SILVEIRA, A. G. M. Análise de eficiência e confiabilidade em sistemas de baixo custo de tratamento de esgotos do tipo lagoas de estabilização. 2011. 109 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-04-17T17:01:37Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_agmsilveira.pdf: 1812161 bytes, checksum: 1e9abe1e67cda555bf2e1629d7c9c080 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-04-17T18:08:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_agmsilveira.pdf: 1812161 bytes, checksum: 1e9abe1e67cda555bf2e1629d7c9c080 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-17T18:08:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_agmsilveira.pdf: 1812161 bytes, checksum: 1e9abe1e67cda555bf2e1629d7c9c080 (MD5) Previous issue date: 2011-11-11 / The present work aimed to analyze the performance, reliability and operational situation of stabilization ponds located in Fortaleza and its Metropolitan Region. The reliability was assessed by using the Coefficient of Reliability (COR) and the performance was assessed by using descriptive statistics, removal efficiency and percentage of compliance with the discharge limits. Finally, operational diagnostics of the Wastewater Treatment Plants (WTP) was carried out from field inspections. Eight stabilization ponds were selected and the analyzed data corresponded to the period from January 2007 to March 2011. The most important parameters were studied and analyzed over the period assessed: pH, COD, filtered COD, BOD, filtered BOD, DO, TSS, settleable solids, ammonia, total coliforms and E.coli. Shape verification of the frequency distribution for the treated sewage indicators BOD, COD, TSS, ammonia and E. coli was conducted in two stages. This verification consisted of adherence tests to normal, lognormal, gamma and exponential tests of compliance with normal distributions by using the chi-square (χ2) and Kolmogorov-Smirnov tests. The graphical test "Probability - Probability Plot" was used in some cases to verify the theoretical distribution that best fit the sample data. The computer programs used to perform the tests were Statistica 7.0 and Statgraphics Centurion XV. WTPs performances with regard to the parameters pH, filtered COD and filtered BOD was not very significant. However, the parameters DO, TSS, ammonia and E. coli showed a clear superiority of the type ANA + FAC + MAT. Regarding efficiency, the best results were verified for this configuration, which, for having a higher number of treatment units, also showed a higher stability. In the operational diagnostics, the most relevant aspects observed may indicate that the ponds were silted or needed to have the sludge dredged, which interfered in the TDH or they would be organically overloaded, which directly impaired the reliability, efficiency and performance of the studied WTPs. The adherence tests showed that most of the evaluated parameters followed a lognormal distribution, especially those with higher amounts of data. For all parameters, there was a great variability in terms of CV and COR, and there was not an evident correlation between the values of COR and treatment types. In relation to the discharge limits, there was also a superior performance of the ANA + FAC + MAT treatment type and a low non expected performance for the FAC type, showing a poor treatment when compared to other types of stabilization ponds. / A presente pesquisa teve como objetivo geral realizar uma análise de desempenho, confiabilidade e situação operacional de lagoas de estabilização localizadas em Fortaleza e na sua Região Metropolitana. A confiabilidade foi avaliada por meio do Coeficiente de Confiabilidade (CDC) e o desempenho foi avaliado por meio de estatística descritiva, eficiência de remoção e percentual de atendimento aos padrões ambientais de lançamento vigentes. Por fim, realizou-se um diagnóstico operacional das Estações de Tratamento de Esgotos (ETE´s) a partir de inspeções de campo. Foram selecionadas oito lagoas de estabilização e os dados analisados corresponderam ao período de janeiro de 2007 a março de 2011. Optou-se por estudar os parâmetros de maior relevância e mais analisados no período avaliado: pH, DQO, DQO filtrada, DBO, DBO filtrada, OD, SST, sólidos sedimentáveis, amônia, coliformes totais e E.coli. A verificação da forma da distribuição de frequência dos indicadores DBO, DQO, SST, Amônia e E.coli efluentes das ETEs foi efetuada em duas etapas. Esta verificação consistiu de testes de aderência às distribuições normal, lognormal, gama e exponencial, através dos testes do Qui-quadrado (χ2) e Kolmogorov-Smirnov. O teste gráfico “Probability - Probability Plot” foi utilizado, em alguns casos, para verificação da distribuição teórica que melhor se ajustava aos dados amostrais. Os “softwares” utilizados para execução dos testes foram o Statistica 7.0 e Statgraphics Centurion XV. O desempenho das ETEs nos parâmetros pH, DQO filtrada e DBO filtrada não foi muito significativo, entretanto nos parâmetros OD, SST, amônia e E.coli observou-se uma clara superioridade da tipologia ANA+FAC+MAT. Em relação à eficiência, verificou-se também os melhores resultados para esta tipologia, que por apresentar um maior número de unidades de tratamento também apresentou maior estabilidade. No diagnóstico operacional, os aspectos mais relevantes observados podem indicar que as lagoas estavam assoreadas ou necessitavam de dragagem do lodo, interferindo no TDH ou ainda estariam sobrecarregadas organicamente, prejudicando diretamente a confiabilidade, a eficiência e o desempenho das ETEs estudadas. Os testes de aderência mostraram que a maioria dos parâmetros avaliados seguiu uma distribuição lognormal, em especial os que apresentavam maior quantidade de dados. Para todos os parâmetros, foi grande a variabilidade dos coeficientes de variação e de confiabilidade das ETEs, não sendo evidenciada correlação entre os valores de CDC e as modalidades de tratamento. Quanto ao percentual de atendimento à legislação, verificou-se também um desempenho superior da modalidade ANA+FAC+MAT e um desempenho aquém do esperado para a tipologia FAC, demonstrando um tratamento deficiente se comparado às outras modalidades de lagoas de estabilização.

