g-1 and less porous and heterogeneous surface than coal. The best removal rate was 65% microcystin concentration to 2.36 μg.L-1 on activated carbon. It was also found that the performance of adsorbents was best represented by the Freundlich Isotherm of Model than the Model Langmuir Isotherm. In general, the use of in natura sugar bagasse for removing microcystin proves to be an alternative water treatment compared to other adsorbents, however, it needs further studies.

CNPq / No meio da ampla biodiversidade da flora brasileira, a ora-pro-nobis (Pereskia aculeata Miller) desperta especial interesse, pela alta quantidade de mucilagem em suas folhas. Plantas mucilaginosas são estudadas há algum tempo no processo de floculação/coagulação em tratamentos de água, com a intenção de, reduzir ou até mesmo suceder a utilização do sulfato de alumínio. A mucilagem é um biopolímero com grande capacidade de formar gel, soluções viscosas e estabilizar sistemas de emulsão. O presente trabalho teve como finalidade, avaliar o rendimento da mucilagem em processos de extração, caracterizar a mucilagem não clarificada, e clarificada e aplicar o biopolímero clarificado da P. aculeata, no processo de coagulação/floculação. Para tal as folhas foram secas em estufa até peso constante, foi feita a extração da mucilagem em solução aquosa por duas metodologias diferentes avaliando assim o rendimento, caracterização da morfologia por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difratometria de raio X (DRX), composição estrutural por infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), determinação do pH potencial de carga zero e do comportamento térmico por análise termogravimétrica (TG/DSC). Para a avaliação de coagulação e floculação, o biopolímero foi avaliado em água do Rio Pato Branco por ensaios em Jar Test avaliando a eficiência da remoção de turbidez, remoção de substâncias húmicas, e aromáticas. A extração da mucilagem foi avaliada no rendimento da produção, em que a extração a 95 ºC (30 min) apresentou rendimento três vezes maior que a extração a 60 ºC (6 horas). A caracterização morfológica exibiu uma estrutura amorfa, esponjosa e com adesão de partículas menores à superfície das partículas maiores, indicando um material higroscópico que pode ser usado como coagulante, sendo semelhante a outras mucilagens pesquisadas, em aspectos de grupos funcionais e de comportamento térmico. A P. aculeata se confirmou como auxiliar no processo de coagulação/floculação em relação aos parâmetros e faixas estudadas, sendo mais eficaz em conjunto com o sulfato de alumínio. Como é uma planta de fácil cultivo, atóxica e com custo relativamente baixo para a extração do seu biopolímero é uma alternativa promissora no tratamento de água e efluentes diminuindo a utilização do sulfato de alumínio no processo de floculação/coagulação. / In the midst of the wide biodiversity of Brazilian flora, the ora-pro-nobis (Pereskia aculeata Miller) arouses special interest because of the high amount of mucilage in its leaves. Mucilage plants have been studied for some time in the flocculation / coagulation process in water treatments, with the intention of reducing or even succeeding the use of aluminum sulphate. Mucilage is a biopolymer with great gelforming, viscous solutions and stabilizing emulsion systems. The purpose of this study was to evaluate the yield of the mucilage in extraction processes, to characterize the clarified and clarified mucilage and to apply the clarified biopolymer of P. aculeata in the coagulation / flocculation process. For this, the leaves were oven dried to constant weight, the mucilage was extracted in aqueous solution by two different methodologies, evaluating the yield, characterization of the morphology by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffractometry (XRD) (FT-IR), determination of potential zero charge pH and thermal behavior by thermogravimetric analysis (TG / DSC). For the evaluation of coagulation and flocculation, the biopolymer was evaluated in water of the Pato Branco River by tests in Jar Test evaluating the efficiency of the removal of turbidity, removal of humic and aromatic substances. The extraction of the mucilage was evaluated in the yield of the production, in which the extraction at 95 ºC (30 min) yielded a three times higher yield than the extraction at 60 ºC (6 hours). The morphological characterization showed an amorphous structure, spongy and with adhesion of smaller particles to the surface of larger particles, indicating a hygroscopic material that can be used as a coagulant, being similar to other mucilages studied, in aspects of functional groups and thermal behavior. P. aculeata was confirmed as an aid in the coagulation / flocculation process in relation to the parameters and ranges studied, being more effective in conjunction with aluminum sulphate. As it is an easy-to-grow, non-toxic plant with relatively low cost for the extraction of its biopolymer, it is a promising alternative in the treatment of water and effluents by reducing the use of aluminum sulphate in the flocculation / coagulation process.