Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / No estado do CearÃ, nÃo se tem conhecimento da aplicaÃÃo de testes de toxicidade, quer com esgoto sanitÃrio, quer com esgoto industrial. Assim, o presente trabalho objetivou implantar o cultivo e o teste de toxicidade aguda com o organismo-teste Daphnia magna no LaboratÃrio de Saneamento (LABOSAN) da Universidade Federal do Cearà (UFC), conforme Norma Brasileira 12713/2004. Com base nas recomendaÃÃes desta norma, conseguiuse cultivar e realizar ensaios de sensibilidade e testes de toxicidade com D. magna em efluentes domÃsticos e industriais. Devido à quantidade insuficiente de neonatos gerados no inÃcio do cultivo, elaborou-se curva de crescimento das algas que foram utilizadas como alimento: Pseudokirchneriella subcaptata (ex- Selenastrum capricornutum), Scenedesmus subspicatus e Spirulina platensis, fundamentais para o estudo sobre a reproduÃÃo de D. magna, quando submetida a trÃs diferentes dietas. Neste estudo foi observado que a quantidade de alimento influenciou diretamente na reproduÃÃo de D. magna. Tanto a P. subcaptata, quanto a S. subspicatus (algas indicadas pela NBR 12713/2004) se mostraram adequadas na alimentaÃÃo de D. magna na concentraÃÃo de 6,5E+06 cÃls./mL.Daphnia . TambÃm comprovou-se que a S. platensis nÃo à tÃo adequada para a alimentaÃÃo de D. magna quanto as indicadas pela Norma Brasileira. A carta controle foi elaborada e o valor de CE 5024h mÃdio obtido foi comparado com valores reportados na literatura, comprovando que a carta poderia ser utilizada e que os organismos do cultivo estiveram dentro do intervalo de seguranÃa no perÃodo dos testes. Os resultados dos testes de toxicidade com o efluente real contendo corantes revelaram que o sistema anaerÃbio, alÃm de reduzir cor e DQO, contribuiu para a detoxificaÃÃo do efluente e que o pÃs-tratamento aerÃbio aumentou a toxicidade. Por fim, os testes de toxicidade com esgoto tÃxtil mostraram-se ser uma ferramenta imprescindÃvel na avaliaÃÃo de subprodutos gerados em condiÃÃes anaerÃbias e aerÃbias, melhorando o entendimento dos processos de tratamento. / In the Cearà state, as far as we know, toxicity tests were never conducted before, either with sewage or industrial wastewater. Thus the present work aimed to implement the cultivation and application of acute toxicity tests with Daphnia magna as test-organism in the Laboratory of Sanitation (LABOSAN) of the Federal University of Cearà (UFC), according to the Brazilian guideline NBR 12713/2004. Based on the recommendations of this guideline, it was possible to cultivate and conduct sensibility experiments and toxicity tests with D. magna with both sewage and industrial wastewaters. Because the amount of neonates in the beginning of cultivation was not enough, a growth curve was developed for each of the algae used to feed D. magna: Pseudokirchneriella subcaptata (ex- Selenastrum capricornutum), Scenedesmus subspicatus and Spirulina platensis, They were tested with three different diets. In this study the amount of food influenced directly D. magna reproduction. Both P. subcaptata and S. subspicatus (algae suggested in the NBR 12713/2004) showed to be a good food source to D. magna when the concentration was 6,5E+06 cels./mL.Daphnia. It was also verified that S. platensis was not good to feed D. magna compared to the other algae tested and reported in the guideline. The sensibility letter was created and the EC 5024h average achieved was comparable to the values reported in literature, which confirm that the letter could be used and the cultivation organisms were in the security interval of the test period. The toxicity test results using real dye-containing wastewater showed that the anaerobic system decrease color and COD and helped to detoxify the effluent. The aerobic post-treatment increased the toxicity. Finally, the ecotoxicity tests with textile wastewater showed to be an important tool to assess sub-products generated on anaerobic and aerobic conditions, therefore improving the process treatment understanding.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / A criaÃÃo de camarÃo vem se intensificando no Brasil, sobretudo no estado do CearÃ, em funÃÃo da alta rentabilidade econÃmica, condiÃÃes ambientais adequadas, elevada produtividade e fÃcil adaptaÃÃo da espÃcie Litopenaeus vannamei. Todavia, a carcinicultura vem sendo responsabilizada por muitos impactos ambientais, cuja extensÃo e magnitude podem variar de acordo com o tamanho do empreendimento, mÃtodos de cultivo, consumo de Ãgua, produÃÃo e processos de tratamento de efluentes. A pesquisa teve como objetivo avaliar a aplicaÃÃo do sistema combinado de reatores UASB-FSA operado em escala piloto para o tratamento dos efluentes da bacia de sedimentaÃÃo gerados a partir da despesca e recirculaÃÃo em fazendas de cultivo de camarÃo, visando alcanÃar os padrÃes de qualidade de lanÃamento e reÃso. O presente estudo foi desenvolvido em uma fazenda localizada no municÃpio de Aracati, Estado do CearÃ, e monitorou as etapas do tratamento biolÃgico a partir dos parÃmetros fÃsicos, quÃmicos e bacteriolÃgicos de efluentes armazenados em uma bacia de sedimentaÃÃo, a fim de conhecer as caracterÃsticas destas Ãguas residuÃrias e contribuir para sustentabilidade desta atividade pesqueira. A partida do reator UASB foi realizada com a formaÃÃo do prÃprio lodo biolÃgico e com uma vazÃo de 60 L/h por um perÃodo de 60 dias. O sistema biolÃgico foi monitorado de janeiro a julho de 2012, com uma vazÃo plena de 120 L/h. O tempo de detenÃÃo hidrÃulica (TDH) utilizado para operaÃÃo do reator UASB foi de aproximadamente 28,1 horas, enquanto para o FSA 19,8 horas e para o decantador secundÃrio interno de 8,3 horas. O reator aerÃbio foi preenchido com meio suporte de PEAD modelo MSS 265, o qual