SILVA, J. P. V. Tratamento de efluentes de tanques de piscicultura aplicando a tecnologia de eletrocoagulação. 2013. 75 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-04-04T17:29:22Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_jpvsilva.pdf: 1194881 bytes, checksum: 2f6343129b9c495ce690bb9ab11b5060 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-05-06T16:59:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_jpvsilva.pdf: 1194881 bytes, checksum: 2f6343129b9c495ce690bb9ab11b5060 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-06T16:59:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_jpvsilva.pdf: 1194881 bytes, checksum: 2f6343129b9c495ce690bb9ab11b5060 (MD5) Previous issue date: 2013 / For this work, we used the technique of electrocoagulation (EC) for the treatment of effluent from fish farms. An EC reactor at laboratory scale with a capacity of 1,5 L was assembled using a set of four plates of aluminum electrodes, a mechanical stirrer high torque microprocessor, wires with alligator clips and a voltage source with power adjustable. The electrodes were arranged inside of the electrolytic cell in a monopolar form, in parallel and at a distance of 11 mm. The effluent used in this study was collected in fishponds of fish breeding center of the Engineering Department of Fisheries, Federal University of Ceará. To determine the best operating condition of the reactor, an experimental design was performed using the software "Statgrafics", defining the operational variables and their respective intervals (Initial pH 4 to 8, conductivity from 1000 to 4000 μS cm-1, electrolysis time 15 to 35 min., agitation 200-600 rpm and electrical current from 1 to 2,5 A), that combined together, performing a total of 35 runs. Based on the results obtained by means of physical-chemical analysis in the laboratory, it can be stated that the initial pH=8, conductivity=1000 μS cm-1, time=35 min., agitation=200 rpm and electrical current=2,5 A, are the optimal operating conditions of the reactor. Under these conditions, removal reached 84,95% for COD, 98,06% for nitrite, 82,43% for nitrate, 98,05% for total phosphorus and 95,32% for turbidity, resulting an operating cost of R$ 4,59 per m3 of treated effluent. Based on the results obtained, it can be concluded that some of the analyzed parameters (pH, turbidity, temperature, STD, nitrite, nitrate and total phosphorus) are in accordance with the standards established for fresh water, class 2, by CONAMA Resolution nº 357/05, and according to CONAMA Resolution nº 430/2011 and Decree nº 154/2002 of SEMACE (CE), for release of the final effluent in the receiving water bodies. The technique of electrocoagulation besides being an alternative, efficient and promising for treating effluents from fish farming, also proved to be environmentally friendly for taking the high consumption of reagents, contrary to what happens in conventional treatment. / Para a realização deste trabalho, foi utilizada a técnica da eletrocoagulação (EC) para o tratamento de efluente de piscicultura. Um reator de EC em escala de laboratório, com capacidade de 1,5 L foi montado, utilizando um conjunto de quatro placas de eletrodos de alumínio, um agitador mecânico de alto torque microprocessado, fios condutores com garras de jacaré e uma fonte de tensão com potência regulável. Os eletrodos foram arranjados dentro da célula eletrolítica de forma monopolar, em paralelo e a uma distância de 11 mm. O efluente utilizado neste estudo foi coletado em tanques de piscicultura do centro de criação de peixes do Departamento de Engenharia de Pesca da Universidade Federal do Ceará. Para a determinação da melhor condição de operação do reator, foi feito um planejamento experimental por intermédio do Software “Statgrafics”, definindo, as variáveis operacionais e os seus respetivos intervalos de variação (pH inicial de 4 a 8, condutividade de 1000 a 4000 μS cm-1, tempo de eletrolise de 15 a 35 min., agitação de 200 a 600 rpm e corrente de 1 a 2,5 A), que combinadas entre si totalizaram um total de 35 ensaios experimentais. Com base nos resultados obtidos por meio das análises físico-químicas em laboratório, pode-se afirmar que o pH inicial=8, condutividade=1000 μS cm-1, tempo=35 min., agitação=200 rpm e corrente=2,5 A, são as condições ótimas de operação do reator. Nestas condições, alcançaram remoção de 84,95% para DQO, 98,06% para nitrito, 82,43% para nitrato, 98,05% para fósforo total e 95,32% para a turbidez, sendo o custo operacional de 4,59 R$/m3 de efluente tratado. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que alguns dos parâmetros analisados (pH, turbidez, temperatura, STD, nitrito, nitrato e fósforo total) estão de acordo com os padrões estabelecidos para água doce, classe 2, pela Resolução CONAMA nº 357/05, e de acordo com a Resolução CONAMA nº 430/2011 e a Portaria nº 154/2002 da SEMACE (CE), para lançamento do efluente final nos corpos receptores. A técnica de eletrocoagulação além de ser um método alternativo, eficiente e promissor para tratamento de efluentes de piscicultura, também mostrou ser ecologicamente correto por dispensar o consumo elevado de reagentes,ao contrário do que acontece no tratamento convencional.