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / In this work, was evaluated the treatment of the effluent from a fipronil insecticide production plant by a process that consists of two parts: initially a conventional treatment step, by flocculation, was carried out in order to remove suspended solids. For that, were tested the concentrations of 40, 80, 160, 240 e 320 mg L-1, of the flocculant (FeCl3), obtaining the highest solid and fipronil removal efficiency when the 160 mg L-1 concentration was used. Once this first treatment step was done, was evaluated the photodegradation by photo-Fenton process, using artificial UV irradiation. The process efficiency was monitored by fipronil concentration decay, determined by high performance liquid chromatography (HPLC), removal of organic load given by dissolved organic carbon (DOC), chemical oxygen demand (COD) decay and H2O2 consumption. In addition, acute toxicity tests were performed, using the microcrustacean Artemia salina. The H2O2 concentrations of 2241, 2689, 3362, 4482 e 6723 mg L-1 were evaluated, according to the efficiency and kinetic of organic matter decay. With the increasing of H2O2 concentration, was observed an enhancement on degradation efficiency, therefore, the highest degradation efficiency was achieved when the highest H2O2 concentration was used. In a second moment was tested, the amount of Fe2+, among concentrations of 15, 45 e 60 mg L-1, the concentration of 60 mg L-1 presented the best DOC and COD removal results. The organic load effect on the degradation process was also evaluated, the effluent was diluted to 20, 15 and 5% in total volume, then experiments under the previously determined conditions, [Fe2+] = 60 mg L-1 and [H2O2] = 6732 mg L-1, was carried out. The best removal efficiency and kinetic results was obtained by the highest organic load tested. With the parameters optimized, the evolution of acute toxicity to Artemia salina was monitored during the photo-Fenton degradation. A decrease of toxicity from 100 to 13% at the first hour of reaction was observed. Based on these results, it can be stated that the coupling between the flocculation and photo-Fenton processes, can be considered as a good alternative for the treatment of this kind of effluent, once it gives high efficiency on suspended solid, fipronil, organic matter and toxicity removal. / Neste trabalho foi avaliado o tratamento do efluente da produção do inseticida fipronil por um processo composto por duas etapas: inicialmente uma etapa convencional, a qual é constituída por tratamento de floculação, para remoção dos sólidos em suspensão. Para tanto foram avaliadas as concentrações de 40, 80, 160, 240 e 320 mg L-1 do agente floculante (FeCl3) obtendo-se maior eficiência de remoção de sólidos suspensos e fipronil, quando a concentração de 160 mg L-1 de FeCl3 foi utilizada. Em um segundo momento, foi avaliada a fotodegradação da matéria orgânica remanescente pelo processo foto-Fenton, utilizando irradiação UV artificial. A eficiência do processo de fotodegradação foi monitorada pelo decaimento da concentração de fipronil, determinada por cromatografia líquida de alta eficiência, remoção da carga orgânica dada pelo decaimento da concentração de carbono orgânico dissolvido (COD), demanda química de oxigênio (DQO), e, consumo de H2O2. Além disso, foram feitos testes de toxicidade aguda utilizando microcrustáceos de Artemia salina. Foram avaliadas as concentrações de H2O2 (2241, 2689, 3362, 4482 e 6723 mg L-1), em função da velocidade e eficiência da remoção da carga orgânica. A eficiência da remoção da carga orgânica aumentou seguindo o aumento da concentração de H2O2, sendo que a melhor eficiência foi alcançada com a concentração de 6723 mg L-1. Além disso, também foi avaliada a concentração de Fe2+ (15, 45 e 60 mg L-1). Dentre as concentrações testadas, a concentração de 60 mg L-1 foi a que promoveu melhores resultados de remoção de DQO e COD. A influência da carga orgânica no processo de degradação foi avaliada com o efluente diluído em 20, 15 e 5% em volume, sob as melhores concentrações determinadas previamente, [Fe2+] = 60 mg L-1 e [H2O2] = 6732 mg L-1, obtendo-se melhor eficiência de degradação para o efluente com a maior carga orgânica. Sob condições otimizadas, também foi avaliada a evolução da toxicidade aguda para A. salina, durante a aplicação do processo foto- Fenton. Foi observado que a toxicidade aguda diminuiu de 100 para 13% após 60 min de reação. Com base nos resultados obtidos, pode ser observado que o acoplamento entre os processos de floculação e foto-Fenton pode ser uma boa alternativa para o tratamento deste tipo de efluente, uma vez que houve alta eficiência na remoção de sólidos suspensos, fipronil, matéria orgânica e toxicidade. / Mestre em Química