possui uma Ãrea superficial de 265 m2/m3. Os resultados alcanÃados para eficiÃncia de remoÃÃo das concentraÃÃes de nutrientes, material orgÃnico e bacteriolÃgico evidenciaram percentuais de 64,66% de DQO, 74,05% de DBO5, 61,31% de amÃnia total, 33,33% de nitrito, 28,74% de fÃsforo total, exceto para o parÃmetro de nitrato, sendo registrado um incremento de 29,63%. As fraÃÃes de sÃlidos suspenso (SS) apresentaram as melhores eficiÃncias de remoÃÃo, sendo verificado um percentual de 70,69% para os sÃlidos suspensos totais (SST), 85,81% de sÃlidos suspensos fixos (SSF) e 63,40% de sÃlidos suspensos volÃteis (SSV). O sistema biolÃgico tambÃm foi bastante eficiente para remoÃÃo dos parÃmetros de cor aparente e turbidez, tendo como resultados globais de 87,82% e 87,76%, respectivamente. Quanto aos parÃmetros relativos aos pigmentos contidos nas Ãguas residuÃrias tratadas, o sistema alcanÃou uma remoÃÃo de 98,03% de clorofila a e 90,48% para feofitina a. Baseado no monitoramento microbiolÃgico, o sistema combinado de reatores UASB-FSA conseguiu remover 61,08% de coliformes totais (CT) e 93,22% de coliformes termotolerantes (CTT). Deste modo, os resultados obtidos nesta pesquisa permitem o lanÃamento das Ãguas residuÃrias tratadas nos corpos receptores, viabilizam com a proposta de reÃso na fazenda para o enchimento dos viveiros de cultivo de camarÃo, promove uma economia de captaÃÃo de Ãgua e induz uma melhor gestÃo dos recursos hÃdricos, sobretudo em regiÃes que sofrem com limitaÃÃes de Ãgua. / Shrimp farming has been increasing in Brazil, especially in Cearà state, due to the high economic returns, suitable environmental conditions, high productivity and easy adaptation of Litopenaeus vannamei. However, the shrimp cultivation has been blamed for many environmental impacts, whose the extent and magnitude can vary according to the size of the undertaking, cultivation methods, water consumption, and production and processes of the effluent treatment. The research aimed to evaluate the application of the combined system of UASB - FSA reactors operated on a pilot scale for the treatment of the effluents from the sedimentation basin generated from the fishing and recirculation in shrimp farms in order to achieve the launch and reuse quality standards. This study was developed in a farm located in Aracati, Cearà state, and monitored the stages of biological treatment from the physical, chemical and bacteriological parameters of effluents stored in a sedimentation basin in order to know the characteristics of that wastewater and contribute to sustainability of that fishing activity. The starting of the UASB reactor was held with the formation of its own biological sludge and a flow rate of 60 L/h for a 60-day period. The biological system was monitored from January to July 2012, with a full flow of 120 L/h. The hydraulic retention time (HRT) used for operation of the UASB reactor was approximately 28.1 hours, while 19.8 hours for the FSA one and 8.3 hours for the internal secondary decanter. The aerobic reactor was filled with half support of HDPE model MSS 265, which has a surface area of 265m2/m3. The results obtained for removal efficiency of concentrations of nutrients, and organic and bacteriological material showed percentages of 64.66 % of COD, 74.05 % of BOD5, 61.31 % of total ammonia, 33.33 % of nitrite, 28.74 % of total phosphorus, except for the parameter of nitrate, registering an increase of 29.63 %. The fractions of suspended solids(SS) showed the best removal efficiencies, been confirmed a percentage of 70.69 % for total suspended solids(TSS), 85.81 % of fixed suspended solids(SSF) and 63.40 % of volatile suspended solids (VSS). The biological system was also quite efficient for the removal of parameters of perceived colors and turbidity, with the overall results of 87.82 % and 87.76 %, respectively. Regarding the parameters related to the pigments contained in the treated wastewater, the system achieved a removal of 98.03 % of chlorophyll a and 90.48 % for pheophytin a. Based on microbiological monitoring, the combined system of UASB-FSA reactors was able to remove 61.08 % of total coliforms(TC) and 93.22 % of faecal coliform (FC). Therefore, the results obtained in this study allow the discharge of treated wastewater in the receiving bodies, enable the proposal to reuse it in the farm to fill the ponds of shrimp farming, promote savings of water catchment and induce better management of water resources, especially in regions which suffer from limitations of water.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Diversas estaÃÃes de tratamento de esgoto possuem sÃrios problemas de projeto e / ou operacionais os quais prejudicam o seu processo de tratamento e geram riscos de poluiÃÃo dos recursos hÃdricos receptores. Assim, hà a necessidade de tratamentos de esgotos cada vez mais eficientes e confiÃveis para obedecerem aos padrÃes de descarte definidos em legislaÃÃes ambientais cada vez mais restritivas. O objetivo do presente estudo foi analisar a eficiÃncia e a confiabilidade de 56 estaÃÃes de tratamento de esgotos situadas na RegiÃo Metropolitana de Fortaleza (RMF). Para tanto, foram avaliados cerca de 13.100 dados obtidos do monitoramento dos esgotos afluente e efluente Ãs ETEs, durante o perÃodo de janeiro de 2005 a abril de 2009, as quais foram divididas em nove modalidades de tratamento, quais sejam: decanto-digestor (DD), decanto-digestor seguido de filtro anaerÃbio (DD+FAN), decanto-digestor seguido de filtro anaerÃbio e cloraÃÃo (DD+FAN+Cl), lagoa facultativa (LF), lagoa facultativa seguida de lagoa de maturaÃÃo (LF+LM), lagoa anaerÃbia seguida por lagoa facultativa e lagoa de maturaÃÃo (LAN+LF+LM), lagoa aerada facultativa seguida por lagoa facultativa e lagoa de maturaÃÃo (LAF+LF+LM), reator