Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil. Estruturas. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-21T13:44:54Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 755450 bytes, checksum: 17dc3a5d2ac0b089be474f267736cd25 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T13:44:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 755450 bytes, checksum: 17dc3a5d2ac0b089be474f267736cd25 (MD5) Previous issue date: 2003-07-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho foi desenvolvido com o propósito de ajustar uma equação de perda de carga contínua em tubulação de polietileno com vários diâmetros, conduzindo água residuária de suinocultura com diferentes concentrações de sólidos totais, bem como avaliar a suscetibilidade ao entupimento de microaspersor operando com água residuária de suinocultura filtrada em telas metálicas de 40, 60 e 80 mesh. Os resultados possibilitaram concluir que: (a) o coeficiente de Hazen-Williams (C) variou de forma acentuada em um mesmo material, nos vários diâmetros e concentrações de sólidos totais estudados, impossibilitando o ajuste de uma equação com um valor (C) médio para polietileno; (b) as equações de perda de carga obtidas pelos modelos de Duffy e Titchener e de Hazen-Williams modificado apresentaram excelentes ajustes, com coeficientes de determinação iguais a 0,9923 e 0,9989, respectivamente. Recomenda-se o seu uso para o cálculo de perda de carga contínua em escoamento de água residuária de suinocultura em tubulações de polietileno; (c) as equações de perda de carga contínua para escoamento de água não devem ser usadas para água residuária de suinocultura com concentrações de sólidos totais variando entre 1,15 e 1,75 g L -1 ; (d) telas metálicas de 40 e 60 mesh deixaram passar pêlos de suínos presentes na água residuária, provocando o entupimento do microaspersor operando com bocais de 0,9 e 1,2 mm, respectivamente; (e) a filtragem da ARS deve ser feita com tela de 80 mesh ou superior, para evitar o entupimento provocado por pêlos de suínos; (f) o microaspersor com diâmetro de bocal igual a 1,8 mm operou adequadamente em todos os tipos de malhas de telas utilizadas na filtragem da água residuária; e (g) o sistema de filtragem testado apresentou-se prático e eficiente quando se usou a tela de 80 mesh. / This study had the aim of fitting an equation which expresses the loss of continuous head in polyethylene tubes of different diameters which carry wastewater from swine at different concentrations of total solids. Moreover, the susceptibility to clogging of a microsprinckler that distributes wastewater of swine filtered through metallic screens of 40, 60, and 80, was evaluated. The following conclusions were drawn: (a) the Hazen-Williams coefficient (C) varied markedly within the same material under the different studied diameters and total concentrations of solids, which made the fitting of an equation with an average value (C) for polyethylene impossible; (b) the equations of head loss obtained by the modified Duffy and Titchener and the Hazen-Williams models presented an excellent adjustment, with determination coefficients of 0,9923 and 0,9989, respectively – its use is recommended to calculate the loss of continuous head in wastewater flowing off in polyethylene tubes; (c) the equations of continuous head loss for water flowing off must not be used for wastewater from swine with total solid concentrations that vary between 1,15 and 1,75 g L -1 ; (d) metallic screens of 40 and 60 meshes allowed pass hair of the swine to slip through, causing obstruction of the microsprinkler with nozzles of 0,9 and 1,2 mm, respectively; (e) the wastewater of swine must be filtered with a 80 mesh or superior, to avoid obstruction by swine hair; (f) the microsprinkler with a 1,8 mm nozzle diameter worked satisfactorily for all types of screens used to filter the wastewater; and (g) the tested filter system proved to be practical and efficient when using a 80 mesh. / Dissertação importada do Alexandria

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A primeira etapa do presente trabalho consistiu em caracterizar um efluente lácteo industrial (soro de queijo) em termos microbiológicos e físico-químicos visando à obtenção de um consórcio de microrganismos para a sua biodegradação. Foram determinadas a contagem padrão de bactérias heterotróficas e a contagem de fungos filamentosos e leveduras de acordo com as metodologias oficiais, e a caracterização físico-química foi realizada em termos do teor de proteínas, cinzas, lipídios, carboidratos, pH e demanda química de oxigênio (DQO). O consórcio microbiano foi obtido em biorreator operando em batelada e contendo 1,5L do efluente, a 200rpm, aeração de 1vvm e temperatura de 28 - 30oC. Os cultivos foram realizados em duplicata durante onze dias, sendo realizado um pulso de 150mL do efluente (10% do volume útil do biorreator) no sétimo dia do cultivo. Foram obtidas concentrações iniciais de 3x109UFC/mL e 8x104UFC/mL para contagem total de bactérias e de fungos e