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2010. / Submitted by Luiza Moreira Camargo (luizaamc@gmail.com) on 2011-07-06T13:53:15Z No. of bitstreams: 1 2010_RogerioPinheiroMCarvalho.pdf: 4904688 bytes, checksum: a8cce2cca527878475e8cca2389bde7f (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-07-07T12:03:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_RogerioPinheiroMCarvalho.pdf: 4904688 bytes, checksum: a8cce2cca527878475e8cca2389bde7f (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-07T12:03:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_RogerioPinheiroMCarvalho.pdf: 4904688 bytes, checksum: a8cce2cca527878475e8cca2389bde7f (MD5) / A eutrofização artificial de reservatórios pode ter como consequência a ocorrência de florações de cianobactérias tóxicas e, no Brasil, é crescente o número de relatos de florações da espécie Cylindrospermopsis raciborskii produtora de saxitoxinas. O tratamento constituído por coagulação, floculação, sedimentação e filtração não remove eficientemente as saxitoxinas e outras cianotoxinas dissolvidas, e uma das alternativas que se apresenta é a oxidação com cloro. A oxidação com cloro mostrou-se efetiva na remoção de microcistinas; porém, são escassos os estudos relativos a sua aplicação na remoção de análogos de saxitoxinas. Assim, este trabalho foi conduzido para determinar a efetividade do cloro na oxidação de saxitoxinas, focalizando três variantes desse grupo, a neoSTX, a dcSTX e a STX. Adicionalmente, foi avaliada a influência do pH na cinética de oxidação e a formação de subprodutos, além da realização de ensaios de toxicidade utilizando D. similis e C. silvestrii. Os ensaios foram desenvolvidos em escala de bancada, sendo utilizada água de estudo produzida a partir de compostos oriundos da lise de células de C. raciborskii, submetidos ou não a processo de semipurificação. As doses de cloro aplicadas variaram de 0,8 a 79 mg/L, os valores de pH variaram de 4 a 11 e o tempo de contato chegou a 90 minutos. A demanda de cloro foi elevada nas condições de pH ácidos, sendo maior na água de estudo que continha, além das saxitoxinas, outros produtos extracelulares. Na água de estudo contendo predominantemente saxitoxinas, ocorreram remoções significativas nas condições de pH básico (pH ≥ 8). Nessa condição, com dose de 8 mg/L, e concentração inicial de 68,3 μg/L de neoSTX, 33,3 μg/L de STX e de 16,3 μg/L de dcSTX, após 15 minutos de tempo de contato, não foi mais detectada a presença das variantes neoSTX e STX; entretanto, a variante dcSTX se mostrou mais resistente à oxidação, não sendo detectada somente após o tempo de contato entre 60 e 90 minutos. A cinética da reação foi, portanto, influenciada pela variante de saxitoxina, pelo valor do pH e pela dose de cloro, não tendo sido possível estabelecer a ordem das reações. Para dose de cloro mais elevada (13 mg/L), foi verificada a formação de subprodutos (trialometanos, cloro hidrato, ácidos haloacéticos e haloacetonitrilas), com maior concentração para os trialometanos em valor de pH básico (138,6 μg/L). _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The eutrophication of reservoirs may result in toxic cyanobacteria blooms. In Brazil, reports about Cylindrospermopsis raciborskii bloom with saxitoxins production is increasing. The water treatment consisting of coagulation, flocculation, sedimentation and filtration does not remove efficiently saxitoxins or other cyanotoxins, and one of the alternatives to cope with removal of saxitoxins is the oxidation with chlorine. Chlorine is largely used in the disinfection of drinking water and is effective in removing microcystins, however there are few studies reporting the use of chlorine for oxidation of the various analogs of saxitoxins. Thus, this work was conducted in order to evaluate the effectiveness of chlorine in the oxidation of saxitoxins, focusing on three variants (neoSTX, dcSTX and STX). Additionally, it was analysed the formation of oxidation byproducts and the effluent toxicity, both tested by bioassay methods with invertebrates (D. similis and C. silvestrii). The tests were conducted in bench scale, using water study produced from compounds derived from the lysis of C. raciborskii cells, submitted or not to semipurified process. The applied dosages of chlorine varied from 0.8 mg/L to 79 mg/L, pH values were between 4 and 11 and the contact time reached 90 minutes. Chlorine demand was higher in conditions of acid pH, being higher in the water study that contained, in addition to saxitoxins, other extracellular products. In the semipurified samples, there were significant removals under conditions of basic pH (pH ≥ 8). In this condition, with 8 mg/L, and initial concentration of 68.3 μg/L of neoSTX, 33.3 μg/L of STX and 16.3 μg/L of dcSTX, after 15 minutes of contact time, it was no longer detected the presence of neoSTX and STX variants, however, the dcSTX variant was more resistant to oxidize. This toxin was not detected only after the contact time between 60 and 90 minutes. The kinetics of the reaction was, therefore, influenced by variation of saxitoxin, the value of pH and chlorine dose, and it was not possible to establish the order of reactions. For higher dose of chlorine (13 mg/L), there was the formation of byproducts (trihalomethanes, chlorine hydrate, haloacetic acids and haloacetonitriles) with a higher concentration for trihalomethanes in basic value pH (138.6 μg/L).