UASB (UASB) e, por fim, reator UASB seguido de cloraÃÃo (UASB+Cl). Para o cÃlculo da confiabilidade das ETEs e do percentual esperado de atendimento aos padrÃes de lanÃamento foi utilizada uma metodologia baseada em um modelo de distribuiÃÃo log-normal dos dados, a qual determina concentraÃÃes mÃdias que o efluente da ETE deve ter para obedecer aos padrÃes ambientais de lanÃamento para um determinado nÃvel de confiabilidade (95%), levando em consideraÃÃo o coeficiente de confiabilidade (CDC). Os valores afluentes de pH, DQO, SST e CTT foram comparados aos que sÃo tipicamente encontrados para esse tipo de esgoto. Na avaliaÃÃo inicial dos dados observou-se nÃo haver freqÃÃncia de monitoramento, bem como, constatou-se a presenÃa de inconsistÃncias e outliers, os quais foram removidos. Os dados resultantes foram utilizados na seqÃÃncia da anÃlise. VÃrias tecnologias de tratamento tiveram valores de eficiÃncia inferiores ao que à registrado na literatura, indicando falhas operacionais no monitoramento das ETEs. Os maiores percentuais mÃdios de remoÃÃo de DQO, SST e CTT foram alcanÃados pelas modalidades LAN+LF+LM (91,4%), LAN+LF+LM (81,0%) e LAF+LF+LM (99,999%) e os menores foram DD+FAN (47,3%), DD (31,6%) e LF (95,36%), respectivamente. Estes resultados mostram-se condizentes com os encontrados na literatura para todas as tecnologias de tratamento, exceto para remoÃÃo de SST por DD (31,6%) e DD+FAN (37,3%). No que se refere ao cÃlculo do coeficiente de confiabilidade foram obtidos para DQO os maiores valores pelas modalidades LAF+LF+LM (0,57) e UASB (0,57) e o menor valor para DD+FAN+Cl (0,40). Jà para SST as tecnologias que se destacaram foram LAF+LF+LM (0,43) e LF (0,41) enquanto que o menor CDCs foi obtido por LAN+LF+LM (0,26). Os maiores percentuais esperados de atendimento Ãs metas de descarte para DQO foram alcanÃados pelos tratamentos compostos por lagoas de estabilizaÃÃo, todos acima de 98%, destacando-se a tecnologia LAF+LF+LM (99,9%). Para SST os maiores percentuais obtidos tambÃm foram para as lagoas de estabilizaÃÃo, ressaltando a tecnologia LAN+LF+LM (91%). A tecnologia de tratamento DD foi a de menor percentual para DQO (1,2%) e para SST (2,0%). As modalidades de tratamento de esgotos domÃsticos LAF+LF+LM e LAN+LF+LM apresentaram um melhor desempenho considerando as eficiÃncias mÃdias de remoÃÃo de DQO, SST e CTT, como tambÃm maiores valores de CDC e percentuais esperados de atendimento Ãs metas estabelecidas pela legislaÃÃo. / Many Wastewater Treatment Plants (WWTPs) have serious design and / or operational problems that decrease efficiency levels and pollute the environment. Thus, it is important to have efficient and reliable WWTPs to meet the discharge standards. The purpose of this study was to analyze the efficiency and reliability of 56 wastewater treatment plants located in the Metropolitan Region of Fortaleza (MRF). About 13,100 data were evaluated, which were obtained from the Company of Water and Wastewater of Cearà (CAGECE). The data were from January 2005 to April 2009, divided in nine treatment technologies: septic tank (ST), septic tank followed by anaerobic filter (ST + ANF), septic tank followed by anaerobic filter and chlorination (ST + ANF + Cl), facultative pond (FP), facultative pond followed by a maturation pond (FP + MP), anaerobic pond followed by facultative pond and maturation pond (ANP + FP + MP), facultative aerated pond followed by facultative pond and maturation pond (FAP + FP + MP), UASB reactor (UASB) and finally UASB reactor followed by chlorination (UASB + Cl). To calculate the reliability of WWTPs and expected attendance percentage to accomplish effluent standards, a log-normal distribution was used. The average concentrations that the effluent from WWTP must have to meet the discharge standard were calculated for a given reliability level (95%), taking into account the coefficient of reliability (COR). The affluent values of pH, COD, TSS and TTC were compared to those typically found for this type of wastewater. The initial data analysis indicated problems in the monitoring frequency, inconsistencies and outliers, which were removed. The resulting data were used afterwards. The average efficiency values obtained in some technologies are lower than those of comparative literature, indicating operational problems. The highest efficiency values for COD, TSS and TTC were achieved with the technologies of ANP + FP + MP (91,4%), ANP + FP + MP (81.0%) and FAP + FP + MP (99.999%); the lowest efficiencies were obtained with ST + ANF (47.3%), ST (31.6%) and FP (95.36%), respectively. Regarding the coefficient of reliability calculation, the highest values for COD removal were obtained with the technologies of FAP + FP + MP (0.57) and UASB (0.57) and the lowest efficiencies were found with DD + ANF + Cl (0.40). For TSS, the best technologies were FAP + FP + MP (0.43) and FP (0.41) while the lowest CORs were obtained with ANP + FP + MP (0.26). The highest percentage values for accomplishing COD discharge standards were achieved with stabilization ponds, all above 98%, specially the technology FAP + FP + MP (99.9%). For TSS the highest percentages were also achieved with stabilization ponds, highlighting the technology of ANP + FP + MP (91%). The technologies of FAP + FP + MP and ANP + FP + MP provided the best efficiency values for COD, TSS and TTC, as well as the highest values of COR and percentages to accomplish discharge standards.