leveduras, respectivamente. O efluente apresentou uma DQO inicial de 64.000mgO2/L, pH 5,0, e concentrações correspondentes a 5g/100mL de carboidratos, 0,8g/100 mL de proteínas e 0,6g/100 mL de lipídios. Os cultivos do efluente no biorreator demonstraram um aumento da concentração de bactérias ao longo do tempo, atingindo 1x1013UFC/mL após oito dias, enquanto que as concentrações de fungos filamentosos e de leveduras foram inibidas. Foi observada uma redução da DQO de 47 a 63,5% após 11 dias de cultivo, demonstrando a potencialidade da utilização do consórcio microbiano no tratamento do efluente. Ensaios qualitativos demonstraram a presença das enzimas: lipase, amilase, protease e celulase no extrato metabólito do consórcio microbiano. No entanto, foram obtidos baixos valores de atividade lipolítica quando comparados com a atividade da enzima comercial, sendo observado ainda que a atividade decresce ao longo do tempo. Na segunda etapa do trabalho foi avaliada a hidrólise enzimática de material flotado, obtido a partir do processo de flotação em coluna do efluente, utilizando a técnica de planejamento de experimentos. Inicialmente, foi avaliado o desempenho de uma lipase comercial (lipolase), sendo investigados os efeitos da agitação e da concentração de enzima sobre a hidrólise. Foi realizada a análise estatística considerando os efeitos significativos para um nível de confiança de 95%. Concentrações maiores de enzima dentro da faixa investigada (1 a 7%) maximizam a hidrólise de óleos e gorduras do material flotado, bem como para níveis de agitação entre 100 e 150rpm. Em todos os experimentos houve a liberação de ácidos graxos no meio em percentuais próximos a 100% apenas após 4 horas de reação. Vale salientar ainda que percentuais de liberação de ácidos graxos superiores a 92% foram obtidos para toda a faixa de concentração testada. Uma agitação de 150rpm foi utilizada em um segundo planejamento experimental, avaliando-se a concentração da enzima comercial associada a um consórcio microbiano, sendo verificado que a adição do consórcio não influenciou de maneira positiva o aumento do teor de ácidos graxos livres no meio. / The first step of the present work was characterizing a dairy effluent in terms microbiological and physical-chemical used to obtain a microbial consortium for its biodegradation. Microbiological characterization was performed by total heterotrophic bacteria, filamentous fungi and yeasts count according to the official methodologies. Physical-chemical characterization was accomplished by content of protein, ash, lipids, carbohydrates, pH and chemical oxygen demand (COD). Microbial consortium was obtained in batch using a bioreactor containing 1,5L of dairy effluent, at 200 rpm, 1vvm, at 28 - 30oC. Cultivations were performed in duplicate for eleven days, being applied a pulse of 10% (v/v) of effluent on the seventh day of the experiment. Cellular growth kinetics, chemical oxygen demand concentration and lipolytic activity were determined. Initial concentrations of bacteria and fungi and yeasts were equal to 3x109CFU/mL and 8x104CFU/mL, respectively. Effluent presented a COD of 64.000mgO2/L, pH 5,0 and concentrations of 5g/100mL of carbohydrates, 0,8g/100mL of protein and 0,6g/100mL of lipids. Cultivations showed an increase on the bacteria concentration, reaching 1x1013CFU/mL after eight days, while filamentous fungi and yeast concentrations were inhibited. An reduction of COD concentration in the range of 47 to 63,5% was observed after eleven days of cultivation, demonstrating the potentiality of use of microbial consortium for effluent treatment. Qualitative assays showed the presence of the enzymes lipase, amylase, protease and cellulase in the metabolic extract of the microbial consortium. However, low values of lipolytic activity were obtained as compared to the commercial enzyme, being observed that activity decreases along time. In the second step of this study, was evaluated the enzymatic hydrolysis of floated material, obtained from the column flotation of a dairy industry, using the technique of experimental design. Initially, performance was evaluated by a commercial lipase (lipolase), being investigated the effects of agitation and enzyme concentration on hydrolysis. A statistical analysis was performed considering the significance of effects to a confidence level of 95%. Higher enzyme concentrations in the range investigated (1 to 7%) maximize the hydrolysis of oils and fats in the floated material, and to agitation levels between 100 and 150rpm. In all experiments, fatty acids were released in rates near to 100% only after 4 hours of reaction. Moreover, rates of released fatty acids were greater than 92% in all the concentration range tested. An agitation of 150rpm was used in a second experimental design, evaluating the concentration of commercial enzyme associated with a microbial consortium. The kinetic monitoring of the process showed that the addition of the consortium did not influence in a positive manner the increase the content of free fatty acids.