Orientador : Denis Miguel Roston / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricula / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:57:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mazzola_Marcelo_M.pdf: 2847424 bytes, checksum: b52de5cc31a8eaae5ff1c006107a3fbd (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, 2018. / A falta de água é um fator limitante para o desenvolvimento urbano, industrial e agrícola das cidades. O reúso de águas em edificações possui um grande potencial para conservação dos recursos hídricos, quando são considerados os usos não potáveis, pois o custo de tratamento para água não potável é menor, quando se considera altos padrões de qualidade que precisam ser atingidos para obter água potável. Ao considerar uma tecnologia alternativa para tratamento de águas residuárias e produção de água de reúso para usos não potáveis, esta pesquisa analisou o potencial de redução de consumo de água utilizando sistemas leitos cultivados (SLC) em residências unifamiliares de diferentes regiões administrativas (RA), simulando a demanda em dois cenários para usos não potáveis e compondo modelos representativos (MRs) dessas edificações considerando: i) renda familiar; ii) tipologia residencial; iii) presença de área de jardim; e iv) consumo per capita de água. Os MRs compostos foram classificados em MR1: renda alta; MR2: renda média alta; e MR3: renda baixa. O sistema foi composto por fossa séptica para realização do tratamento primário, com remoção de 42% de DBO, leito cultivado de fluxo vertical, com remoção de 43% de DBO e leito cultivado de leito horizontal, com remoção de DBO de 87%. O sistema prevê alcançar concentração de DBO de 30 a 20 mg/L para os usos finais de irrigação, lavagem de pisos e descarga sanitária, em cada um dos cenários. O dimensionamento obtido do SLC obteve a maior área de 10,00 m² para o MR1 no cenário 2 e 6,15 m² para o MR3, no cenário 1. O cenário 2 promoveu maior economia na redução do consumo, chegando a 28%, enquanto que no cenário 1 a maior economia foi de 16%. Através deste estudo pôde-se comprovar que os SLC são uma tecnologia de tratamento de águas residuárias possíveis para serem instalados em residências unifamiliares do DF em 19 regiões administrativas. / The lack of water is a limiting factor for the urban, industrial and agricultural development of cities. The reuse of water in buildings has a great potential for the conservation of water resources, when the non-potable uses are considered, because the cost of treatment for non-potable water is less, when it considers high standards of quality that need to be get clean water. When considering an alternative technology for wastewater treatment and reuse water production for non-potable uses, the present study analyzed the potential of reducing water consumption using wetland constructed (WC) in single family dwellings in different administrative regions (RA), simulating the demand in two scenarios for end-uses non-potable and composing representative models (MRs) of these buildings considering: i) family income; ii) residential typology; iii) presence of garden area; and iv) per capita water consumption. The composite MRs were classified in MR1: high income; MR2: high average income; and MR3: low income. The system was composed of septic tank for primary treatment, with 42% removal of BOD, bed vertical flow bed, with 43% removal of BOD and horizontal bed, with BOD removal of 87%. The system predicts a BOD concentration of 30 to 20 mg/L for the end-uses of irrigation, floor washing and sanitary discharge in each scenario. The SLC obtained the largest area of 10.00 m² for MR1 in scenario 2 and 6.15 m² for MR3, in scenario 1. Scenario 2 promoted a greater saving in consumption, reaching 28%, while that in scenario 1 the largest economy was 16%. Through this study it was possible to prove that the SLC are a technology of wastewater treatment possible to be installed in single-family residences of the DF in 19 administrative regions.

Orientador: Paulo Cesar de Jesus. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Química.

PESSOA, G. P. Avaliação de desreguladores endócrinos e do micropoluente colesterol em estações de tratamento de esgoto sanitário. 2012. 213 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-24T14:16:57Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_gppessoa.pdf: 5376587 bytes, checksum: edc9dcc0e4fb6b981d7d2ec0061fa5df (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-28T17:31:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_gppessoa.pdf: 5376587 bytes, checksum: edc9dcc0e4fb6b981d7d2ec0061fa5df (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-28T17:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_gppessoa.pdf: 5376587 bytes, checksum: edc9dcc0e4fb6b981d7d2ec0061fa5df (MD5) Previous issue date: 2012-11-23 / Endocrine disruptors chemicals (EDCs), whose presence in sewage is mainly attributed to the natural hormones 17 -estradiol (E2) and estrone (E1) and to the synthetic one 17-ethinylestradiol (EE2), the main active ingredient of oral contraceptives, can cause a series of disturbances in the reproductive organs of humans and animals, since such compounds are not readily removed by biological processes of conventional treatment, being improperly released into water bodies. However, the above mentioned compounds are found at low concentrations (ng L -1/μg L -1) in aqueous environmental matrices, which make their detection and quantification an analytical challenge. Thus, an analytical methodology using gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS) was developed and optimized in order to evaluate the removal efficiency of EDs and the micropollutant cholesterol (CHOL) in wastewater treatment plants (WWTPs) from the Metropolitan Area of Fortaleza, as well as to detect them in surface waters. Acute and chronic ecotoxicity tests with effluents and EDs using the microcrustacean Daphnia