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Os metais pesados sÃo conhecidos por serem altamente tÃxicos em baixÃssimas concentraÃÃes na Ãgua. Sendo assim, numerosos estudos tem sido dedicados à sua remoÃÃo a limites aceitÃveis do ponto de vista ambiental. Tais pesquisas se concentram, principalmente, no desenvolvimento de uma remoÃÃo eficiente e de baixo custo. Muitos mÃtodos tÃm sido propostos para remoÃÃo de metais pesados, por exemplo, precipitaÃÃo, membranas filtrantes, troca iÃnica e adsorÃÃo. A precipitaÃÃo à um dos mÃtodos que mais vem sendo utilizado embora seja um mÃtodo inadequado no que se refere a impactos ambientais por gerar resÃduos. A casca de coco oferece facilidade natural de ser encontrado e manejado, por isso à um dos materiais mais estudados para fins de reaproveitamento. Este trabalho se propÃe a fazer um estudo de adsorÃÃo de Cu+2 utilizando casca de coco modificado como adsorbente. As modificaÃÃes empregadas foram (a) por polimerizaÃÃo do formaldeÃdo em meio sulfÃrico; b) Tratamento com lÃquido iÃnico e c) EsterificaÃÃo por Ãcido multicarboxÃlicos e multifenÃlicos. Os modelos aplicados para o estudo de isotermas foram de Langmuir, Freundlich, Temkin e Dubinin âRaduschevich. Aplicando o modelo de Langmuir no estudo de adsorÃÃo de Cu(II) no adsorbente modificado BCFB a capacidade mÃxima de adsorÃÃo qm e a constante KL foram 125 mg/g e 1,11x10-1 L.mg-1 para o Cu+2 . Para os adsorbentes BC/LI e BCTÃnico o valor de qm foram 64,5 e 99mg.g-1 , respectivamente enquanto o valor de KL foram 5,3x10-2 e 5,6x10-2 , respectivamente . O modelo cinÃtico que melhor se ajustou ao fenÃmeno foi o de segunda ordem. Os resultados obtidos mostraram que a casca de coco quimicamente modificado à um potencial adsorbente para remoÃÃo de Cu+2. O estudo de coluna foi empregado para verificar a desempenho do adsorbente quando se emprega efluente industrial. Nas condiÃÃes empregadas neste estudo a modificaÃÃo com Ãcido tÃnico foi a que teve melhor desempenho de remoÃÃo. Destaca-se tambÃm a capacidade de reutilizaÃÃo do adsorbente que promove uma diminuiÃÃo do custo operacional quando à considerada sua aplicabilidade numa escala industrial. / The heavy metals are known to be highly toxic at very low concentrations in water. At this point, numerous studies have been dedicated to their removal to acceptable limits of an environmental point of view. Such researches are focused mainly in developing an efficient removal and low cost. Many methods have been proposed for removing heavy metals, for example, precipitation, membrane filtration, ion exchange and adsorption. The precipitation is one method that has been used more although an inappropriate method regarding the environmental impact for generating residues. The bagasse, coconut offers natural facility to be found and handled, so it is one of the most studied materials for reuse. This paper aims to make a study of adsorption of Cu 2+ using bagasse as adsorbent modified coconut. The modifications were employed (a) by polymerization of formaldehyde in sulfuric acid medium, b) treatment with ionic lÃguido c) Esterification acid and multicarboxÃlicos multifenÃlicos. The models applied to the study of isotherms were Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Raduschevich. Applying the model in the study of Langmuir Adsorption of Cu (II) adsorbent modified BCFB the maximum adsorption capacity qm and kL were contained 125 mg.g-1 and 1.11 x10-2L.mg for Cu +2. For adsorbentes BC / LI and BCTÃnico the qm value were 64.5 and 99mg.g-1 respectively as kL value were 5.3 x10-2 5.6 x10-2 respectively. The kinetic model that best fit the phenomenon was the second order. The results showed that the coconut coir chemically modified is a potential adsorbent for removing Cu2+. The study column was used to verify the performace of the adsorbent when employing industrial effluent. Under the conditions employed in this study was modified with tannic acid that had shown the best removal performance desempenho removal. Also the reusability of the adsorbent is remarkable since it promotes a lowering cost, considering its applicability on an industrial scale.

A presente investigaÃÃo teve como objetivo estudar o efeito do nitrato na remoÃÃo de cor de efluente tÃxtil em reatores anaerÃbios suplementados ou nÃo com mediadores redox. Dois reatores anaerÃbios em paralelo foram operados com um tempo de detenÃÃo hidrÃulica (TDH) de 10 horas, com etanol como co-substrato. O experimento em fluxo contÃnuo foi dividido em trÃs etapas apÃs a obtenÃÃo de condiÃÃes estÃveis de operaÃÃo. Na primeira etapa, os reatores receberam o afluente contendo o corante azo Reactive Red 2 (RR2) em concentraÃÃes variadas. Na segunda fase, um dos reatores foi inoculado com o mediador redox AQDS para testar seu efeito na aceleraÃÃo dos processos de remoÃÃo de cor. Finalmente na terceira fase do experimento, ambos os reatores (suplementado e livre de AQDS) foram inoculados com nitrato em concentraÃÃes variadas. Os resultados provaram que os reatores eram eficientes na remoÃÃo de cor, em que o composto etanol mostrou-se um eficiente doador de elÃtrons para sustentar a reduÃÃo do corante azo sob condiÃÃes anaerÃbias. O mediador redox AQDS aumentou as taxas de reduÃÃo do corante azo, mas o seu efeito nÃo foi tÃo marcante comparado com os experimentos conduzidos anteriormente. Contrariamente Ãs hipÃteses levantadas de que a adiÃÃo de nitrato poderia interferir nas taxas de remoÃÃo de cor e propriedades catalÃticas do mediador redox, nÃo foi verificado nenhum efeito deste composto. Tal observaÃÃo sugeriu que a presenÃa do nitrato em esgotos tÃxteis nÃo diminuirà a capacidade dos reatores anaerÃbios, suplementados ou nÃo com mediador redox, em descolorir corantes azo. Finalmente, os experimentos em batelada avaliaram o efeito do gradiente de concentraÃÃo do doador de elÃtrons (etanol) nas taxas de remoÃÃo de cor, os quais indicaram que as taxas eram proporcionais Ãs concentraÃÃes de etanol testadas e que o mediador redox AQDS teve um efeito mais marcante na cinÃtica de descoloraÃÃo. / The present investigation aimed to study the effect