Orientadores: Ricardo de Lima Isaac, Regina Maura Bueno Franco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-05T11:45:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tosetto_MarianadeSalles_M.pdf: 2211562 bytes, checksum: 608a86bf4dcf009813ef868c3b96d5c6 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho consistiu na análise da eficiência do tratamento terciário do efluente da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) Samambaia, no município de Campinas-SP, para fins de reuso em ambiente urbano. O sistema avaliado era composto das etapas de coagulação, pré-floculação em meio granular, filtração e desinfecção com radiação ultravioleta. O estudo experimental foi realizado em escala de bancada para otimização do processo de coagulação, e em escala piloto para avaliar as etapas de pré-floculação, filtração e desinfecção. Foram investigados, como coagulantes químicos, o sulfato férrico e o sulfato de alumínio, taxas de filtração de 120 e 300 m3/m2.dia, e dose de radiação UV de, aproximadamente, 95 mWs/cm2. O efluente terciário produzido na instalação piloto não foi considerado seguro sob o aspecto de saúde pública para aplicação em reuso urbano, como irrigação de parques e jardins, limpeza urbana, lavagem de veículos, combate a incêndio, entre outros, pois não atendeu as recomendações da Organização Mundial de Saúde ¿ OMS quanto à concentração de ovos de helmintos, e apresentou cistos de Giardia spp. ainda em concentrações elevadas, embora nenhuma das recomendações encontradas na literatura contemple limites para estes últimos. Os parâmetros turbidez, DBO, sólidos em suspensão, Coliformes Totais e E. coli atenderam as metas e padrões recomendados na literatura para reuso urbano / Abstract: This work consisted of efficiency analysis of tertiary treatment of effluent from a Wastewater Treatment Plant (WWTP Samambaia) that is located at the city of Campinas (São Paulo State, Brazil), for urban reuse. The system consisted of a physico-chemical treatment composed of coagulation, granular upflow flocculation, direct downflow filtration and ultraviolet disinfection. The experimental work was carried out using bench-scale tests to optimize chemical coagulation, and in a pilot installation to evaluate the flocculation, filtration and disinfection steps. Aluminum sulfate and ferric sulfate were evaluated as coagulants. Filtration rates of 120 and 300 m/day and UV doses of 95 mWs/cm2 were applied. The tertiary effluent obtained at the pilot plant was not considered safe, under the public health point of view, for urban reuse, like gardens and parks irrigation, urban cleaning, car-washing, fire protection and others, because the helminth eggs concentration, that did not comply to World Health Organization-WHO recommendation, and the high level of Giardia spp. cysts concentration detected at the tertiary-treated effluent, although the quality requirements for urban reuse do not limit this concentration. The turbidity, BOD, suspended solids and coliforms parameters were according to literature recommendation for urban reuse / 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

Orientadores: Durval Rodrigues de Paula Junior, Sylvio Luis Honório / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-23T17:03:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aguiar_RosaHelena_D.pdf: 2411611 bytes, checksum: cc0a7bb404d742457c915d8126132bf5 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O saneamento além de ser importante para a preservação dos recursos naturais representa uma ação preventiva eficaz para a melhoria do bem estar e da qualidade de vida da população nas questões relacionadas à saúde pública. A prática do uso de água residuária tem grandes vantagens, sobremaneira no aporte de nutrientes às plantas, fator que contribui para um crescimento mais rápido. Nesta pesquisa optou-se por utilizar o girassol (Helianthus annuus L.) ornamental que foi irrigado com águas residuárias. Objetivou-se a viabilidade do uso da área com disposição de esgoto tratado em reatores anaeróbios, por meio da avaliação do seu desenvolvimento e da sua produtividade durante três diferentes épocas de semeadura, visando reduzir os custos com nutrientes. Realizou-se esse experimento na área experimental da Faculdade de Engenharia Agrícola FEAGRI/UNICAMP, e foram avaliados cinco diferentes experimentos, dois deles por meio de reuso de efluentes de reatores - Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) e Reator Anaeróbio Compartimentado (RAC) associado a filtros anaeróbios, enquanto que os outros foram constituídos de: Testemunha, sem qualquer tipo de irrigação; com irrigação, utilizando somente água tratada, e com água tratada em área fertilizada com NPK. Foram avaliados respostas fitomorfológicas da cultura, assim como: diâmetro dos caules (DC); altura das plantas (HP); diâmetro dos capítulos (DCp); massa seca dos caules e das folhas (MS); número de folhas (NF) e sua produtividade. Os sistemas modulares (UASB e RAC) de tratamento de esgoto apresentaram um bom desempenho, com elevados valores de remoção de SSed (98,72; 98,36%), e DQO (72,37; 75,79%) não havendo diferença significativa entre os sistemas de tratamento. Constatou-se também que os canteiros com tratamentos com reuso de efluentes promoveram alteração na fertilidade do solo, com o aumento nos valores de saturação por bases (V%) na profundidade de 0 - 20 cm. Analisando os efeitos sobre a cultura nos três plantios, verificou-se um melhor desenvolvimento nos canteiros com os tratamentos do efluente, quando comparado com os demais tratamentos principalmente no segundo e terceiro plantio. Sistemas modulares de tratamento de esgotos associados ao reuso agrícola de seus efluentes podem agregar valores à produção agrícola, podendo ser utilizado inclusive no período de chuvas e em locais onde há escassez de água pluvial / Abstract: Sanitation is also important for the preservation of natural resources, represents an effective preventive action to improve the well-being and quality of life of the population on issues related to public health. The practice of using wastewater has great advantages, particularly in the supply of nutrients to plants, factor that contributes to a faster growth. In this research we decided to use the Sunflower (Helianthus annuus L.) ornamental that was irrigated with wastewater. The viability of the use of the area with provision of treated sewage in anaerobic reactors, by assessing their development and their productivity during three different periods of sowing to reduce costs with nutrients. This research was developed in the experimental area of the Faculty of agricultural engineering FEAGRI/UNICAMP, and evaluated five different treatments, two of them by means of Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactors (UASB) and Anaerobic Reactor Chambered (ARC) associated with anaerobic filters, while the others were made up of: witness, without any kind of irrigation; with irrigation, using only treated water and treated water in the area fertilized with NPK. Fitomorfológicas culture responses were evaluated as: diameter of stems (DS); plant height (HP); diameter of the chapters (DCp); dry mass of stems and leaves (DM); number of leaves (NF) and your productivity. Modular systems (UASB and ARC) sewage treatment showed a good performance, with high values of removing SSed (98.72; 98.36), and COD (72.37; 75.79) with no significant difference between the treatment systems. It was noted also that the flower beds with wastewater reuse treatments promoted change in the fertility of the soil, with the increase in base saturation values (V%) at the depth of 0-20 cm. Analyzing the effects on culture in three plantations, there was a better development in the flower beds with the effluent treatments, when compared with the other treatments mainly in the second and third planting. Modular wastewater treatment system associated with the agricultural reuse of wastewater can add value to their agricultural production, and can be used throughout the year even in places where there is scarcity of rainwater / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Ricardo de Lima Isaac / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-04T08:46:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Porto_LuizCarlosdaSilva_M.pdf: 5854701 bytes, checksum: 8b8c1f5f9c94a0d763536c68fc82d3de (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O tratamento do efluente de indústrias têxteis é complexo, devido a sua variabilidade e à presença de substâncias tóxicas e lentamente biodegradáveis.Consequentemente, as regulamentações ambientais mais rigorosas e as pressões da sociedade e do mercado trazem um grande desafio às indústrias têxteis, principalmente às pequenas e médias. O objetivo deste trabalho foi avaliar o emprego do sistema de lodos ativados em batelada com adição de carvão ativado em pó (LAB/CAP), tema incipiente no Brasil, para o tratamento do efluente de uma indústria de beneficiamento têxtil, comparando-o com o sistema convencional (LAB). O efluente bruto estudado apresentou concentração média de carbono orgânico dissolvido (COD) de 177,21 :t 50,24 mg/L e valor médio de cor de 190 :t 94 unidades ADMI. Na Fase 1 realizaram-se ensaios de adsorção com o efluente industrial, a fim de escolher o melhor carvão ativado em pó (CAP) para o emprego no sistema biológico. Na Fase 2 foram operados seis reatores de quatro litros cada, com ciclos de 24 horas, um funcionando como controle e cinco com concentrações variando de 250 a 2.000 mg CAP/L. Na Fase 3 foram operados dois reatores, com três ciclos diários, um sem CAP e o outro com 1.000 mg CAP/L. Na Fase 4, adicionou-se CAP ao sistema LAB de uma indústria têxtil. Os resultados obtidos demonstraram que, em comparação com o sistema LAB, o sistema LAB/CAP apresentou maior eficiência de remoção de COD (diferença de até 6,56%) e de cor (diferença de até 46,63% no efluente tratado), maior nitrificação do efluente industrial (diferença de 43,14%), maior concentração de biomassa no reator (diferença de até 43,11 %) e maior estabilidade frente a variações de carga orgânica afluente. O custo de operação do sistema estudado, referente apenas à adição de CAP, foi de 0,03 US$/m3 tratado (valor de julho de 2001). O sistema LAB/CAP é, portanto, uma alternativa para aprimorar o tratamento biológico de efluentes têxteis, inclusive nas pequenas e médias empresas / Abstract: The treatment of textile wastewater is complex because it is highly variable and has xenobiotic compounds. Consequently, not only stringent environmental regulations but also society and market pressures result in an enormous challenge to textile industries, mainly small and middle-sized ones. The aim of this research was to investigate the use of sequencing batch reactor with addition of powdered activated carbon (SBR/P AC), which is an incipient subject in Brazil, to treatment of wastewater from a textile dyeing and finishing company, making a comparison with the conventional system (SBR). Raw industrial effluent had average DOC = 177,21 :t 50,24 mg/L and average color = 190 :t 94 ADMI units. At Phase 1 the best P AC for addition to biological system was found by adsorption tests. At Phase 2 six reactors with four liters each were operated with 24 hours of total cycle, one working as control and five working with concentration varying from 250 to 2.000 mg P AC/L. At Phase 3 two reactors were operated, at three cycle daily, one without PAC and another with 1.000 mg PAC/L. At Phase 4 PAC was additioned to the SBR plant of a textile mill. The results showed that, compared to the SBR, SBR/P AC presented higher DOC removal (difference up to 6,56%), higher color removal (difference up to 46,63% at treated wastewater), higher nitrification of waste water (difference of 43,14%), higher biomass concentration in reactor (difference up to 43,11 %) and higher stability to influent organic load variation. SBR/P AC operation cost , refered only to P AC addition, was 0,03 US$/m3 treated (as Ju1y 2001). Therefore, SBR/PAC is an alternative to improve biological treatment of textile wastewater, even in small and middle-sized companies / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Carlos Gomes da Nave Mendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-04T11:01:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Magalhaes_AlexFabianoRibeirode_M.pdf: 2242026 bytes, checksum: b4ae2e107eb7317d892ade5a7815f862 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo:Com a intenção de preencher a lacuna decorrente de poucos estudos sobre o tratamento de efluentes da lavagem de veículos, na presente pesquisa, propõe-se um sistema de tratamento composto de biofiltros aerados submersos seguidos por flotação por ar dissolvido na remoção dos principais contaminantes contidos nos mesmos. Para isso, foi concebida, instalada e operada uma instalação protótipo em escala real, visando possibilitar a reutilização do efluente tratado. O sistema foi montado em uma transportadora e destinado ao tratamento dos efluentes de lavagens de caminhões tipo baú através de lavador tipo ¿rollover¿. Apesar de terem sido previstos três meses para a operação do sistema, vários problemas de origem operacional do próprio lavador de veículos impediram a realização dos testes de longa duração. Mesmo assim, o período de testes foi útil para estabelecer-se quais alterações físicas deveriam ser incorporadas à instalação proposta para a solução de diversos problemas específicos relativos à concepção original do sistema, subsidiando dados para a otimização de futuros sistemas a serem implantados em escala real. Concluiu-se que, após as modificações introduzidas, tais como a alteração de dispositivos de entrada e saída dos reatores, substituição de acessórios de controle de pressão e vazão, entre outros, a alternativa proposta para tratamento e reúso deste tipo de efluente é plenamente viável / Abstract: With the intention to contribute for aim of filling out the emptiness provoked by few studies on the treatment of carwash affluent, in this research, it intends to create a treatment system composed of aerated submerged biological filter (BAS) following for the dissolved air flotation (FAD) on the removal of the main pollutants present in this effluent type. For that, it was become designed, installed and operated an installation prototype in real scale, seeking the water recycling. The system was installed at cargo transport interprise and destined to the treatment of the carwash effluent type "rollover". In spite of it have been preview three months for the operation time of the system, several operational problems of the washer accomplish of the long time tests. Even so, the time of tests was useful to establish which physical alterations should be incorporate in the installation proposed for the solution of problems to the original conception of the system, subsidizing data for the otimization of the future systems to be implanted in real scale. This research was finish, after the modifications, such as the alteration of inlet and outlet devices of the reactors, pressure and flow control, among other, the proposal alternative for treatment and reuse of rollover type carwash effluent type is fully viable / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_micheline_oliveira.pdf: 816714 bytes, checksum: 7522d63bc0d2083d9c31fe1f30d928f5 (MD5) Previous issue date: 2009-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The first step of the present work was characterizing a dairy effluent in terms microbiological and physical-chemical used to obtain a microbial consortium for its biodegradation. Microbiological characterization was performed by total heterotrophic bacteria, filamentous fungi and yeasts count according to the official methodologies. Physical-chemical characterization was accomplished by content of protein, ash, lipids, carbohydrates, pH and chemical oxygen demand (COD). Microbial consortium was obtained in batch using a bioreactor containing 1,5L of dairy effluent, at 200 rpm, 1vvm, at 28 - 30oC. Cultivations were performed in duplicate for eleven days, being applied a pulse of 10% (v/v) of effluent on the seventh day of the experiment. Cellular growth kinetics, chemical oxygen demand concentration and lipolytic activity were determined. Initial concentrations of bacteria and fungi and yeasts were equal to 3x109CFU/mL and 8x104CFU/mL, respectively. Effluent presented a COD of 64.000mgO2/L, pH 5,0 and concentrations of 5g/100mL of carbohydrates, 0,8g/100mL of protein and 0,6g/100mL of lipids. Cultivations showed an increase on the bacteria concentration, reaching 1x1013CFU/mL after eight days, while filamentous fungi and yeast concentrations were inhibited. An reduction of COD concentration in the range of 47 to 63,5% was observed after eleven days of cultivation, demonstrating the potentiality of use of microbial consortium for effluent treatment. Qualitative assays showed the presence of the enzymes lipase, amylase, protease and cellulase in the metabolic extract of the microbial consortium. However, low values of lipolytic activity were obtained as compared to the commercial enzyme, being observed that activity decreases along time. In the second step of this study, was evaluated the enzymatic hydrolysis of floated material, obtained from the column flotation of a dairy industry, using the technique of experimental design. Initially, performance was evaluated by a commercial lipase (lipolase®), being investigated the effects of agitation and enzyme concentration on hydrolysis. A statistical analysis was performed considering the significance of effects to a confidence level of 95%. Higher enzyme concentrations in the range investigated (1 to 7%) maximize the hydrolysis of oils and fats in the floated material, and to agitation levels between 100 and 150rpm. In all experiments, fatty acids were released in rates near to 100% only after 4 hours of reaction. Moreover, rates of released fatty acids were greater than 92% in all the concentration range tested. An agitation of 150rpm was used in a second experimental design, evaluating the concentration of commercial enzyme associated with a microbial consortium. The kinetic monitoring of the process showed that the addition of the consortium did not influence in a positive manner the increase the content of free fatty acids. / A primeira etapa do presente trabalho consistiu em caracterizar um efluente lácteo industrial (soro de queijo) em termos microbiológicos e físico-químicos visando à obtenção de um consórcio de microrganismos para a sua biodegradação. Foram determinadas a contagem padrão de bactérias heterotróficas e a contagem de fungos filamentosos e leveduras de acordo com as metodologias oficiais, e a caracterização físico-química foi realizada em termos do teor de proteínas, cinzas, lipídios, carboidratos, pH e demanda química de oxigênio (DQO). O consórcio microbiano foi obtido em biorreator operando em batelada e contendo 1,5L do efluente, a 200rpm, aeração de 1vvm e temperatura de 28 - 30oC. Os cultivos foram realizados em duplicata durante onze dias, sendo realizado um pulso de 150mL do efluente (10% do volume útil do biorreator) no sétimo dia do cultivo. Foram obtidas concentrações iniciais de 3x109UFC/mL e 8x104UFC/mL para contagem total de bactérias e de fungos e leveduras, respectivamente. O efluente apresentou uma DQO inicial de 64.000mgO2/L, pH 5,0, e concentrações correspondentes a 5g/100mL de carboidratos, 0,8g/100 mL de proteínas e 0,6g/100 mL de lipídios. Os cultivos do efluente no biorreator demonstraram um aumento da concentração de bactérias ao longo do tempo, atingindo 1x1013UFC/mL após oito dias, enquanto que as concentrações de fungos filamentosos e de leveduras foram inibidas. Foi observada uma redução da DQO de 47 a 63,5% após 11 dias de cultivo, demonstrando a potencialidade da utilização do consórcio microbiano no tratamento do efluente. Ensaios qualitativos demonstraram a presença das enzimas: lipase, amilase, protease e celulase no extrato metabólito do consórcio microbiano. No entanto, foram obtidos baixos valores de atividade lipolítica quando comparados com a atividade da enzima comercial, sendo observado ainda que a atividade decresce ao longo do tempo. Na segunda etapa do trabalho foi avaliada a hidrólise enzimática de material flotado, obtido a partir do processo de flotação em coluna do efluente, utilizando a técnica de planejamento de experimentos. Inicialmente, foi avaliado o desempenho de uma lipase comercial (lipolase®), sendo investigados os efeitos da agitação e da concentração de enzima sobre a hidrólise. Foi realizada a análise estatística considerando os efeitos significativos para um nível de confiança de 95%. Concentrações maiores de enzima dentro da faixa investigada (1 a 7%) maximizam a hidrólise de óleos e gorduras do material flotado, bem como para níveis de agitação entre 100 e 150rpm. Em todos os experimentos houve a liberação de ácidos graxos no meio em percentuais próximos a 100% apenas após 4 horas de reação. Vale salientar ainda que percentuais de liberação de ácidos graxos superiores a 92% foram obtidos para toda a faixa de concentração testada. Uma agitação de 150rpm foi utilizada em um segundo planejamento experimental, avaliando-se a concentração da enzima comercial associada a um consórcio microbiano, sendo verificado que a adição do consórcio não influenciou de maneira positiva o aumento do teor de ácidos graxos livres no meio.

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