magna as bioindicator. Five WWTPs were evaluated, which were divided in four types of technologies, namely: two WWTPs with facultative pond followed by maturation pond (FP+MP1 and FP+MP2), facultative pond (FP), activated sludge followed by chlorination step (AS+Cl) and upflow anaerobic sludge blanket reactor followed by chlorination step (UASB+Cl). The mean concentrations for micropollutants in effluents were: 557.4 ng.L-1 (E1), 144.4 ng.L-1 (E2), 266.4 ng.L-1 (E2-17A), 421.4 ng.L-1 (EE2) and 4691.9 ng.L-1 (CHOL). The maximum values obtained in surface water were: 212.75 ng.L-1 (E1), 256.25 ng.L-1 (E2) and 1175 ng.L-1 (CHOL). The estrogens E2-17A and EE2 were not detected. Regarding the EDs removal, the lowest removal efficiencies were found for low-rate systems (stabilization ponds) with 68.1% (FP+MP1), 79.9% (FP+MP2) and 54.0% (FP). The high-rate systems obtained satisfactory removal efficiency: 93.4% (LA+Cl), 95.4% (UASB+Cl). For CHOL, the best removal was obtained by the WWTP FP+MP2 with 94%, followed by the WWTPs AS+Cl (88%) and UASB+Cl (82%). No toxicity was detected in the effluent from the WWTP FP+MP2, however, in the effluents from FP+MP1 and FP, maximum EC50-48h was 61% and 57%, respectively. The toxicity level in the effluents from WWTPs UASB and AS was higher than that obtained in the influents. Probably, the toxicity increase was due to the presence of residual chlorine in the effluent since it was collected after the chlorination step. Concerning the chronic toxicity, significant effect in terms of reproduction (p <0.05) was detected only in the effluent from the WWTP FP+MP2 with NOEC (no observed effect concentration) of 20% and OEC (observed effect concentration) of 30%. In the effluents from the WWTPs AS+Cl and UASB+Cl, the OEC value for survival evaluation was 5%, evidencing the high toxicity. In the assay with a multielement estrogens solution, the survival chronic effect was not observed. However, there was a chronic effect in terms of sex change, showing values of NOEC and OEC of 2 and 4 μg.L-1, respectively. In terms of reproduction, NOEC was 4 μg.L-1 and CEO of 1 μg.L-1. Based on these results, it can be concluded that there is a need for optimization of WWTPs operational parameters in order to improve micropollutants removal efficiency. / Os desreguladores endócrinos (DEs), cuja presença em esgotos sanitários deve-se principalmente aos hormônios naturais 17 β-estradiol (E2) e estrona (E1) e ao sintético 17α-etinilestradiol (EE2), principal substância ativa do contraceptivo oral, podem causar uma série de distúrbios nos órgãos reprodutores dos seres humanos e animais, haja vista que tais compostos não são prontamente removidos por processos biológicos de tratamento convencionais, sendo lançados de forma inadequada em corpos d’água. No entanto, os compostos supramencionados se encontram em baixas concentrações (ng.L-1/μg.L -1) em matrizes ambientais aquosas, tornando sua detecção e quantificação um desafio analítico. Deste modo, buscou-se desenvolver e otimizar uma metodologia analítica utilizando a técnica de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG/MS) com o objetivo de avaliar a eficiência de remoção dos DEs e do micropoluente colesterol (CHOL) em Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs) da Região Metropolitana de Fortaleza, assim como detectá-los em águas superficiais. Foram realizados ensaios de ecotoxicidade aguda e crônica com os efluentes e DEs, utilizando o microcrustáceo Daphnia magna como bioindicador. Foram avaliadas cinco ETEs, sendo quatro tipos de tecnologias, a saber: duas ETEs com lagoa facultativa seguida de lagoa de maturação (LF+LM1 e LF+LM2), lagoa facultativa (LF), lodos ativados seguido da etapa de cloração (LA+Cl) e reator de manta de lodo e fluxo ascendente seguido da etapa de cloração (UASB+Cl). As concentrações médias para os micropoluentes nos efluentes foram: 557,4 ng.L-1 (E1); 144,4 ng.L-1 (E2); 266,4 ng.L-1 (E2-17A); 421,4 ng.L-1 (EE2) e 4691,9 ng.L-1 (CHOL). Os valores máximos obtidos nas águas superficiais foram de: 212,75 ng.L-1 (E1); 256,25 ng.L-1 (E2) e 1175 ng.L-1 (CHOL). Os estrogênios E2-17A e EE2 não foram detectados. Com relação à remoção dos DEs, as menores eficiências de remoção foram encontradas para os sistemas de baixa taxa (lagoas de estabilização) com 68,1% (LF+LM1); 79,9% (LF+LM2) e 54,0% (LF). Os sistemas de alta taxa obtiveram eficiências de remoção satisfatórias: 93,4% (LA+Cl); 95,4% (UASB+Cl). Para o CHOL o melhor índice de remoção foi obtido na ETE LF+LM2 com 94%, seguida das ETEs LA+Cl (88%) e UASB+Cl (82%). Com relação à avaliação ecotoxicológica aguda, não foi detectada toxicidade no efluente proveniente da ETE LF+LM2, entretanto, nos efluentes da LF+LM1 e LF, a CE50-48h máxima foi de 61% e 57%, respectivamente. O nível de toxicidade nos efluentes das ETE LA+Cl e UASB+Cl foi maior que o obtido nos afluentes. Provavelmente, o aumento de toxicidade deve-se à presença de cloro residual no efluente, uma vez que este era coletado após a etapa de cloração. Tratando-se de toxicidade crônica, foi detectado efeito significativo em termos de reprodução (p < 0,05) apenas no efluente proveniente da ETE LF+LM2 com CENO (concentração de efeito não observado) de 20% e CEO (concentração de efeito observado) de 30%. Nos efluentes provenientes das ETE LA+Cl e UASB+Cl, o valor de CEO para a avaliação de sobrevivência foi de 5%, evidenciando a elevada toxicidade. No ensaio realizado com a solução multielementar de estrogênios, o efeito crônico de sobrevivência não foi observado, no entanto foi observado um efeito crônico em termos de mudança de sexo, apresentando valores de CENO e CEO de 2 e 4 μg.L-1, respectivamente. Em termos de reprodução, o CENO foi de 4 μg.L-1 e o CEO de 1 μg.L-1. Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que existe uma necessidade de otimização dos parâmetros operacionais das ETEs com o objetivo de melhorar a eficiência de remoção de micropoluentes.

OLIVEIRA, C. J. S. Avaliação da microaeração na eficiência, estabilidade operacional, qualidade do biogás e controle de odor em sistemas anaeróbios de tratamento. 2013. 105 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-04-04T13:48:52Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_cjsoliveira.pdf: 2330417 bytes, checksum: 9f62cfbdec9bd08e9aaf71a603699a02 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-05-06T18:16:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_cjsoliveira.pdf: 2330417 bytes, checksum: 9f62cfbdec9bd08e9aaf71a603699a02 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-06T18:16:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_cjsoliveira.pdf: 2330417 bytes, checksum: 9f62cfbdec9bd08e9aaf71a603699a02 (MD5) Previous issue date: 2013 / This research work evaluated the feasibility of the micro-aerobic process to remove sulfide from biogas in order to control biogas quality and odors in wastewater treatment plants (WWTP). Moreover, the impact of micro-aeration over the anaerobic system stability was evaluated, and a comparison of the micro-aerobic biotechnology with a chemical absorption process (NaOH) for sulfide removal from biogas was performed. The experiments were performed in a continuous mode in two acrylic-constructed mesophilic (28º C) bioreactors fed with synthetic wastewater. The experiment consisted into four operation phases for both reactors, being the two first phases used for the stabilization of the systems. During the operation phase III, sodium sulfate was introduced into the reactors at a COD/SO42- ratio of ~7. At the operation phase IV, the hydrogen sulfide removal systems were applied into the reactors, i.e. the reactor 1 (R1) was operated under strictly anaerobic conditions with a biogas caustic scrubbing, and the reactor 2 (R2) was operated at micro-aerobic conditions by using a 0,2 mL.min-1 atmospheric air injection into the headspace of the system. Physical-chemical analyses, such as COD, pH, alkalinity, sulfate, dissolved sulfide was performed, and biogas was characterized in terms of N2, O2, CH4, CO2, H2S, NH3. During the operation phases III and IV, both rectors showed a good stability in terms of COD removal (>80%) and sulfate removal (>90%). During the micro-aerobic process, the introduced oxygen did not affect organic matter removal. Regarding biogas quality, content of methane in the micro-aerobic system decreased to a value of 76% (phase III) and 52% (phase IV), due to the dilution with the nitrogen present in air. Meanwhile, when nitrogen interference was removed, similar concentrations to the anaerobic phase (phase III) were obtained, suggesting that methanogenic archaea was not significantly affected by the introduced oxygen. Regarding to sulfide removal, the micro-aerobic process was effective, both removing sulfide from the liquid and the gaseous phases, showing an average removal of 42% e 94%, respectively. The biogas cleaning process applied to R1 showed a 100% sulfide removal from biogas and 100% removal of CO2 and NH3. In this way, both, the micro-aerobic and the scrubbing processes were efficient for sulfide removal and can be used for odor control in WWTP. The preliminary economical study considering two technologies (micro-aerobic and the scrubbing) showed that even taking into account the initial investment for the aeration and the electricity costs for the continuous aeration, the operational costs with the chemical acquisition for the scrubbing process are much higher. Likely, the micro-aerobic process will be more advantageous than the scrubbing process after a detailed economic analysis or a life cycle assessment, however, it is necessary to perform more research in order to confirm these hypotheses. / Esta pesquisa avaliou o sistema microaeróbio como estratégia simples de remoção de sulfeto de hidrogênio da fração gasosa com vistas ao controle de odor e qualidade do biogás em estações de tratamento de esgotos (ETE). Adicionalmente, foi avaliado o impacto da microaeração na estabilidade operacional do sistema anaeróbio, além de um estudo comparativo entre a tecnologia microaeróbia e absorção química (NaOH) na remoção de H2S presente no biogás. Os experimentos foram conduzidos em fluxo contínuo em dois reatores mesofílicos (28°C) construídos em acrílico e alimentados com água residuária sintética. O experimento foi dividido em quatro fases de operação, para ambos os reatores, de modo que as duas primeiras fases foram para a estabilização dos reatores. Na fase III foi introduzido sulfato de sódio, em uma relação DQO/SO42- de aproximadamente 7. Por fim, na fase IV foram adicionados aos reatores os sistemas de remoção de H2S, ou seja, o reator 1 (R1) foi operado em condições estritamente anaeróbias com lavagem cáustica do biogás, enquanto que o reator 2 (R2) foi modificado para operar em condições microaeróbias a partir da injeção de 0,2 mL.min-1 de ar atmosférico em seu headspace. Foram realizadas análises físico-químicas no afluente e efluente dos reatores, como DQO, pH, alcalinidade, sulfato, sulfeto dissolvido e feita a caracterização do biogás em termos de N2, O2, CH4, CO2, H2S, NH3. Foi observado nas fases III e IV que ambos os reatores apresentaram boa estabilidade em termos de remoção de DQO (>80%) e remoção de sulfato (>90%). Durante o processo microaeróbio o oxigênio adicionado não modificou a remoção da matéria orgânica. Em relação à qualidade do biogás, observou-se que o conteúdo de metano no sistema provido de microaeração foi reduzido de 76% (Fase III) para 52% (Fase IV), devido à diluição com o nitrogênio presente no ar atmosférico. Entretanto, ao retirar a interferência do N2 foram obtidas concentrações próximas ao da fase totalmente anaeróbia (Fase III), indicando, portanto, que as arquéias produtoras de metano não foram afetadas significativamente pelo oxigênio introduzido. Em relação à remoção de sulfeto, o processo microaeróbio foi efetivo na redução tanto na fase líquida como na gasosa, com remoção média de 42% e 94%, respectivamente. O processo de lavagem do biogás aplicado no R1 promoveu remoção de 100% do H2S do biogás bem como 100% de CO2 e NH3. Dessa forma, tanto o processo microaeróbio como a lavagem foram eficientes na remoção do H2S e podem ser empregados no controle de odor em ETE. O estudo econômico preliminar das duas tecnologias (microaeróbio e lavagem cáustica) mostra que apesar do investimento inicial necessário para a instalação do processo microaeróbio e os custos de eletricidade para aeração contínua dos reatores, os custos operacionais com a aquisição do reagente químico no processo de lavagem superam os custos totais ao longo do tempo. Por fim, espera-se que o sistema microaeróbio seja mais vantajoso do que a lavagem química tanto sob o ponto de vista econômico em uma análise mais detalhada quanto na análise de ciclo de vida, mas que novos estudos devam ser conduzidos para comprovar tais hipóteses.