of nitrate on colour removal of dyes in anaerobic bioreactors supplemented or not with redox mediators. Two anaerobic bioreactors in parallel were operated at a hydraulic retention time (HRT) of 10 h, with ethanol as co-substrate. The contÃnuous flow experiment was divided in three steps after steady-state conditions were reached. In the first step, the reactors were fed with an affluent containing the azo dye Reactive Red 2 (RR2) tested in different concentrations. In the second step, one of the reactors was supplemented with the redox mediator AQDS, in order to evaluate its effect on the decolourisation process. Finally, in the third step of the experiment, both reactors (AQDS-supplemented and AQDS-free) received different concentrations of nitrate. The results showed that the reactors were efficient on colour removal, in which the compound ethanol was a good electron donor to sustain colour removal under anaerobic conditions. The redox mediator AQDS increased the decolourisation rates, but its effect was not so evident compared to the previous investigations. Contrary to the raised hypothesis that the nitrate addition could decrease decolourisation rates and catalytic properties of the redox mediators, no effect of nitrate was observed in the bioreactors, suggesting that the presence of nitrate in textile wastewaters will not decrease the capacity of anaerobic reactors supplemented or not with redox mediators to decolourize azo dyes. Finally, batch experiments evaluated the effect of an electron donor concentration gradient on colour removal, which indicated that the decolourisation rates were proportional to the concentration of ethanol tested and the redox mediator AQDS had a more evident effect on the colour removal kinetics.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A espÃcie Aspergillus niger AN 400 foi inoculada em reatores em batelada com o objetivo de remover corante vermelho do congo de meio sintÃtico e estudar a eficiÃncia do tratamento na presenÃa e ausÃncia de glicose e o efeito da imobilizaÃÃo da biomassa sobre a otimizaÃÃo do processo. Foram utilizados 84 reatores, confeccionados em vidro e vedados com tampa rosqueÃvel, e com volume Ãtil de 1,5 L, sendo o ar fornecido por mini-compressores de ar. O experimento abrangeu perÃodo de 25 dias e os reatores foram agrupados de acordo com sua respectiva funÃÃo em: 14 reatores de controle sem meio suporte; 14 reatores de controle com meio suporte; 14 reatores com biomassa fÃngica dispersa; 14 reatores com biomassa fÃngica dispersa e adiÃÃo de 1 g/L de glicose; 14 reatores com biomassa imobilizada e 14 reatores com biomassa imobilizada e adiÃÃo de 1 g/L de glicose. Os resultados obtidos mostraram que a maior eficiÃncia de remoÃÃo do corante ocorreu nos reatores contendo biomassa imobilizada, com meio com glicose (87%) e meio sem glicose (85%). A glicose, na concentraÃÃo utilizada, nÃo influenciou na eficiÃncia do processo. A remoÃÃo de matÃria orgÃnica, em termos de DQO, nÃo acompanhou a remoÃÃo do corante, o que foi atribuÃdo à provÃvel presenÃa de subprodutos da degradaÃÃo do corante e compostos excretados no meio pelos microrganismos. A imobilizaÃÃo da biomassa nas espumas de poliuretano foi determinante para a eficiÃncia do processo, uma vez que os fungos estavam estabelecidos na forma de biofilme, representando um mecanismo contra o efeito tÃxico do poluente. / The species Aspergillus niger AN 400 has been inoculated in batch in order to remove Congo Red dye from the synthetic environment and study the treatment efficiency in the presence and absence of glucose and the biomass immobilization effect on the process optimization. It has been applied 84 reactors, produced and held in a screw top container of glass, which had a useful capacity of 1,5 L, whilst the air was supplied by small compressors. The experiment lasted a period of 25 days and the reactors without support medium; 14 control reactors with dispersed fungal biomass on which was added glucose (1 g/L); 14 reactors with immobilized fungal biomass and 14 reactors with immobilized fungal biomass on which was added glucose (1 g/L). The results obtained demonstrated that the greatest efficiency in removing the dye occurred in the reactors containing immobilized biomass in a environment with glucose concentration (87%) or not (85%). The glucose considering the utilized concentration has not performed any influence on the process efficiency. The organic matter removal which was assigned to the likely presence of by products originated by the dye and compounds expelled in the environment by microorganisms. The immobilization of the biomass in the polyurethane foams was determinant to the process efficiency as fungus was in a biofilm shape, representing a mechanism against the toxic effect of the pollutant.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Avaliou-se o uso de testes de ecotoxicidade com o organismo-teste Daphnia magna no biomonitoramento de efluentes de ETEs industriais (real e sintÃtico), hospitalares e de aterro sanitÃrio. Para tanto, foram selecionadas algumas ETEs a citar: Industrial Real (Sistema Integrado do Distrito Industrial â SIDI), Industrial SintÃtico (Reator anaerÃbio seguido dos pÃs-tratamentos em Reator em Batelada SeqÃencial â RBS e Processo de OxidaÃÃo AvanÃado â POA do tipo H2O2/UV, tratando um efluente contendo o corante azo Reactive Black 5 - RB5), Hospitalar (Hospital Geral Waldemar de AlcÃntara â HGWA) e Aterro SanitÃrio (Lixiviado coletado na saÃda do sistema de lagoas de estabilizaÃÃo do Aterro SanitÃrio Metropolitano Oeste de Caucaia â ASMOC e submetido a um pÃs-tratamento por meio de um Reator Aerado Submerso â RAS). Os testes de toxicidade aguda realizados com o lixiviado indicaram que o efluente ao sistema ASMOC apresentou CE50 de 68%, o