Orientador: Ruben Bresaola Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-17T00:58:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_MilmaRozade_M.pdf: 5486982 bytes, checksum: f022781b42a125131286f8b2864cc00b (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A floculação em meio granular fixo desperta bastante interesse por suas possibilidades de aplicação, principalmente em estações de tratamento de água de pequeno porte (vazões menores que 10 L.s-1), devido à sua eficiência, compacidade e baixo custo. No entanto, o reduzido volume de vazios proporcionado pelo meio granular quando comparado ao dos materiais sintéticos favorece o aumento excessivo da perda de carga imposta ao escoamento e consequentemente o inconveniente de freqüentes necessidades de limpeza. Diante da necessidade de atenuar ou mesmo eliminar tais considerações operacionais, este trabalho propõe estudos comparativos de eficiência de floculação hidráulica em meios granulares fixos em sistemas pilotos constituídos por seixos rolados de diferentes granulometrias e outro por manta não tecida (PP) e esferas sólidas (? 9 mm, PS). Os ensaios foram realizados com água coagulada da ETA Bragança Paulista (SABESP) para taxas de aplicação superficial de 50, 75, 100, 150, 180, 200, 250, 300 e 350 m3.m-2.dia-1, onde foram determinadas as condições operacionais, o período de floculação e a evolução da perda de carga total. Os resultados mostraram que a porosidade mais elevada apresentada pelo sistema piloto constituído de manta sintética e esferas sólidas favoreceu o aumento da taxa de colisões entre as partículas coloidais, o que permitiu a geração de manta de lodo, a formação de escoamento laminar, bem como, a facilidade de liberação do lodo retido para recuperação da carga hidráulica disponível / Abstract: The flocculation in fixed granular media arises plenty of interests in its possibility of applying, mainly in the water treatment plants of small size (flow less than 10 L.s-1), due to its efficiency, compactness and low cost. Nevertheless the reduced volume of voids provided by granular media as compared to the synthetic materials, collaborates to the excessive increasing of head loss imposed to the flowing off and consequently the inconvenient of frequent needs of cleaness. Before the need of reduction or even elimination of the such operational considerations, this work suggests comparative studies of the hydraulic flocculation efficiency by fixed granular media in the pilot systems composed by the stones from different granulametries or another one by non woven synthetic fabric (PP) and solid spheres (? 9mm, PS). The tests have been made with coagulated water from ETA Bragança Paulista (SABESP) to superficial applying rates of 50, 75, 100, 150, 180, 200, 250, 300 and 350 m3.m-2.dia-1, where they were determined the working conditions, flocculation time and evolution of head loss. The results have shown that the most elevated porosity presented in the pilot system composed by non woven synthetic fabric and solid spheres collaborated to the increasing of the collision rates among the particles, which allowed the generation of sludge blanket, the formation of laminar flow such as the facility of discharging of retained sludge for recovery of the hydraulic load available / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Ruben Bresaola Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-17T01:59:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franquini_PauloEduardo_M.pdf: 2223374 bytes, checksum: daba13dae2b6107bdc84e30e66001bf8 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A presente pesquisa teve por objetivo avaliar, em escala de laboratório, a formação de subprodutos da desinfecção (SPD), aldeídos (ALD) e trialometanos (THM), originados a partir da oxidação em soluções contendo ácidos húmicos na presença ou não de íons brometo, sob a ação do cloro livre, sob diferentes concentrações e tempos de contato. A técnica analítica utilizada foi a extração líquido-líquido e cromatografia gasosa com detector de captura de elétrons, a qual proporcionou a separação dos SPD originados em espécies: formaldeído, acetaldeído, glioxal, metilglioxal, clorofórmio, bromodiclorometano, dibromoclorometano e bromofórmio. A presença de íons brometo proporcionou maiores concentrações de ALD totais (TALD) e THM totais (TTHM), sob o tempo de contato de 12 h e 24 h, respectivamente. A variação de concentração de íons brometo de 0,50 para 2,00 mg L?1, promoveu uma depreciação na concentração de TALD em 12 h e uma inversão nas concentrações das espécies predominantes que existiam na ausência dos íons. A inversão nas concentrações das espécies predominantes de THM que existiam na ausência dos íons também foi presenciada, sendo que prevaleceram as espécies bromadas em detrimento das cloradas. Os resultados com íons brometo indicaram a possibilidade da existência de reações de oxidação competitivas para cada grupo de SPD e discutidas no trabalho. A remoção dos SPD foi realizada por adsorção mediante a utilização de carvão