CHAVES, K. O. Desenvolvimento e aplicação de sistema de floco-flotação por ar dissolvido para tratamento da água de lavagem do filtro da ETA Gavião. 2012. 125 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-09-13T17:27:18Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_kochaves.pdf: 3780564 bytes, checksum: c01f7a9b02759238448368189535643a (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-09-25T14:04:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_kochaves.pdf: 3780564 bytes, checksum: c01f7a9b02759238448368189535643a (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-25T14:04:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_kochaves.pdf: 3780564 bytes, checksum: c01f7a9b02759238448368189535643a (MD5) Previous issue date: 2012 / In Brazil the filter backwash wastewater is normally released in to the water resources without proper treatment, representing a potential danger to the environment. Thus, it is necessary to treat this wastewater in order to dispose it in accordance to federal and state environmental laws. Studies show that Dissolved Air Flotation (DAF) technology has been feasible for this purpose. It is believed that the incorporation of flocculation in curtains and air dissolved flotation system in the same unit can promote high efficiency and significant size reduction, which translates in a technological innovation: the Floculator - Dissolved Air Flotation (FFAD) unit. A FFAD pilot unit was built to evaluate the treatment of Gavião Water Treatment Plant filter backwash wastewater, owned by the Water and Wastewater Company of Ceará (CAGECE). This research had as main objective to quantify and verify the compliance of the filter backwash wastewater parameters to the Resolution No. 430/11 and 357/05 of CONAMA and Ordinance No. 154/2002 of SEMACE. Treatability studies were performed with filter backwash wastewater using Jartest to evaluate the influence of cationic polymer dosages and the feasibility of decreasing flocculation velocity gradients (35 to 5.6 s-1) in the FFAD. Experimental runs of the flocculation - flotation system were performed to evaluate the best polymer dosage and the process parameters such as recirculation rates (TR) and surface application rates (TAS). These parameters were compared by observing the lower residual turbidity and best removal efficiency in the clarified water (AC). The treated wastewater was again characterized using physicalchemical and bacteriological parameters and compared to the specific legislation. The results showed that the use of 1 mg.L-1 of polymer, recirculation rate of 15% and surface application rate of 57 m3.m-2.d-1, presented the highest turbidity efficiency removal (> 98%) and a very stable performance against sudden changes in the influent quality (94.4 to 410UT). It should be noted that the unity showed also a high average efficiency total coliforms removal (98.5%), apparent color removal (97.6%), DOC removal (92.6%), of aluminum (84.1%) removal and turbidity (99.2 %) removal. Given these results, it was concluded that the AC coming from the treatment of ALF by ETA WTP Gavião FFAD met the discharge parameters listed for water resources. / No cenário brasileiro, os resíduos de Estações de Tratamento de Água (ETAs) são normalmente lançados in natura em corpos hídricos, apresentando-se como potencialmente danosos ao meio ambiente, sendo necessário tratá-los para que sejam descartados conforme os aspectos legais. Estudos demonstram que a tecnologia da Flotação por Ar Dissolvido (FAD) tem sido viável para este fim. Acredita-se que a incorporação da floculação em cortinas numa mesma unidade de flotação possa promover elevada eficácia ao sistema, traduzindo-se como uma inovação tecnológica: o Floco-Flotador por Ar Dissolvido (FFAD). Uma unidade piloto de FFAD foi construída para o tratamento da água de lavagem dos filtros da ETA Gavião, pertencente à Companhia de Água e Esgoto do Ceará (CAGECE). Esta pesquisa teve como objetivo quantificar e verificar o atendimento da água de lavagem dos filtros (ALF) desta ETA e da água clarificada via FFAD aos padrões de lançamento de efluentes conforme as Resoluções nº 430/11 e 357/05 do CONAMA e Portaria nº 154/2002 da SEMACE. Estudos de tratabilidade da ALF em Jartest foram realizados para avaliar a influência da dosagem de polímeros catiônicos e a viabilidade de gradientes de velocidade decrescente (35 a 5,6 s-1) a serem empregados no equipamento de FFAD desenvolvido. Ensaios de flotação foram realizados a fim de avaliar a dosagem do polímero e os parâmetros de processo como taxas de recirculação (TR) e taxas de aplicação superficial (TAS). Após definidos estes parâmetros, ensaios de FFAD foram realizados em triplicata para coleta da AC a fim de compará-la com os principais padrões de lançamento de efluente em corpos hídricos classe II. Somente os parâmetros pH, Fluoreto, Amônia, E. coli e Sólidos dissolvidos da ALF atenderam aos padrões de lançamento. Ao aplicar polímero a 1 mg.L-1, taxa de recirculação de 15%, gradientes de velocidade decrescente (19,3 a 5,6 s-1), taxa de aplicação superficial de 57 m3.m-2.d-1 com tempo de detenção hidráulico de 22 minutos no FFAD, os resultados alcançaram elevada eficiência na remoção de turbidez (superior a 98%) mesmo enfrentando variações bruscas na qualidade da ALF (94,4 a 410 UT). Observou-se também significativa eficiência média na remoção de coliformes totais (98,5%), cor aparente (97,6%), DQO (92,6%) e remoção de alumínio (84,1%). Diante destes resultados, constatou-se que a ALF da ETA Gavião tratada via Floco-flotação por ar dissolvido atendeu aos referidos padrões de lançamento em corpos hídricos.

ALBUQUERQUE, V. F. Uso de um reator anaeróbio de manta de lodo e fluxo ascendente (UASB) na remoção de sulfato, DQO e das espécies metálicas níquel (NI2+), zinco (ZN2+) e cobre (CU2+). 2009. 91 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-29T14:35:55Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_vfalbuquerque.pdf: 1470923 bytes, checksum: 47fb93ddf051bd3d2704da63be6774eb (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-25T18:46:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_vfalbuquerque.pdf: 1470923 bytes, checksum: 47fb93ddf051bd3d2704da63be6774eb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T18:46:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_vfalbuquerque.pdf: 1470923 bytes, checksum: 47fb93ddf051bd3d2704da63be6774eb (MD5) Previous issue date: 2009-08-28 / This work had the objective of analyze the efficiency of the use of an anaerobic upflow sludge bed reactor (UASB) inoculated with methanogenic sludge proceeding from a beer industry in a treatment of a synthetic effluent with sulfate and subsequently added with the metal ions zinc (Zn2+), nickel (Ni2+) and cooper (Cu2+). The reactor was operated with a hydraulic retention time (HRT) of 18 hours and a flow of 14,9 L/day with ethanol as electron donor. The organic loading rate (OLR) was 1,5 kgDQO/m3.d during the whole running period of the reactor. The continuous flow experiment was divided into four stages after stable conditions had been achieved. At stages 1 (DQO/SO4 2- = 2,26), 2 (DQO/SO4 2- = 1,13) e 3 (DQO/SO4 2- = 0,57) the influent was added with sulfate at different concentrations allowing the analysis of the reactor behavior under different relations DQO/SO4 2-. Finally, at the stage four the metals ions were added. The stage 1 (sulfate concentration of 500 mg/L) showed average removal efficiencies of COD and sulfate of 83,61% and 67,00%, respectively, in addiction to show that the reactor remained stable during this period. Now, in step 2 (sulfate concentration of 1000 mg/L), the reactor was undergoing a period of instability due to shock load caused by new sulfate concentration, but still showed good average removal efficiencies of COD (70%) and sulfate (62%). Step 3 (sulfate concentration of 2000 mg/L) showed that under low relations DQO/SO4 2- income ends up falling, mainly due to lack of electron donor for sulfate reduction. The average removal efficiencies of COD and sulfate were 62% and 44% respectively. In step 4, was added the metal ions, initially at a concentration of 50 mg/L, there was obtained as average removal efficiencies for Zn2+, Ni2+,and Cu2+ the following values, respectively 99.17% and 99.15% 99.90%. For the influent concentration of metal ions of 150 mg/L the average removal efficiencies of nickel, zinc and copper were 99.4%, 99.5% and 99.8%, respectively. Samples of sludge taken from different heights of the reactor were also analysed to determine the distribution of metals along the length of reactor. The overall results showed good removal efficiencies of COD and sulphate, and show removal efficiencies of initial concentrations of metal ions above 99%, demonstrating the feasibility of using biological reduction of sulfate in the treatment of effluents containing high concentrations of organic matter, sulfate and heavy metals. / Este trabalho teve como objetivo analisar a eficiência do uso de um reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo inoculado com lodo metanogênico proveniente de uma indústria de cerveja no tratamento de efluente sintético contendo um meio basal constituído de sulfato e posteriormente adicionado dos íons metálicos zinco (Zn2+), níquel (Ni2+) e cobre (Cu2+). O reator foi operado com um tempo de detenção hidráulico (TDH) de 18 horas e vazão de 14,9 L/dia, com o etanol como doador de elétrons. A carga orgânica volumétrica (COV) foi de 1,5 kgDQO/m3.d durante todo período de funcionamento do reator. O experimento em fluxo contínuo foi dividido em quatro etapas após a obtenção de condições estáveis de operação. Nas etapas 1 (DQO/SO4 2- = 2,26), 2 (DQO/SO4 2- = 1,13) e 3 (DQO/SO4 2- = 0,57) o afluente foi adicionado de sulfato em diferentes concentrações, permitindo a análise do comportamento do reator sob diferentes relações DQO/SO4 2-. Finalmente, na etapa quatro foram adicionados os íons metálicos. A etapa 1 (concentração de sulfato de 500 mg/L) mostrou eficiências médias de remoção de DQO e sulfato de 83,61% e 67,00%, respectivamente, além de mostrar que o reator se manteve estável durante este período. Já na etapa 2 (concentração de sulfato de 1000 mg/L), o reator passou por um período de instabilidade devido ao choque de carga ocasionado pela nova concentração de sulfato, mas ainda apresentou boas eficiências médias de remoção de DQO (70%) e sulfato (62%). A etapa 3 (concentração de sulfato de 2000 mg/L) mostrou que sob relações DQO/SO4 2- baixas o rendimento acaba caindo, principalmente devido à falta de doador de elétrons para a redução de sulfato. As eficiências médias de remoção de DQO e sulfato foram de 62% e 44%, respectivamente. Na etapa 4, adicionou-se os íons metálicos inicialmente na concentração de 50 mg/L, obtendo-se como eficiências médias de remoção para o Zn2+, Ni2+ e Cu2+ os seguintes valores, respectivamente: 99,17%, 99,15% e 99,90%. Para a concentração afluente dos íons metálicos de 150 mg/L as eficiências médias de remoção de níquel, zinco e cobre foram de 99,4%, 99,5% e 99,8%, respectivamente. Também foram analisadas amostras de lodo retiradas de diferentes alturas do reator para verificar a distribuição dos metais ao longo da extensão do reator. Os resultados gerais mostraram boas eficiências de remoção de DQO e sulfato, além de mostrarem eficiências de remoção das concentrações iniciais dos íons metálicos acima de 99%, mostrando a viabilidade do uso da redução biológica de sulfato no tratamento de efluentes contendo altas concentrações de matéria orgânica, sulfato e metais pesados.