Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-03-19Bitstream added on 2014-06-13T19:38:24Z : No. of bitstreams: 1 bezerra_lf_me_ilha.pdf: 1874770 bytes, checksum: b6f02018abe581f4724626202c471af4 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / As atividades industriais, principalmente as indústrias químicas e alimentícias que se utilizam dos processos fermentativos, geram efluentes com altas concentrações de matéria orgânica carbonácea e nitrogenada. Estas necessitam de sistemas complexos para o tratamento de suas águas residuárias, pois a emissão excessiva de nutrientes no corpo d’água pode resultar na ocorrência da eutrofização que interfere nos usos desejáveis do recurso hídrico e altera o equilíbrio ambiental. Neste sentido, o presente avaliou da remoção de matéria orgânica carbonácea e nitrogenada, bem como a determinação do fluxo crítico, em biorreator de membranas (MBR) tratando águas residuárias industriais do processo de produção de aminoácidos. Pelos resultados obtidos, constatou-se a viabilidade técnica no uso do MBR para ao tratamento dessas águas residuárias contendo 2505 mg DQO/L de material carbonáceo e 277 mg NTK/L de material nitrogenado. O biorreator foi operado com carga orgânica volumétrica de 1,91 ± 0,13 kg DQO/m³ dia e carga nitrogenada volumétrica de 0,18 ± 0,02 kg NTK/m³ dia, com recirculação interna de 4 vezes a vazão afluente. O efluente tratado apresentou concentrações médias de 59 ± 27 mg DQO/L, 0,60 ± 0,24 mg N-NH4 +/L e 20,5 ± 11,9 mg N-total/L, com eficiências médias de remoção de DQO, NTK e NT de 97,5%, 98,6% e 92,1%, respectivamente. O sistema de ultrafiltração foi testado em vários fluxos entre 25 e 37 LMH e determinou-se o fluxo crítico de 28 LMH para o sistema operando com 11,4 g/L de SST / Industrial activities, especially the chemical and food industries, that use fermentation processes, generate effluents with high concentrations of carbonaceous organic matter and nitrogen. These require complex systems to treat its wastewater, since the emission of excessive nutrients in the water body can result in the occurrence of eutrophication, which interferes with the desirable uses of water resource and changes the environmental balance. In this sense, this paper evaluated the carbonaceous organic matter and nitrogen removal as well as the determination of critical flux in membrane bioreactor (MBR) treating industrial wastewater from amino acids production. By the obtained results, it found the technical feasibility of MBR for the wastewater treatment containing 2505 mg COD / L of organic material and 277 mg TKN / L of nitrogen material. The bioreactor was operated with organic loading rate of 1.91 ± 0.13 kg COD / m³ day and nitrogen volumetric load of 0.18 ± 0,02 kg TKN / m day, with internal recirculation of 4 times. The treated effluent showed concentrations of 59 ± 27 mg COD / L, 0.60 ± 0.24 mg N-NH4 + / L and 20.5 ± 11.9 mg total N / L, with average removal efficiencies of COD , TKN and TN of 97.5%, 98.6% and 92.1%, respectively. The ultrafiltration system was tested at various flow rates between 25 and 37 LMH, to determine the critical flux of 28 LMH with the system operating at 11.4 g / L of TSS

CAPES / As Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs), são utilizadas com o objetivo de simular os fenômenos naturais de degradação em condições controladas para promover o tratamento dos esgotos, durante este processo, ocorre à produção de um subproduto denominado lodo de esgoto, constituído basicamente por uma mistura de matéria orgânica e inorgânica, que durante o processo de tratamento do esgoto permanece acumulada no sistema. As características do esgoto e do lodo estão relacionadas com as atividades antrópicas, condições climáticas, avanços tecnológicos que também contribuem com a inserção de compostos de difícil degradação, raramente tratados e removidos por processos convencionais. O objetivo desta pesquisa foi avaliar as características do esgoto e do lodo gerado em dois sistemas convencionais aplicados no tratamento do esgoto, estimar a eficiência dos sistemas e indicar o melhor potencial uso agrícola do lodo produzido. Para isso, foram determinados no afluente e efluente dos sistemas de tratamento biológico os parâmetros físico-químicos (pH, temperatura, oxigênio dissolvido, sólidos totais, sólidos totais fixos, sólidos totais voláteis, sólidos sedimentáveis, Demanda Química de Oxigênio (DQO), nitrogênio amoniacal). No lodo foram determinados parâmetros físico-químicos (pH, fósforo, potássio, íons metálicos, sólidos totais, sólidos totais fixos, sólidos totais voláteis, umidade, matéria orgânica e carbono orgânico total) e biológicos (coliformes termotolerantes, E. coli, Salmonella sp.). Os isolados de E. coli e Salmonella sp. foram submetidos a testes de susceptibilidade a agentes antimicrobianos. Os resultados indicaram que os esgotos avaliados apresentaram pH próximos à neutralidade e temperaturas ótimas para as atividades bacterianas. Ao comparar os sistemas de tratamento, a ETE operada com lagoas foi mais eficiente na conversão de nitrogênio amoniacal, sólidos e menor eficiência na redução da DQO. Todos os parâmetros avaliados no esgoto, apresentaram concentrações inferiores aos limites estabelecidos na legislação, exceto o nitrogênio amoniacal, e em determinadas amostragens a DQO e o OD. Em relação ao lodo, este apresentou pH próximos à neutralidade, a concentração de fósforo, potássio e matéria orgânica no lodo do sistema operado com RALF foi superior a do sistema operado com lagoas. Às concentrações dos íons metálicos no lodo do RALF foram superiores às do lodo do leito de secagem, nas lagoas essas concentrações reduziram durante o processo de tratamento. Ao comparar as ETEs, às concentrações dos íons metálicos foram maiores no lodo do RALF, exceto Mn e Ni, e a concentração de Fe foi semelhante entre os sistemas. No lodo do RALF, do leito de secagem e das lagoas foram detectadas colônias de Salmonella sp. resistentes à amoxicilina (10µg), tetraciclina (30µg) e cefalotina (30µg). As colônias de E. coli, foram sensíveis apenas à gentamicina. Este estudo possibilitou avaliar a eficiência destes sistemas convencionais de tratamento de esgotos, os resultados evidenciam a necessidade de utilizar métodos adequados de tratamento que possibilitem a remoção desses antibióticos e inativação dos microrganismos patogênicos, pois indicam um potencial risco das ETEs na dispersão desses no ambiente. / The Wastewater Treatment Plants (WWTPs) are used in order to simulate the natural degradation phenomena using controlled conditions to promote sewage treatment, a byproduct called sewage sludge is produced during this process, this is one blend of organic and inorganic material, it was accumulated in the system during the sewage treatment process. The sewage and sludge characteristics are related to human activities, weather conditions. Technological advances can contribute to the insertion of some compounds that are difficult to degrade, rarely treated and removed by conventional methods. This research aims to evaluate the sewage and sludge characteristics, estimating the efficiency of two conventional treatment systems and verify the agricultural potential use of sludge produced. For this, were determined in the influent and effluent of the biological systems of wastewater treatment some physico-chemical parameters (pH, temperature, Dissolved Oxygen (DO), total solids, total fixed solids, total volatile solids, settleable solids, chemistry oxygen demand (COD), ammonia nitrogen). In the sludge were determined physico-chemical parameters (pH, total solids, total fixed solids, total volatile solids, total phosphorus, total K, metals, humidity, organic matter and total organic carbon) and biological (CTT, E. coli, Salmonella sp.). The isolates of E. coli and Salmonella sp. were tested to antimicrobial agents. The results indicated the pH in sewage was near to neutrality and optimum temperatures for bacterial activities. By comparing the treatment systems, the WWTP operated with ponds was more efficient in ammonia nitrogen conversion, removing solids and less efficient in reducing COD. All results were below the limits established by law, except ammonia nitrogen and in some samples the DO and COD. The pH in sludge was slightly acid and near neutrality. The concentration of phosphorus, potassium and organic material in the sludge collected in the system operated with RALF exceeded the system operated with ponds. The concentrations of metal ions in sludge of RALF were higher than those of the sludge drying bed, in ponds the concentrations decreased during the treatment process, to compare the WWTPs, the concentrations of metal ions were higher in RALF sludge, except Mn and Ni, and the Fe concentration was similar. In the sludge of RALF, in the drying bed and ponds were detected Salmonella sp. resistant to amoxicillin (10µg), tetracycline (30µg) and cephalothin (30µg). The E. coli were susceptible only to gentamicin. This study evaluated the efficiency of these conventional systems applied in sewage treatment, the results suggest the need to use appropriate methods of treatment to removal of these antibiotics and inactivation the pathogenic microorganisms, this indicate a potential hazard of these WWTPs in the dispersion of the environment.

CAPES; CNPq; Sanepar; Fundação Araucária / O aumento da população agrava a qualidade dos corpos receptores existentes, devido a concentração dos despejos de esgotos sanitários com elevadas cargas carbonáceas e nitrogenadas. Existem inúmeras operações de tratamento, porém, a aplicação dos processos biológicos, na maioria dos casos é a alternativa mais econômica. Logo, este trabalho tem por objetivo, otimizar a remoção da matéria carbonácea e nitrogenada de esgotos sanitário por sistema combinado composto de reator anaeróbio e aeróbio de leito fixo. O sistema foi composto de reatores anaeróbio e aeróbio de leito fixo, com escoamento ascendente e fluxo continuo, base retangular e volume útil de 19,8 L e 19,3 L respectivamente, mais um dispositivo de separação de sólidos líquidos com volume útil de 7,3 L (TDH de 8h em cada reator) e 9,8 L (TDH de 6h em cada reator). O meio suporte para imobilização da biomassa era constituído de anéis corrugados de Policloreto de Polivinila (PVC). O Sistema foi operado em 6 etapas distintas em que foi variado a taxa de recirculação (etapa 1 50%, etapa 2 100% e etapa 3 150%) e vazão de aeração (etapa 4 10 L.min-1, etapa 5 5 L.min-1 e etapa 6 2,5 L.min-1). Para a avaliação do sistema, determinou-se os seguintes parâmetros físico-químicos: temperatura do líquido (TL), pH, alcalinidade total (AT), alcalinidade a bicarbonato (AB), ácidos voláteis (AV), oxigênio dissolvido (OD), demanda química de oxigênio (DQO) nitrogênio total kjeldahl (N-NTK), nitrogênio amoniacal (N-amoniacal), nitrito (N-NO2-), nitrato (N-NO3-) e fósforo total (P). A avaliação do comportamento hidrodinâmico foi realizada pela técnica de estímulo-resposta tipo pulso com injeção do corante Eosina Y. Os resultados obtidos nas três primeiras etapas com influência da variação da taxa de recirculação (50%, 100 % e 150 %), apresentaram remoções da concentração de matéria orgânica em termos de DQO(amostras brutas) superiores a 97 %, em relação a concentração de nitrogênio, a remoção de N-NTK ficou superior a 95 %; foi possível concluir que quanto maior a taxa de recirculação maior é a eficiência de remoção de nitrogênio e menores são os valores de nitrito e nitrato, entretanto cabe ressaltar que o aumento da taxa de recirculação provoca o aumento da concentração de OD no reator anaeróbio o que pode provocar o desequilíbrio do processo. Ao observar a influência da variação da vazão de aeração com taxa de recirculação constante de 100 %, as remoções de matéria orgânica apresentaram remoção de DQO (amostras brutas) superiores 98 a % enquanto a remoção de nitrogênio caiu conforme a diminuição da vazão de aeração (Qa) com eficiências de remoção de N-NTK superiores a 96% (Qa = 10 L.min-1), 90 % (Qa = 5 L.min-1) e 45 % (Qa = 2,5 L.min-1). E em relação a variação do TDH, na remoção de matéria orgânica, obteve valores de remoção superiores de DQOamostras brutas a 98 % (TDH de 8h em cada reator) e 99 % (TDH de 6h em cada reator) enquanto que para remoção de nitrogênio as eficiências foram superiores a 96% para ambos os TDH testados o que evidência que o sistema combinado apresentou boa capacidade de amortecer a variação de cargas hidráulicas como orgânicas. / The increase in population worsens the quality of existing receiving bodies, because the concentration of sewage dumps with high organic and nitrogen loads. There are numerous processing operations, however, the application of biological processes, in most cases is the most economical alternative. Thus, this study aims to optimize the removal of carbonaceous and nitrogenous matter sanitary sewer system consists of a combined anaerobic and aerobic fixed bed reactor. The system was composed of anaerobic and aerobic fixed-bed reactors, with upward flow and continuous flow, rectangular base and useful volume of 19.8 L and 19.3 L, respectively, plus a solid liquid separation device with a volume of 7 3 L (HDT 8 h in each reactor) and 9.8 L (HDT 6 h in each reactor). The medium support for biomass immobilization consisted of corrugated rings Polyvinyl Polyvinyl (PVC). The system was operated in six different stages in which was varied the recirculation rate (50% step 1, 100% step 2 and step 3 150%) and flow aeration (step 4 10 L.min-1, Step 5 5 L .min-1 and step 6 2.5 L.min-1). For the evaluation system, it was determined the following physicochemical parameters: liquid temperature (TL), pH, total alkalinity (AT), bicarbonate alkalinity (AB), volatile acids (AV), dissolved oxygen (DO), chemical oxygen demand (COD) Total kjeldahl nitrogen (N-TKN), ammonia (N-ammonia), nitrite (N-NO2-), nitrate (N-NO3-) and phosphorus (P). The hydrodynamic behavior evaluation was performed by pulse type stimulus-response technique of injection of the dye Eosin Y. The results obtained in the first three steps with recirculation rate influence of variation (50%, 100% and 150%) showed removal concentration of organic matter in terms of COD (raw samples) greater than 97%, for nitrogen concentrations, the removal of N-TKN was greater than 95%; it was concluded that the higher the recirculation rate is nitrogen removal efficiency and lower the nitrite values and nitrate, however it is worth noting that increasing the recirculation rate causes an increase of OD concentration in the anaerobic reactor which may cause the imbalance of the process. To observe the influence of variation in the flow aeration with constant recirculation rate of 100%, the removal of organic matter showed a COD(raw samples) removal higher than 98% while the nitrogen removal fell as the reduction of aeration flow ( Qa) with N-TKN removal efficiencies exceeding 96% (Qa = 10 L.min-1), 90% (Qa = 5 L.min-1) and 45% (Qa = 2.5 L.min-1). And regarding the variation of TDH, in the removal of organic matter, obtained higher removal values DQO(raw samples) 98% (HDT of 8 hours in each reactor) and 99% (HDT of 6 hours in each reactor) while for nitrogen removal efficiencies were higher than 96% for both tested HDT which shows that the combined system showed a good ability to cushion the variation of hydraulic and organic fillers.

CAPES / Arranjos tecnológicos que integram sistemas de zona de raízes apresentam-se como uma opção plausível para adequação de efluentes, devido principalmente a sua simplicidade construtiva, baixo custo de implantação/operação e eficiência na remoção de poluentes. Estes sistemas atuam como filtros biológicos cultivados com macrófitas aquáticas, aplicados ao tratamento de esgotos domésticos e industriais. O presente estudo teve por objetivo a construção e o monitoramento de dois sistemas pilotos de tratamento de esgotos por zonas de raízes de fluxo hidráulico vertical livre e afogado, montados em recipientes plásticos com volume total de 220L cada. Neles foi cultivada a espécie vegetal Canna x generalis L.H Bailey (cana- indica), planta heliófita rizomatosa, com folhagens ornamentais e de inflorescências coloridas, cultivada sobre meio suporte com camadas de brita e areia. Os sistemas foram alimentados com substrato sintético tendo glicose como fonte de carbono, sob taxa hidráulica de aplicação de 125,8 L.m-2.dia-1 e matéria orgânica em termos de DQO de 300,93± mg.L-1. O sistema de fluxo afogado apresentou eficiências na remoção de Nitrogênio Total Kjeldahl, DQO e PO 4 de, 55±17%, 95±6% e 46±11% respectivamente. No sistema de fluxo livre as eficiências para remoção de Nitrogênio Total Kjeldahl, DQO e PO4 foram de 57±11%, 96±6% e 41±11%, demonstrando elevada remoção de matéria orgânica e nutrientes para os dois modelos estudados. / Technological arrangements that integrate systems root zone are presented as plausible option for effluents treatment, mainly because of their simplicity in construction, low cost of implementation/operation and efficiency in removing pollutants. These systems act as biological filters planted with macrophytes, applied to the treatment of domestic and industrial sewage. The present study aimed at the construction and monitoring of two pilot systems for sewage treatment of the roots zones of free vertical hydraulic flow and drowned, mounted in plastic containers with a total volume of 220L each. They were cultivated plant species Canna x generalis LH Bailey (cana indica), heliophytic rhizomatous plant with ornamental foliage and colorful flowers, grown on the support medium with layers of gravel and sand. The systems were fed synthetic substrate with glucose as carbon source, under hydraulic application rate of 125,8 L.m-2.day-1 an organic material and in terms of COD of 300,93± mg.L-1. The drowned system flow had removal efficiencies of Total Kjeldahl Nitrogen, COD and PO4 de, 55±17%, 95±6% e 46±11%respectively. In the system of free flow efficiencies for Total Kjeldahl Nitrogen removal, COD and PO4 were 57 ± 11%, 96 ± 6% and 41 ± 11%, showing high removal of organic matter and nutrients for the two models studied.

CNPQ / O presente trabalho propõe verificar o desempenho de um canal corrugado helicoidal aplicado na remoção de amônia, por meio do processo air stripping. O sist p ssui iâ tr i t r 4’’(≈100 m) e 10m de comprimento disposto de forma helicoidal. Avaliou-se a influência das condições operacionais como: vazão de ar (1000 L min-1 a 3000 L min-1), vazão do líquido (0,2 L min-1 a 1,0 L min-1), concentração de nitrogênio, pH (9,0 a 12,0) e declividade do canal (5% a 20%) na remoção da amônia. Foram realizados ensaios de caracterização hidrodinâmica do sistema com ajuste dos modelos uni-paramétricos: de N-reatores de mistura completa em série, dispersão de grande intensidade e pequena intensidade, visando a determinação dos coeficientes globais de transferência de massa (KLa). Entre os principais resultados, a massa de alcalinizante necessária para elevar o pH em média de 5 para 11,5, foi de 2,875g de NaOH por g de N presente na água residuária. Posteriormente, ensaios hidrodinâmicos indicaram que o escoamento do sistema tende a ser pistonado em função do seu alto número de reatores de mistura completa em série (49 a 69). Foram realizados 30 ensaios utilizando o planejamento estatístico, Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) com coeficiente de transferência de massa (KLa) de 19,7h-1 nas condições otimizadas de pH 10,5, Qar=2000 L min-1, Qliq=0,2 L min-1 na concentração de 0,6 mgL-1 N-NH3 atingindo a eficiência de remoção de N-NH3 de 70%. Com os valores experimentais foi possível obter o modelo reparametrizado das variáveis codificadas, que representa a remoção de N-NH3(%) em função do pH, da vazão de ar, da vazão do líquido e da concentração de N-NH3. Ao se comparar com torres convencionais de air stripping, o canal corrugado proporcionou maior tempo de contato ar com o líquido, para injeção do ar e menor altura manométrica de elevação da água residuária, reduzindo gastos construtivos e com energia elétrica. / The present work intent to verify the performance of a helical corrugated channel applied in the ammonia removal, through the air stripping process.The syst h s i t r l i t r 4 "(≈100 mm) and 10m long, helically arranged. The influence of the operating conditions was evaluated as: air flow (1000 Lmin-1 at 3000 L min-1), liquid flow (0.2 L min-1 at 1.0 L min-1), nitrogen concentration, pH (9.0 to 12.0) and channel slope (5% to 20%) in the ammonia removal. It was performed hydrodynamic characterization of the system with adjustment of the uni-parametric models: complete mix N-reactors in series, big intensity and small intensity dispersal, aiming the determination of the global coefficients of mass transfer (KLa). Among the main results, the alkaline mass required to raise the pH from 5 to 11.5 on average was 2.875 g of NaOH per g of N present in the wastewater. Subsequently, hydrodynamic tests indicated that the drain of the system tends to be pistoned due to its high number of compete mix reactors in grade (49 to 69). A total of 30 experiments were performed using the statistic design, Design Central Composit Rotational (DCCR) with mass transfer coefficient (KLa) of 19.7h-1 under optimized conditions of pH 10.5, Qar=2000 L min-1, Qliq=0.2 L min-1 in the concentration of 0.6 mgL-1 N-NH3 achieving the efficiency of removal of N-NH3 of 70%. With the experimental values it was possible to obtain the reparametrized model of the coded variables, which represents the removal of N-NH3 (%) as a function of pH, air flow, liquid flow and N-NH3 concentration. When compared to conventional air stripping towers, the corrugated channel provided longer air-to-liquid contact time for air injection and lower manometric height of wastewater elevation, reducing constructive and electricity expenditures.

Na etapa de purificação do trinitrotolueno (TNT) produzido nas indústrias, são realizadas duas lavagens ao final do processo. A primeira lavagem é realizada com água vaporizada, na qual origina-se o primeiro efluente, denominado água amarela, em seguida, é realizada uma segunda lavagem com a utilização de sulfito de sódio (Na2SO3), gerando o segundo efluente água vermelha. O presente trabalho teve como objetivo estudar os efeitos individuais, bem como, a associação da fotocatálise heterogênea utilizando TiO2 e tratamento biológico em reator air lift utilizando lodo ativado (biomassa bacteriana), para a remediação de águas residuais contaminadas com compostos nitroaromáticos, a fim de reduzir a toxicidade e ajustar os parâmetros legais de acordo com órgãos regulamentadores para despejo em vias aquáticas. O tratamento fotocatalítico foi conduzido por meio de desenho fatorial obtendo as melhores condições reacionais (pH 6,5 e concentração de TiO2 0,1 gL-1), sendo os melhores resultados obtidos em 360 minutos de reação, reduzindo 97,00% da absorbância em 275 nm, 94,20% da demanda química de oxigênio (DQO), 67,70% de fenóis totais, bem como uma redução total dos picos constatados e atribuídos a compostos nitroaromáticos por cromatografia líquida de alta eficiência. No tratamento biológico, observou-se redução de 53,40% da absorbância em 275 nm, 10,00% de DQO e 36,00% de fenóis totais em períodos curtos (3 dias), já para períodos longos (48 dias), houve uma influência antagônica nos resultados de forma que ocorreu a elevação destes parâmetros (DQO e fenóis totais) ao invés de sua redução. A análise cromatográfica confirmou a eficiência da degradação biológica por meio da redução de picos correspondentes a compostos como DNT e TNT. A associação dos tratamentos fotocatalítico e biológico apresentou resultados de redução da ordem de 91,10% de absorbância, 70,26% de fenóis totais e 88,87% de DQO. Enquanto que, a associação dos tratamentos biológico e fotocatalítico gerou eficiências relativamente inferiores, apresentando redução de absorbância de 77,30%, 62,10% de redução dos fenóis totais e uma diminuição de 87,00% da DQO. De maneira geral, ao compararmos os processos químico e biológico de forma isolada, o tratamento fotocatalítico apresentou os melhores resultados. Porém, comparando os resultados de forma isolada e as associações estabelecidas, a associação biológico x fotocatalise apresentou resultados mais promissores para o tratamento do efluente água vermelha. / Trinitrotoluene in the purification step (TNT) produced in industries, are carried out two washes at the end of the process. The first wash is done with vaporized water, which originates from the first effluent called yellow water, then the second washing with the use of sodium sulfite is performed (Na2SO3), generating a second effluent red water. This study aimed to study the individual effects, as well as the association of heterogeneous photocatalysis using TiO2 and biological treatment in air lift reactor using activated sludge (bacterial biomass) for the remediation of wastewater contaminated with nitroaromatic compounds in order to reduce toxicity and adjust the legal parameters according to regulatory agencies for disposal in waterways. The photocatalytic treatment was conducted by factorial design obtaining the best reaction conditions (pH 6.5 and concentration of TiO2 0.1 gL-1), with best results obtained at 360 minutes of reaction, reducing the absorbance 97.00%, 94.20% of the chemical oxygen demand (COD), 67.70% of total phenols, as well as a total reduction of observed peaks and assigned to nitroaromatic compounds by high-performance liquid chromatography. In the biological treatment, there was a 53.40% reduction in absorbance at 275 nm 10.00% 36.00% COD and total phenols in a short time (3 days), while for extended periods (48 days) there was an antagonistic influence on the results so that was the elevation of these parameters (COD and total phenols) instead of reducing. Chromatographic analysis confirmed the effectiveness of the biological degradation by reducing the peaks corresponding to compounds DNT and TNT. The Association of photocatalytic and biological treatments decreased results in the order of 91.10% absorbance, 70.26% of total phenols and 88.87% of COD. While the combination of biological and photocatalytic treatments generated relatively lower efficiencies, with 77.30% of absorbance reduction, 62.10% reduction of total phenols and a decrease of 87.00% of COD. In general, when comparing the chemical and biological processes in isolation, the photocatalytic treatment showed the best results. However, comparing the results of isolation and established associations, the association biological x photocatalysis showed more promising results in the treatment of red water effluent.

CNPQ / O presente trabalho propõe verificar o desempenho de um canal corrugado helicoidal aplicado na remoção de amônia, por meio do processo air stripping. O sist p ssui iâ tr i t r 4’’(≈100 m) e 10m de comprimento disposto de forma helicoidal. Avaliou-se a influência das condições operacionais como: vazão de ar (1000 L min-1 a 3000 L min-1), vazão do líquido (0,2 L min-1 a 1,0 L min-1), concentração de nitrogênio, pH (9,0 a 12,0) e declividade do canal (5% a 20%) na remoção da amônia. Foram realizados ensaios de caracterização hidrodinâmica do sistema com ajuste dos modelos uni-paramétricos: de N-reatores de mistura completa em série, dispersão de grande intensidade e pequena intensidade, visando a determinação dos coeficientes globais de transferência de massa (KLa). Entre os principais resultados, a massa de alcalinizante necessária para elevar o pH em média de 5 para 11,5, foi de 2,875g de NaOH por g de N presente na água residuária. Posteriormente, ensaios hidrodinâmicos indicaram que o escoamento do sistema tende a ser pistonado em função do seu alto número de reatores de mistura completa em série (49 a 69). Foram realizados 30 ensaios utilizando o planejamento estatístico, Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) com coeficiente de transferência de massa (KLa) de 19,7h-1 nas condições otimizadas de pH 10,5, Qar=2000 L min-1, Qliq=0,2 L min-1 na concentração de 0,6 mgL-1 N-NH3 atingindo a eficiência de remoção de N-NH3 de 70%. Com os valores experimentais foi possível obter o modelo reparametrizado das variáveis codificadas, que representa a remoção de N-NH3(%) em função do pH, da vazão de ar, da vazão do líquido e da concentração de N-NH3. Ao se comparar com torres convencionais de air stripping, o canal corrugado proporcionou maior tempo de contato ar com o líquido, para injeção do ar e menor altura manométrica de elevação da água residuária, reduzindo gastos construtivos e com energia elétrica. / The present work intent to verify the performance of a helical corrugated channel applied in the ammonia removal, through the air stripping process.The syst h s i t r l i t r 4 "(≈100 mm) and 10m long, helically arranged. The influence of the operating conditions was evaluated as: air flow (1000 Lmin-1 at 3000 L min-1), liquid flow (0.2 L min-1 at 1.0 L min-1), nitrogen concentration, pH (9.0 to 12.0) and channel slope (5% to 20%) in the ammonia removal. It was performed hydrodynamic characterization of the system with adjustment of the uni-parametric models: complete mix N-reactors in series, big intensity and small intensity dispersal, aiming the determination of the global coefficients of mass transfer (KLa). Among the main results, the alkaline mass required to raise the pH from 5 to 11.5 on average was 2.875 g of NaOH per g of N present in the wastewater. Subsequently, hydrodynamic tests indicated that the drain of the system tends to be pistoned due to its high number of compete mix reactors in grade (49 to 69). A total of 30 experiments were performed using the statistic design, Design Central Composit Rotational (DCCR) with mass transfer coefficient (KLa) of 19.7h-1 under optimized conditions of pH 10.5, Qar=2000 L min-1, Qliq=0.2 L min-1 in the concentration of 0.6 mgL-1 N-NH3 achieving the efficiency of removal of N-NH3 of 70%. With the experimental values it was possible to obtain the reparametrized model of the coded variables, which represents the removal of N-NH3 (%) as a function of pH, air flow, liquid flow and N-NH3 concentration. When compared to conventional air stripping towers, the corrugated channel provided longer air-to-liquid contact time for air injection and lower manometric height of wastewater elevation, reducing constructive and electricity expenditures.

Na etapa de purificação do trinitrotolueno (TNT) produzido nas indústrias, são realizadas duas lavagens ao final do processo. A primeira lavagem é realizada com água vaporizada, na qual origina-se o primeiro efluente, denominado água amarela, em seguida, é realizada uma segunda lavagem com a utilização de sulfito de sódio (Na2SO3), gerando o segundo efluente água vermelha. O presente trabalho teve como objetivo estudar os efeitos individuais, bem como, a associação da fotocatálise heterogênea utilizando TiO2 e tratamento biológico em reator air lift utilizando lodo ativado (biomassa bacteriana), para a remediação de águas residuais contaminadas com compostos nitroaromáticos, a fim de reduzir a toxicidade e ajustar os parâmetros legais de acordo com órgãos regulamentadores para despejo em vias aquáticas. O tratamento fotocatalítico foi conduzido por meio de desenho fatorial obtendo as melhores condições reacionais (pH 6,5 e concentração de TiO2 0,1 gL-1), sendo os melhores resultados obtidos em 360 minutos de reação, reduzindo 97,00% da absorbância em 275 nm, 94,20% da demanda química de oxigênio (DQO), 67,70% de fenóis totais, bem como uma redução total dos picos constatados e atribuídos a compostos nitroaromáticos por cromatografia líquida de alta eficiência. No tratamento biológico, observou-se redução de 53,40% da absorbância em 275 nm, 10,00% de DQO e 36,00% de fenóis totais em períodos curtos (3 dias), já para períodos longos (48 dias), houve uma influência antagônica nos resultados de forma que ocorreu a elevação destes parâmetros (DQO e fenóis totais) ao invés de sua redução. A análise cromatográfica confirmou a eficiência da degradação biológica por meio da redução de picos correspondentes a compostos como DNT e TNT. A associação dos tratamentos fotocatalítico e biológico apresentou resultados de redução da ordem de 91,10% de absorbância, 70,26% de fenóis totais e 88,87% de DQO. Enquanto que, a associação dos tratamentos biológico e fotocatalítico gerou eficiências relativamente inferiores, apresentando redução de absorbância de 77,30%, 62,10% de redução dos fenóis totais e uma diminuição de 87,00% da DQO. De maneira geral, ao compararmos os processos químico e biológico de forma isolada, o tratamento fotocatalítico apresentou os melhores resultados. Porém, comparando os resultados de forma isolada e as associações estabelecidas, a associação biológico x fotocatalise apresentou resultados mais promissores para o tratamento do efluente água vermelha. / Trinitrotoluene in the purification step (TNT) produced in industries, are carried out two washes at the end of the process. The first wash is done with vaporized water, which originates from the first effluent called yellow water, then the second washing with the use of sodium sulfite is performed (Na2SO3), generating a second effluent red water. This study aimed to study the individual effects, as well as the association of heterogeneous photocatalysis using TiO2 and biological treatment in air lift reactor using activated sludge (bacterial biomass) for the remediation of wastewater contaminated with nitroaromatic compounds in order to reduce toxicity and adjust the legal parameters according to regulatory agencies for disposal in waterways. The photocatalytic treatment was conducted by factorial design obtaining the best reaction conditions (pH 6.5 and concentration of TiO2 0.1 gL-1), with best results obtained at 360 minutes of reaction, reducing the absorbance 97.00%, 94.20% of the chemical oxygen demand (COD), 67.70% of total phenols, as well as a total reduction of observed peaks and assigned to nitroaromatic compounds by high-performance liquid chromatography. In the biological treatment, there was a 53.40% reduction in absorbance at 275 nm 10.00% 36.00% COD and total phenols in a short time (3 days), while for extended periods (48 days) there was an antagonistic influence on the results so that was the elevation of these parameters (COD and total phenols) instead of reducing. Chromatographic analysis confirmed the effectiveness of the biological degradation by reducing the peaks corresponding to compounds DNT and TNT. The Association of photocatalytic and biological treatments decreased results in the order of 91.10% absorbance, 70.26% of total phenols and 88.87% of COD. While the combination of biological and photocatalytic treatments generated relatively lower efficiencies, with 77.30% of absorbance reduction, 62.10% reduction of total phenols and a decrease of 87.00% of COD. In general, when comparing the chemical and biological processes in isolation, the photocatalytic treatment showed the best results. However, comparing the results of isolation and established associations, the association biological x photocatalysis showed more promising results in the treatment of red water effluent.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work aimed to develop a procedure for disinfecting water by photodynamic inactivation of microorganisms and subsequent removal of photosensitizers. The Escherichia coli photoinactivation was performed using PHLS (Policromatic Halogen Light System) light system irradiation, Methylene Blue and Rose Bengal as photosensitizers, cationic and anionic dyes , respectively. The phase separation between the photosensitizers and the analyzed sample was studied by coagulation, being used the crushed seeds of Moringa oleifera, Chitosan powder and commercial Aluminum Sulphate. All experiments were performed previously in samples of E. coli (ATCC 25922) prepared with a turbidity of about 01 on the Mac Farland scale and later in a sample of effluent from the Sewage Treatment Plant of Uberlândia - MG. The results were quite significant as much photoinactivation as the photosensitizers removal, being Moringa oleifera the best coagulant used, able to remove, from effluent sample, 96.9% Rose Bengal and 75.9% Methylene Blue, both at a concentration of 3,91x10-5 mol L-1. / O presente trabalho visou desenvolver um procedimento para a desinfecção de águas através da inativação fotodinâmica de micro-organismos e posterior remoção dos fotossensitizadores. A fotoinativação de Escherichia coli foi realizada utilizando sistema de irradiação luminosa PHLS (Policromatic Halogen Light System) e Azul de Metileno e Rosa de Bengala como fotossensitizadores, corantes catiônico e aniônico, respectivamente. A separação de fases entre os fotossensitizadores e a amostra analisada foi estudada através de coagulação, sendo utilizadas as sementes de Moringa oleífera trituradas, Quitosana em pó e Sulfato de alumínio comercial. Todos os experimentos foram realizados previamente em amostras de E. coli (ATCC: 25922) preparadas com turvação de aproximadamente 01 na escala de Mac Farland e posteriormente em amostra de efluente proveniente da Estação de Tratamento de Esgoto de Uberlândia - MG. Os resultados obtidos foram bastante expressivos tanto na fotoinativação, quanto na remoção dos fotossensitizadores, sendo a Moringa oleífera o melhor coagulante utilizado, tendo conseguido remover da amostra de efluente 96,9% do Rosa de Bengala e 75,9% do Azul de Metileno, ambos em uma concentração de 3,91x10-5 mol L-1. / Mestre em Química

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-22Bitstream added on 2014-06-13T20:20:51Z : No. of bitstreams: 1 maigualenriquez_ya_me_ilha.pdf: 1515184 bytes, checksum: 854b45266358b64c6017c5058af88c81 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Sistemas de Recirculação para Aquicultura (SRA) possibilitam um meio alternativo de produção de peixes para áreas com limitada disponibilidade de água. Estes sistemas de cultivo intensivo de peixes oferecem potencial de produção em pequena escala assim como em grande escala, devido a recuperação de efluentes e a reutilização da água, produzindo volumes relativamente pequenos de resíduos líquidos e sólidos. O objetivo deste estudo foi determinar a eficácia do tratamento de águas residuárias em relação à remoção de Nitrogênio Amoniacal Total (NAT), Sólidos Totais (ST), Sólidos Suspensos Totais (SST), Demanda Química de Oxigênio (DQO) e Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5), Nitrogênio total (NT) e Fósforo Total (FT). Para tanto, foram introduzidos Tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus), com 0,323kg de peso médio inicial e 17 kg m-3 de densidade de armazenamento inicial no SRA experimental. O SRA era composto de 03 tanques de plástico com capacidade de 0,20 m3, Decantador de Coluna (DC), o reator de leito fluidizado aeróbio com circulação em tubos concêntricos (BAS-CT), tendo como meio de suporte a areia de diâmetro efetivo (D10) = 0,29 mm e na sequência reator de transferência de oxigênio e remoção de CO2. A eficiência na remoção do NAT no reator BAS-CT no período de aclimatação e de estabilização foi 31,0% e 35,2%, respectivamente. A remoção de ST e SST foi de 44,44% e 71,71%, respectivamente. A eficiência alcançada de remoção no SRA da DQO foi de 64,90% e de 48,01% para DBO5. Os valores médios de remoção do NT e FT no SRA foram de 25,02% e 41,05%, respectivamente. Estes resultados indicaram que o tratamento de águas residuárias de aquicultura proposto neste estudo através do BAS-CT associado ao DC tem evitado elevadas concentrações e acumulação de poluentes dentro do SRA / Recirculating aquaculture systems (RAS) offer an alternative means of fish production for areas that to have limited water and land availability. RAS are a highly intensive fish culture systems and offer potential production units for small and large scale operations. For effluent recovery and treated water reuse, RAS produce relatively small volumes of liquid and solids wastes. The objective of this study were to determine the efficiency of the wastewater treatment with recommended to removal of Total Ammonia Nitrogen (TAN), Total Solids (TS), Total Suspended Solids (TSS), Chemical Oxygen Demand (COD) and Biochemical Oxygen Demand (BOD5), Total Nitrogen (TN) and Total Phosphorus (TP). In this study was cultivating the Nile Tilapia (Oreochromis niloticus) with 0.323kg initial average weight and 17 kg m-3 initial storage density, cultivated in RAS. The RAS was composed with 03 plastic tanks with capacity of 0.20 m3 in each, column settler (CS), aerobic fluidized bed reactor with concentric tubes circulation (BAS-CT) with sand bed support of effective diameter (D10) of 0.29 mm and oxygen transfer-CO2 removal reactor. NAT removal efficiency was in acclimation and stabilized periods in BAS-CT reactor were 31.0% and 35.2% respectively. TS and TSS removal was 44.44% and 71.71% respectively. In this RAS, the COD removal efficiency reached was 64.90% and 48.01% for BOD5. The average removal in the NT and FT in the RAS were 25.02% and 41.05% respectively. These results indicate that aquaculture wastewater treatment proposed in this study by BAS-CT associated to CS prevents high concentrations and accumulating of pollutants within the SRA