ativado em pó (CAP) em diferentes dosagens e com tempos de detenção do CAP de 60 e 120 min, seguido de simulação, em laboratório, do tratamento convencional de água, utilizando-se o sulfato de alumínio como coagulante. Os resultados destes ensaios realizados demonstraram remoções da ordem de 77% para os aldeídos totais, empregando-se dosagem de 30 mg L?1 de CAP e de 86% para os THM totais, empregando-se dosagem de 100 mg L?1 do mesmo, ambas as remoções sob tempo de detenção de 60 min. Os resultados de remoções de THM totais proporcionaram a adequação da água nos limites estabelecidos pela legislação brasileira e permitiram realizar simulações de custo do CAP a ser utilizado nas estações de tratamento de água / Abstract: The present research was to evaluate, in laboratory scale, the formation of disinfection byproducts (DPB), aldehydes (ALD) and trihalomethanes (THM), originated from the oxidation in solutions containing humic acids in the presence or not of ions bromide, under the action of free chlorine, under different concentrations and timing contact. The analytical technique used was the extraction liquid-liquid and gás chromatography with electrons detector capture, which provided the separation of DPB originated in species: formaldehyde, acetaldehyde, glyoxal, methyl-glyoxal, chloroform, bromodichloromethane, dibromochloromethane and bromoform. The presence of íons bromide gave higher concentrations of total ALD (TALD) and total THM (TTHM), under the time contact of 12 h and 24 h, respectively. The variation in the concentration of íons bromide from 0,50 to 2,00 mg L?1, caused depreciation in the concentration of TALD and a reversal in concentrations of predominant species that existed in the absence of ions. The reversal in concentrations of the THM predominant species that existed in the íons absence was also seen, and the brominated species prevailed at the detriment of chlorinated ones. The results with ions bromide indicated the possibility of the existence of competitive oxidation reactions for each group of DPB and it was discussed on the work. The removal of DPB was performed by adsorption using powdered activated carbon (PAC) in different dosages and with times of detention of PAC of 60 and 120 min, followed by simulation of the conventional water treatment, in the laboratory, using aluminum sulphate as coagulant. The adsorption test results, followed by coagulation, flocculation, sedimentation and filtration, showed removals of the order of 77% for TALD, using dosage of 30 mg L?1 PAC, and 86% for TTHM, using dosage of 100 mg L?1 of the same, both removals under detention time of 60 min. The total THM removal results gave the adequacy of water within the limits established by Brazilian legislation and allowed the realizations of simulations of cost of PAC to be used in water treatment / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Bruno Coraucci Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-10T23:01:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CintraFilho_OrlandoAntunes_M.pdf: 1700250 bytes, checksum: 7836c56a27063bfb7d59a5d3b4bfc8f0 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O trabalho teve a finalidade de avaliar o impacto da irrigação com efluente sanitário oriundo de lagoa anaeróbia, na cultura do milho. O objetivo principal da pesquisa foi avaliar as alterações na qualidade da água do aqüífero subterrâneo sob a influência direta da irrigação diferenciada por três cenários: água de superfície com adubo químico, efluente anaeróbio desinfetado e efluente anaeróbio não desinfetado. Como efluente sanitário anaeróbio foi utilizado efluente da lagoa anaeróbia da ETE Lagoa Paulistano II, que trata esgoto sanitário estritamente residencial, proveniente do bairro Paulistano II do Município de Franca, SP. O processo é operado pela Companhia de Saneamento Básico de Estado de São Paulo ¿ SABESP. A técnica de irrigação foi disposição do efluente em sulcos rasos. Foram testadas três taxas de aplicação, correspondente a volumes de 50, 100 e 150 litros por aplicação para os três cenários, com 4 repetições cada, totalizando 36 parcelas. O experimento foi realizado no período entre novembro de 2005 e janeiro de 2008, onde foram realizadas duas safras, sendo uma de período chuvoso e outra no período de estiagem. As análises laboratoriais foram desenvolvidas no laboratório regional da SABESP, com sede em Franca, que é acreditado pelo Instituto Nacional Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial ¿ INMETRO segundo os critérios da Norma ISO/IEC 17025. Os resultados evidenciaram que, no período do estudo, não houve evidências de comprometimento na qualidade da água do aqüífero subterrâneo sob os três cenários pesquisados. No entanto, mesmo com estas evidências, foi recomendado um período mais prolongado dessas avaliações, pois é questionada a possibilidade do tempo de avaliação não ter sido suficiente para ocorrer a migração dos resíduos da irrigação para o aqüífero / Abstract: This work had the purpose of evaluating the impact of corn crop irrigation with sanitary effluent from an anaerobic pond. The main objective of this research was to verify possible changes on the quality of the aquifer under the direct influence of three different irrigation scenarios: surface water with chemical fertilizer; disinfected anaerobic effluent; and, raw anaerobic effluent. Sanitary anaerobic effluent was withdrawn from ETE Lagoa Paulistano II, an anaerobic pond that treats strictly domestic wastewater from Paulistano II, a neighborhood from the city of Franca, SP. This treatment system is owned and operated by SABESP (Companhia de Saneamento Básico de Estado de São Paulo). Shallow furrows were utilized as irrigation system for the application of the anaerobic effluent. Three different application rates were tested, corresponding to daily volumes of 50, 100, and 150 liters for each of the three scenarios, with four repetitions, totalizing 36 parcels. The experiment was accomplished during the period of November of 2005 to January of 2008, when two harvests were made, respectively one for the rainy period and another for the dry period. Laboratory analyses were performed at the regional laboratory of SABESP, located in Franca, which is accredited by INMETRO, the National Institute for Metrology, Normalization and Industrial Quality, according to criteria of the ISO/IEC 17025 standard. Results obtained during the study period showed that there was no evidence of worsening the aquifer quality. Despite the results, it was recommended that future research on this topic should cover a larger testing period. This seems to be necessary because it was questioned if the time for the migration of the irrigation effluent residues to the aquifer was achieved. / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Bruno Coraucci Filho, Roberto Feijo de Figueiredo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T03:44:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tonetti_AdrianoLuiz_D.pdf: 1722600 bytes, checksum: e50780c638866b2c1f1ca142ed978993 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Nesta pesquisa estudou-se um sistema para o tratamento de esgotos de pequenas comunidades composto pela combinação de filtro anaeróbio com filtro de areia e reator de desnitrificação. Para isso foi avaliada a partida e a operação de três filtros anaeróbios com recheio de bambu operados com tempo de detenção hidráulica nominal de 9 horas, sendo o efluente gerado disposto sobre os leitos de quatro filtros de areia em distintas taxas de aplicações. No primeiro filtro de areia aplicaram-se 50 Lm-2 uma vez por dia. No segundo, terceiro e quarto filtro, esta mesma carga foi disposta em dois, três e quatro horários, espaçadas entre as 9 horas e às 16 horas, correspondendo às taxas de 100, 150 e 200 Lm2dia. Cada filtro de areia era seguido por um reator de desnitrificação em que se buscou um meio propício à remoção do nitrogênio, objetivando adequar o efluente ao lançamento em um corpo hídrico e como água de reúso. O sistema foi avaliado quanto a parâmetros físicos, químicos e biológicos. Como resultado, o efluente atendeu a legislação de Minas Gerais e São Paulo quanto a DQO e DBO e, após a correção do pH e adição de efluente anaeróbio como fonte de carbono, obteve-se uma remoção de 43,5% de N-total no reator em que se aplicou 50 Lm-2dia-1, passando a ter um grau moderado para a prática agrícola. Palavras-chave: esgoto, filtro de areia, tratamento, desnitrificação, reúso / Abstract: The main objective of this research was to study an onsite system to treat the wastewater from small villages. The system was constituted by the combination of an upflow anaerobic filter followed by a sand filter and a denitrification reactor. The start up and the operation of three upflow anaerobic filters filled with bamboo rings were evaluated. These filters were operated with hydraulic detention time of 9 hours. The produced effluent was disposed over four sand filters in different frequencies of application. On the first sand filter, 50 Lm-2 were applied once a day. On the second, the third and the fourth filters, the same load was disposed in twice, three and four times a day, distributed between 9 am and 4 pm. Each sand filter was followed by a denitrification reactor aiming at the removal of total nitrogen, thus making appropriate the effluent for discharge or water reuse. Weekly, the system was evaluated by analyses including physical, chemical and biological parameters. As a result, the effluent was suitable for the COD and BOD legislation and, after the pH correction and the addition of external carbon source, a removal of 43,5% from total-N was reached in the reactor which received a load of 50 Lm-2dia-1, consequently the effluent was ready to be used within a slight to moderate degree of restriction. Keywords: wastewater, sand filter, treatment, denitrification, reuse / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil