Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-09-13T17:38:25Z No. of bitstreams: 1 LAIO ARIEL LEITE DE PAIVA – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2016.pdf: 2279883 bytes, checksum: ddf555f3b9251dc01dc78d5b5fe5df71 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-13T17:38:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LAIO ARIEL LEITE DE PAIVA – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2016.pdf: 2279883 bytes, checksum: ddf555f3b9251dc01dc78d5b5fe5df71 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Capes / Sistemas anaeróbios modernos de tratamento de esgoto doméstico, embora bastante eficientes na remoção de matéria orgânica e sólidos em suspensão, não produzem um efluente com qualidade compatível com os padrões legais para descarga em corpos d’água receptores. Por essa razão esses sistemas têm que ser associados a unidades de pós-tratamento. Este trabalho trata de uma investigação experimental sobre a viabilidade de se aplicar o sistema de lodo ativado como uma alternativa do pós-tratamento, especificamente para o caso em que se prevê o efluente final para reúso. Na investigação experimental se usou um reator de bateladas sequenciais (RBS) em escala de bancada como unidade de pós-tratamento. Os resultados experimentais mostraram que a qualidade de efluente do sistema RBS de pós-tratamento em relação a matéria orgânica é muito boa. Na otimização do reator RBS se desenvolveu um modelo que permite estabelecer o tempo de permanência mínimo para o pós-tratamento em função de dois parâmetros básicos: a constante de utilização de material orgânico biodegradável pelas bactérias heterotróficas do lodo gerado no sistema de pós-tratamento e a sedimentabilidade deste lodo. A constante de utilização de material orgânico foi determinada por testes respirométrico. O lodo gerado no sistema de pós-tratamento surpreendentemente mostrou ter uma sedimentabilidade bem superior àquela normalmente encontrada em sistemas de lodo ativado tratando esgoto bruto, o que constitui um argumento sólido para a aplicação do sistema RBS na prática de pós tratamento do efluente do reator UASB. / Modern anaerobic systems for domestic sewage treatment, although very effective in removing organic matter and solid suspended, do not produce an effluent quality compatible with the legal standards for discharge into water bodies’ receivers. Therefore, such systems have to be associated with post treatment units. This paper deals with an experimental investigation into the feasibility of applying the activated sludge system as an alternative post-treatment, specifically for the case where intended use of the treated wastewater is reuse. In the experimental investigation research, a sequencing batch reactor (RBS) at bench scale was use as post treatment. The experimental results showed that the effluent quality of the RBS post treatment system in relation to organic matter was very good. An algorithm to optimize the RBS reactor was developed and allowed establishing the minimum residence time for the post-treatment in terms of two basic parameters: the utilization constant of biodegradable organic material by heterotrophic bacteria in the post-treatment system and the sludge settleability. The organic material using respirometric constant was determined from the oxygen uptake rate during the post treatment. The sludge from the post-treatment system surprisingly showed a much better settleability than what normally found in activated sludge systems treating raw sewage, which provides a strong argument for the application of the RBS system in practice post-treatment of the UASB reactor effluent.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2018-10-31T13:26:48Z No. of bitstreams: 1 PDF - Elaine Cristina dos Santos Araújo.pdf: 50125074 bytes, checksum: e55d4ddba60fc71bdd4657d3d00d2c76 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-31T13:26:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Elaine Cristina dos Santos Araújo.pdf: 50125074 bytes, checksum: e55d4ddba60fc71bdd4657d3d00d2c76 (MD5) Previous issue date: 2018-05-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The main objective of this thesis was to evaluate the meso-invertebrates that participate different phases in the aerobic treatment of organic household solid residues, correlating with the physical, chemical and sanitary changes. The work was divided in five stages: identification of the social profile of the residents; development and application of strategies in Environmental Education; expansion of selective collection; gravimetric characterization of household solid waste and analysis of the organisms that participate in the treatment of organic household solid waste. The household solid wastes were collected at the generating source, evidencing the average production of 0.67 kg/ inhab./day. Of this total, 49% comprise the organic portion generated and not harvested, and with great contaminant potential (8.9 eggs of viable helminths / gST), justifying the need for treatment before being released into the environment. During the treatment, 420 meso-invertebrates were identified, having a distribution in six orders: Diptera (88.7%), Mesostigmata (5.3%), Isopoda (2.5%), Coleoptera (2.4%), Orthoptera (0,6%), and Araneae (0.5%). It was verified that the meso-invertebrates play an important role in the aerobic treatment of organic household solid residues, favoring the stabilization and hygiene of the organic moiety. The action of these organisms is sequential and follows an order in accordance with the physical and chemical characteristics of the system. The greatest diversity was evidenced in the thermophilic phase. The study of meso- invertebrates in an aerobic treatment system of organic household solid waste collected