qual podia ser classificado como moderadamente tÃxico. Assim, alÃm de alguns parÃmetros fÃsico-quÃmicos nÃo estarem atendendo à Portaria n 154/02 da SEMACE, os resultados ecotoxicolÃgicos confirmaram o potencial poluidor do lixiviado em questÃo para ser descartado no Riacho Garoto, de baixa capacidade de diluiÃÃo. O pÃs-tratamento aerÃbio realizado no RAS contribuiu bastante na reduÃÃo da toxicidade do lixiviado, tanto em termos fÃsico-quÃmicos quanto em termos ecotoxicolÃgicos, aumentando o valor de CE50 para 95,04%, se configurando como uma boa opÃÃo de pÃs-tratamento. Os resultados obtidos com o esgoto afluente e efluente ao SIDI revelaram que o CE50 passou de 18,05% para 61,90%, mudando a classificaÃÃo de muito tÃxico para moderadamente tÃxico, respectivamente. Entretanto, o estudo efluente do SIDI, com as caracterÃsticas fÃsico-quÃmicas e de toxicidade encontradas, associadas à elevada vazÃo de esgotos tratados, representam um sistema com uma carga poluidora que merece ser investigada no corpo receptor. Em relaÃÃo ao esgoto hospitalar, observou-se que o esgoto bruto apresentou alta toxicidade e um CE50 de 7,27% (muito tÃxico) enquanto que o efluente tratado pela seqÃÃncia de reator UASB e lodo ativado apresentou CE50 de 30,83% (tÃxico). Portanto, os ensaios ecotoxicolÃgicos apontaram para o carÃter tÃxico do efluente em termos agudos, e podemos inferir a toxicidade crÃnica que tal efluente pode causar no corpo hÃdrico, jà que o mesmo pode conter elevadas concentraÃÃes de fÃrmacos, hormÃnios e outros micro-poluentes. O efluente sintÃtico bruto contendo o corante RB5 apresentou CE50 de 23,02%, sendo classificado como efluente muito tÃxico. ApÃs o tratamento no reator UASB, o valor de CE50 caiu para 40,34%, ou seja, houve uma diminuiÃÃo da toxicidade no tratamento anaerÃbio. No pÃs-tratamento pelo RBS ocorreu uma diminuiÃÃo significativa de toxicidade, em que o mesmo pode ser classificado como nÃo tÃxico. Entretanto, o POA do tipo do tipo UV/H2O2 provocou aumento da toxicidade, com o efluente apresentando CE50 de 20,17%, recebendo classificaÃÃo de muito tÃxico. A investigaÃÃo ecotoxicolÃgica em D. magna para avaliar o efeito da concentraÃÃo de H2O2 revelou elevada toxicidade do residual de perÃxido, sendo que em todas as diluiÃÃes testadas houve morte de 100% dos organismos expostos. Portanto, os estudos indicaram que muito embora o processo de oxidaÃÃo avanÃado (POA) do tipo H2O2/UV tenha uma boa perspectiva de aplicaÃÃo no tratamento de esgotos recalcitrantes, o perÃxido residual tem que ser cuidadosamente monitorado, nÃo sà por elevar a DQO do efluente como tambÃm por aumentar a toxicidade deste. Como conclusÃo geral da presente dissertaÃÃo foi possÃvel demonstrar a grande importÃncia dos testes ecotoxicolÃgicos agudos e crÃnicos no biomonitoramento de cargas poluidoras localizadas em corpos de Ãgua do CearÃ, assim como para um melhor entendimento dos processos biolÃgicos e nÃo biolÃgicos de tratamento de esgotos. / We evaluated the use of ecotoxicity tests with Daphnia magna for the biomonitoring of industrial effluents (real and synthetic), hospital effluent and leachate: real industrial wastewater (Integrated System of Industrial District - SIDI), synthetic industrial wastewater (anaerobic reactor followed by the post-treatments Sequential Batch Reactor - SBR and Advanced Oxidation Process - AOP type H2O2/UV, both treating a wastewater containing the azo dye Reactive Black 5 - RB5), Hospital effluent (Hospital Geral Waldemar de AlcÃntara - HGWA) and Leachate collected at the output of the stabilization ponds system located at the Metropolitan Sanitary Landfill West of Caucaia - ASMOC and submit to the post-treatment of Submerged Aerated Reactor - SAR. The acute toxicity tests conducted with the leachate indicated that the effluent from ASMOC system showed EC50 of 68%, which could be classified as moderately toxic. Thus, in addition to some physical and chemical parameters that are not complying with the limits defined in the Portaria nÂ. 154/02 of SEMACE, ecotoxicological results confirm the pollution potential of the leachate to be discharged at the Riacho Garoto, which has low dilution capacity. The post-aerobic treatment performed in SAR showed to greatly contribute in reducing the leachate toxicity in terms of physical-chemical and ecotoxicological characteristics, increasing the EC50 value to 95.04%, and showing to be a good post-treatment option. The results obtained with the real industrial influent and effluent from SIDI revealed that the EC50 increased from 18.05% to 61.90%, switching the classification from very toxic to moderately toxic, respectively. However, the SIDI effluent, considering the physico-chemical properties and toxicity found, associated with the high flow rate of treated wastewater, represents a system with a pollutant load that should be further investigated in the receiving water body. Regarding the hospital wastewater, it was observed that the raw wastewater had a high toxicity, with EC50 of 7.27% (very toxic), while the effluent treated by the sequence of UASB and activated sludge showed EC50 of 30.83% (toxic). Therefore, ecotoxicological tests revealed the toxic character of the effluent in terms of in acute toxicity and it can infer the chronic toxicity that such an effluent can cause in the water body, since it may contain high concentrations of drugs, hormones and other micro-pollutants. The synthetic wastewater containing the azo dye RB5 presented EC50 of 23.02%, classified as very toxic. After treatment in the UASB reactor, the EC50 value increased to 40.34%, i.e. there was a toxicity decrease by the anaerobic treatment. In the post-treatment by SBR, a significant reduction of toxicity was found and the effluent could be classified as non-toxic. However, the UV/H2O2 AOP increased the toxicity, in other words the EC50 decreased to 20.17%, being classified as very toxic. The effect of H2O2 concentration on the ecotoxicological test with D. magna was assessed and showed high toxicity of the residual peroxide, in all dilutions tested, causing death of 100% of the exposed organisms. Therefore, the studies indicated that although the H2O2/UV advanced oxidation process (AOP) has a good prospect for application on recalcitrant compounds, the peroxide residual has to be carefully monitored, not only because it increases the wastewater COD but also because it increases the effluent toxicity. As a general conclusion of this research, it was possible to show the great importance of acute and chronic ecotoxicological tests for the biomonitoring of pollution sources located in CearÃ, and also for a better understanding of biological and non-biological processes applied to wastewater treatment.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / No Brasil, estudos de avaliaÃÃo de micropoluentes emergentes em matrizes ambientais como esgotos sanitÃrios e hospitalares, e corpos de Ãgua, ainda sÃo bastante incipientes, assim como a remoÃÃo desses compostos em EstaÃÃes de Tratamento de Esgotos (ETEs) de baixo custo como lagoas de estabilizaÃÃo, assim como em sistemas de lodos ativados e sistemas anaerÃbio-aerÃbio compactos. O presente trabalho teve como objetivo geral investigar a presenÃa de micropoluentes em matrizes ambientais como esgotos sanitÃrios e hospitalares, e Ãgua superficial, avaliar a remoÃÃo destes compostos em ETEs de baixo custo e aplicar o processo de oxidaÃÃo avanÃada (POA) UV/H2O2 como opÃÃo de pÃs-tratamento. Os principais micropoluentes emergentes estudados foram: 2,4,6-triclorofenol, pentaclorofenol, cafeÃna (CAF), dipirona (DIP), diclofenaco de sÃdio (DCF), bis (2-etil-hexil) ftalato (DEHP), estrona (E1), 17β-estradiol (E2), β-estradiol 17-acetato (EA2), 17α-etinilestradiol (EE2) e colesterol (COL). As amostras foram coletadas em ETEs localizadas em Fortaleza e em sua regiÃo metropolitana. Os corpos receptores investigados foram o Rio Maranguapinho e o Riacho Paupina. Para a prÃ-concentraÃÃo dos micropoluentes utilizou-se extraÃÃo em fase sÃlida (SPE) com cartuchos C-18 e extraÃÃo lÃquido-lÃquido (ELL). A SPE foi a tÃcnica mais eficiente na concentraÃÃo da maioria dos micropoluentes emergentes, e a ELL se mostrou a melhor tÃcnica para compostos organoclorados. Foram realizados estudos de otimizaÃÃo das condiÃÃes de detecÃÃo dos compostos pelo uso de tÃcnicas de cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC/MS). Foram identificados compostos farmacÃuticos e desreguladores endÃcrinos em todas as amostras de esgotos com as seguintes faixas de concentraÃÃes efluentes: CAF (3,0-15,8 μg/L), DIP (0,3 μg/L), DCF (1,9 μg/L), DEHP (0,01-8,5μg/L), E1 (0,04-1,7 μg/L), E2 (0,03-4,0 μg/L), EA2 (0,14-9,3 μg/L), EE2 (1,0 μg/L) e COL (0,01-6,2 μg/L). Nos dois corpos receptores estudados (Rio Maranguapinho e Riacho Paupina) foram identificados desreguladores endÃcrinos. Os tratamentos realizados pelas ETEs nÃo foram suficientes para remoÃÃo total de todos os micropoluentes estudados, no entanto, a eficiÃncia para a maioria dos compostos foi acima de 50%. Em se tratando da avaliaÃÃo em sistemas de lagoas de estabilizaÃÃo, o estudo revelou boas eficiÃncias de remoÃÃo em sistemas constituÃdos de lagoa anaerÃbia seguida de facultativa e de maturaÃÃo, sendo os menores valores de remoÃÃo alcanÃados quando uma Ãnica lagoa facultativa primÃria estava presente. A avaliaÃÃo do uso do POA por meio do planejamento fatorial multivariado revelou que as melhores condiÃÃes para remoÃÃo de micropoluentes emergentes foram pH Ãcido (pH 3), concentraÃÃo de perÃxido de hidrogÃnio acima de 400 mg/L e tempos de detenÃÃo hidrÃulica no reator acima de 50min. / In Brazil, studies evaluating emerging micropollutants in environmental matrices such as sewage and hospital wastewater, as well as surface waters, are still quite incipient as well as the removal of these compounds in low cost Wastewater Treatment Plants (WWTPs) such as stabilization ponds, as well as in activated sludge systems or anaerobic/aerobic compact systems. This work aimed to investigate the presence of micropollutants in environmental matrices such as sewage and hospital wastewaters, and in surface waters. Additionally, this study evaluated the removal of these compounds in low-cost WWTPs and studied the advanced oxidation process (AOP) â UV/H2O2 â as a post-treatment option. The main emerging micropollutants studied were: 2,4,6-trichlorophenol, pentachlorophenol, caffeine (CAF), dipyrone (DIP), sodium diclofenac (DCF), bis (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP), estrone (E1), 17β-estradiol (E2), estradiol acetate (EA2), 17α-ethinyl estradiol (EE2) and cholesterol (CHO). The samples were collected from WWTPs located in Fortaleza and its metropolitan region. The receiving surface waters investigated were: Maranguapinho River and Paupina Creek. For the pre-concentration studies of micropollutants, solid phase extraction (SPE) with C-18 cartridges was used, as well as the liquid-liquid extraction (LLE) method. The SPE technique was the most efficient method in concentrating the majority of emerging micropollutants, and the LLE proved to be the best technique for organochlorine compounds. Optimization studies were performed to detect the ideal conditions to determine the compounds by using gas chromatography (GC) and gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS) techniques. In all wastewater samples pharmaceuticals and endocrine disrupting compounds were identified, and the range of effluent concentrations were: CAF (3.0-15.8 μg/L), DIP (0.3 μg/L), DCF (1.9 μg/L), DEHP (0.01-8.5μg/L), E1 (0.04-1.7 μg/L), E2 (0.03-4.0 μg/L), EA2 (0.14-9.3 μg/L), EE2 (1.0 μg/L) and CHO (0.01-6.2 μg/L). Endocrine disrupting compounds were identified in the Maranguapinho River and Paupina Creek. The wastewater treatment in the WWTPs was not enough for the complete removal of all micropollutants studied; however, the efficiency level for most of compounds was above 50%. Regarding the evaluation in stabilization ponds systems, the study revealed good removal of micropollutants in systems composed of anaerobic pond followed by facultative and maturation ponds, in which the lowest efficiency levels were verified when a single facultative pond was present. The evaluation of the AOP as a post-treatment option by multivariate factorial design showed that the optimal conditions for the removal of emerging micropollutants were acidic pH (pH 3), hydrogen peroxide concentration above 400 mg/L and hydraulic retention times in the reactor above 50 minutes.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The wastewater reuse for irrigation crops has many ecological and economic advantages, for example: nutrients recycling, reducing pollution, fertilizer and water economy. Therefore, the reuse of wastewater is an alternative to regions with water deficit, especially in urban and industrial areas. Sorghum is an important crop produced by family farmers in the semiarid region and used in animal feed. Produced under rainfed conditions, the use of irrigation becomes an alternative to stability in production. The research was conducted in EstaÃÃo MeteorolÃgica do Centro de CiÃncias AgrÃrias da Universidade Federal do CearÃ. The effluent used was collected in EstaÃÃo de Tratamento de Esgotos do Campus do Pici (ETE-PICI) da Universidade Federal do Cearà (UFC), which receives wastewater with sewage characteristics. 10 treatments were used in a completely randomized design with 4 replications. Where: T1 supply water without chemical fertilizers; T2 supply water with 25% of recommended mineral fertilization; T3 supply water with 50% of recommended mineral fertilization; T4 supply water with 75% of recommended mineral fertilization; T5 supply water with 100% of recommended mineral fertilization T6- effluent water without chemical fertilizers; T7- effluent water with 25% of recommended mineral fertilization; T8 effluent water with 50% of recommended mineral fertilization; T9- effluent water with 75% of recommended mineral fertilizer and T10 effluent water with 100% of recommended mineral fertilization. The plant height, stem diameter, number of leaves at 20 days, showed no variation in type of water applied. However, the variables showed significant difference related to the doses of N, P and K. The variables analyzed (Plant height, number of leaves, leaf area, stem diameter) at 40 days after sowing, had significant difference only for the N levels, P and K. The nutrients P and S showed statistical differences in the interaction. The nutrients K and Ca obtained significant results at 1% over the interaction. The nitrogen contents showed a significant difference as the nitrogen rates, P and K, but did not fit any regression model. The treated sewage effluent can be used for irrigation of crops provided a controlled and well managed. / A reutilizaÃÃo de Ãguas residuÃrias na irrigaÃÃo apresenta incontÃveis vantagens ecolÃgicas e econÃmicas, dentre elas estÃo: a reciclagem dos nutrientes, reduÃÃo da poluiÃÃo, economia de fertilizantes e Ãgua. Portanto, o reÃso de efluente domÃstico se mostra como uma alternativa para regiÃes com dÃficit hÃdrico, principalmente em zonas urbanas e industriais. O sorgo à uma cultura relevante produzida pela agricultura familiar na regiÃo semiÃrida e usada na alimentaÃÃo animal. Produzido em condiÃÃes de sequeiro o uso da irrigaÃÃo torna-se uma alternativa para estabilidade na produÃÃo. A pesquisa foi realizada na EstaÃÃo MeteorolÃgica do Centro de CiÃncias AgrÃrias da Universidade Federal do CearÃ. O efluente utilizado no estudo foi coletado na EstaÃÃo de Tratamento de Esgotos do Campus do Pici (ETE-PICI) da Universidade Federal do Cearà (UFC), que recebe Ãguas residuÃrias com caracterÃsticas de esgoto domÃstico. Foram utilizados 10 tratamentos em delineamento inteiramente casualizado com 4 repetiÃÃes. Sendo: T1- Ãgua de abastecimento sem adubaÃÃo mineral; T2- Ãgua de abastecimento com 25 % da adubaÃÃo mineral recomendada; T3 - Ãgua de abastecimento com 50% da adubaÃÃo mineral recomendada T4- Ãgua de abastecimento com 75% da adubaÃÃo mineral recomendada; T5- Ãgua de abastecimento com 100% da adubaÃÃo mineral recomendada T6- Ãgua de efluente sem adubaÃÃo mineral; T7- Ãgua de efluente com 25% da adubaÃÃo mineral recomendada; T8- Ãgua de efluente com 50% da adubaÃÃo mineral recomendada; T9- Ãgua de efluente com 75% da adubaÃÃo mineral recomendada e T10- Ãgua de efluente com 100% da adubaÃÃo mineral recomendada. A altura das plantas, diÃmetro do colmo, nÃmero de folhas aos 20 dias nÃo apresentaram variaÃÃo em relaÃÃo ao tipo de Ãgua aplicado. No entanto, as variÃveis analisadas mostraram diferenÃa significativa apenas quanto Ãs doses de N, P e K aplicadas. As variÃveis analisadas (Altura das plantas, nÃmero de folhas, Ãrea foliar, diÃmetro do colmo) aos 40 dias apÃs a semeadura obtiveram diferenÃa significativa somente quanto Ãs doses de N, P e K aplicadas. Os nutrientes P e S mostraram diferenÃa significativa a 5% com relaÃÃo a interaÃÃo. Os nutrientes K e Ca obtiveram resultados significativos a 1% com relaÃÃo as interaÃÃo. Os teores de nitrogÃnio apresentaram diferenÃa significativa a 5% de significÃncia quanto Ãs doses de N, P e K aplicadas, mas nÃo se adequaram a nenhum modelo de regressÃo. O efluente de esgoto tratado pode ser utilizado na irrigaÃÃo das culturas desde que de forma controlada e bem manejada.