at the source and analyzed in loco was an important and easily monitored tool due to the short life cycle of these organisms. It is concluded that during the aerobic treatment of organic solid waste there is considerable participation of organisms that act according to the principle of ecological succession, in the different phases of the treatment, correlating with the physical and chemical changes. / O principal objetivo desse trabalho foi avaliar os mesoinvertebrados que participam das diferentes fases do tratamento aeróbio de resíduos sólidos orgânicos domiciliares, correlacionando-os com parâmetros físicos, químicos e sanitários. O trabalho foi dividido em cinco etapas: identificação do perfil social dos moradores; desenvolvimento e aplicação de estratégias em Educação Ambiental; ampliação da coleta seletiva; caracterização gravimétrica de resíduos sólidos domiciliares e análise dos organismos que participam do tratamento de resíduos sólidos orgânicos domiciliares. Os resíduos sólidos domiciliares foram coletados na fonte geradora, evidenciando a produção média de 0,67 kg/hab.dia. Deste total, 49% compreendem a parcela orgânica gerada e não aproveitada e, com grande potencial contaminante (8,9 ovos de helmintos viáveis/gST), justificando-se a necessidade de tratamento antes de ser lançado no meio ambiente. Durante o tratamento foram identificados 420 mesoinvertebrados, distribuídos em seis ordens: Díptera (88,7%), Mesostigmata (5,3%), Isopoda (2,5%), Coleóptera (2,4%), Orthoptera (0,6%), e Araneae (0,5%). Constatou-se que os mesoinvertebrados desempenham importante função no tratamento aeróbio de resíduos sólidos orgânicos domiciliares, favorecendo a estabilização e higienização da parcela orgânica. A ação destes organismos é sequencial e segue uma ordem em conformidade com as características físicas e químicas do sistema. A maior diversidade foi evidenciada na fase termófila. O estudo de mesoinvertebrados em sistema de tratamento aeróbio de resíduos sólidos orgânicos domiciliares coletados na fonte geradora e analisados in loco mostrou-se ferramenta importante e de fácil monitoramento, devido ao curto ciclo de vida destes organismos. Conclui-se que durante o tratamento aeróbio de resíduos sólidos orgânicos, há considerável participação de organismos que atuam conforme o princípio da sucessão ecológica, nas diferentes fases do tratamento, correlacionando-se com as mudanças físicas e químicas.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:20:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leonardo Rodrigues dos Santos.pdf: 1589161 bytes, checksum: 70a093bacbb900a6535a34862626d355 (MD5) Previous issue date: 2012-11-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The discharging effluents in natura in soil or fresh water resources, directly or indirectly, this results beyond several problems socio environmental, in significant impacts about terrestrial and aquatic life. The absence of treatment in the efluents and your incorrect destination contribute to worsen the environment and the public health. This study aimed to evaluate the application the intermittent aerobic sand filters, as alternative system of post-treatment of effluents preceded of the septic tank and anaerobic filter, aiming the removal of nutrients, organic matter sewage from the science and technology center (STC). The university of Paraiba (UEPB) the system of pos-treatment built in the study is formed intermittent aerobic sand filters composed by three boxes of polyethylene fiber (one that acts like equalization tank and the other two act like aerobic filters.) the two aerobic sand filters (FA1 and FA2) were filed and with gravel and sand in the following proportion: 15 cm of gravel nº 3 in the base, 15 cm of gravel in the superior portion: 15 cm of gravel nº3 in the base, 30 cm of sand in the middle portion immediately above the gravel layer of the base 15 cm of gravel in the superior portion, immediately above the sand layer. The sand was the same, for both FA1 and FA2. The sand filters were fed by down stream. FA1 received effluents of equalization tank during 2 minutes and 45 seconds marked by stop watch, that and corresponds of a flow of 100 L of effluents. FA2 received effluents of the equalization tank during 5 minutes and 30 seconds, corresponding to 200 L of effluents. The average flow a minute was 22.84 l/m. it was verified low removal of organic natter through of total and filtered DQO, in the intermitted aerobic sand filters, with removal efficient bellow the minimum probable by NBR 13969/97 that is 40% may be associated to a short period of time of hydraulic detention in the septic tank due to the lack of periodic cleaning in the septic tank, passing to work like a single passage box. There were great efficiencies in the removal of nutrients, showing a good capacity of nitrification revealed in the nitrate concentration (28 mg/l and 29 mg/l) in FA1 and FA2 respectively and the different rates of application in the two intermitted aerobic sand filters influenced in the process of nitrification. / O lançamento de efluentes in natura nos solos ou nos recursos hídricos, seja de forma direta ou indireta, resulta, além de vários problemas socioambientais, em impactos significativos sobre a vida terrestre e aquática. A ausência de tratamento dos esgotos e sua destinação incorreta contribuem para agravar os problemas ambientais e particularmente de saúde pública. Este estudo tem como objetivo geral avaliar a aplicação de filtros aeróbios intermitentes de areia, como sistema alternativo de pós-tratamento de efluentes de filtro anaeróbio precedido de tanque séptico, visando à remoção de nutrientes e matéria orgânica de esgotos provenientes do Centro de Ciências e Tecnologia (CCT) da Universidade Estadual da Paraíba (UEPB). O sistema de pós-tratamento construído nesse estudo é formado por filtros aeróbios intermitentes de areia composto de caixas de fibra em polietileno (uma que atua como tanque de equalização e as outras duas como filtros aeróbios). Os dois filtros aeróbios de areia (FA 1 e FA 2) foram preenchidos com brita e areia na seguinte proporção: 15 cm de brita n⁰ 3 na base; 30 cm de areia na porção mediana, logo acima da camada de britas da base; 15 cm de brita na porção superior, logo acima da camada de areia. A areia utilizada foi a mesma, tanto para o FA 1 como para o FA 2.Os filtros de areia foram alimentados por meio de fluxo descendente. O FA1 recebeu efluente do tanque de equalização por 2 minutos e 45 segundos, marcado por cronômetro, o que corresponde a uma vazão de 100 L/dia de efluente. Já o FA2 recebeu efluente do tanque de equalização por 5 minutos e 30 segundos, correspondendo a 200 L/dia de efluente. A vazão média do sistema anaeróbio por minuto foi de 22.84 L/min. Verificou-se baixa remoção de matéria orgânica medida através da DQO total e filtrada, nos filtros aeróbios intermitentes de areia, com eficiências de remoção abaixo do mínimo previsto pela NBR 13969/97 que é de 40%, podendo estar associada ao curto tempo de detenção hidráulica no tanque séptico decorrente da falta de limpeza periódica no tanque séptico, passando a funcionar como uma simples caixa de passagem. Houve ótimas eficiências na remoção de sólidos suspensos no efluente dos filtros aeróbios. Os filtros de areia foram eficientes na transformação dos nutrientes, mostrando boa capacidade de nitrificação, revelada nas concentrações de nitratos (28,31 mg/L e 19,41 mg/L) em FA1 e FA2 respectivamente e as diferentes taxas de aplicação nos dois filtros aeróbios intermitentes de areia influenciaram no processo de nitrificação.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:38:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_dennis_silveira_jahnke.pdf: 2556840 bytes, checksum: 4242f89bb95d6ff0297667b37e19ced4 (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / A trial was conducted to evaluate the technical viability of composting for treating inedible residues from bovine slaughter house. Physical and chemical transformations of biomass were monitored during the whole period of composting. The system had two stages. The first one took place at two composting cells and the second one in an impermeable building, were two piles, one from each composting cell was built. Two treatments were evaluated: T1 mixture of wood sawdust and wood shavings with inedible residues of bovine slaughter house; and T2 wood shavings mixed with inedible residues of bovine slaughter house. Each treatment had five replications. Sampling for analysis of physical and chemical composition of biomass was obtained at 30, 60, 90, 120 and 150 days of composting. Biomass temperature was recorded once a day during the whole experimental period. Treatment means were compared through repeated measure procedures with LS Means test (P<0.05). Additionally, linear, quadratic and cubic equations were estimated for temperature of composting. The following variables were measured: dry matter, organic matter, ash, nitrogen, carbon, C/N ratio, phosphorus, potassium, magnesium, pH and biomass temperature. Small variation was observed among the treatments during the whole composting process. Only a numerical variation was observed as composting progressed, not only within but also among treatments. The higher significant difference was obtained for the final content of humidity and pH for both treatments (P<0.05) at the end of experimental period. Apparently, the air environmental temperature had no influence on biomass temperature during the whole composting period. Composting is an alternative for economic and ecologically correct disposing of inedible bovine slaughter house residues even at the end of just 90 days. Therefore, composting ought to be used by bovine producers and industry, helping achieving its environmental sustainability. / O presente trabalho teve como objetivo estudar a viabilidade técnica da compostagem como forma de tratamento de resíduos orgânicos gerados em abatedouros de bovinos, através do monitoramento de transformações físicas e químicas em função do tempo de compostagem, visando reduzir o impacto ambiental gerado por este importante segmento da produção animal. O processo consistiu de dois estágios, sendo o primeiro caracterizado por duas estruturas em alvenaria denominadas de células de compostagem, e o segundo compreendendo a formação de leiras no galpão de compostagem. Durante o estudo foram testados dois tratamentos: T1 mistura de serragem e maravalha com resíduos de abatedouro de bovinos; e T2 maravalha e resíduos de abatedouro de bovinos. Foram utilizadas cinco repetições por tratamento. A amostragem para as análises físico-químicas da biomassa foi realizada aos 30, 60, 90, 120, 150 dias de compostagem. A temperatura da biomassa foi aferida diariamente durante todo o período experimental. As médias dos tratamentos foram comparadas através da análise de medidas repetidas, utilizando o teste LS Means (P<0,05). Também foram obtidas equações de regressão polinomial para temperatura de compostagem. As seguintes variáveis foram analisadas: matéria seca, matéria orgânica, cinzas, carbono (C), nitrogênio (N), relação C/N, fósforo, potássio, magnésio, pH e temperatura da biomassa. Verificou-se para a maioria das variáveis analisadas uma pequena variação em seus teores na medida em que o processo evoluiu, seja comparando o mesmo tratamento ao longo do período, ou comparando os tratamentos entre si. A maior diferença significativa obtida foi para o teor final de umidade e para o pH, entre os dois tratamentos (P<0,05), ao fim da compostagem. Verificou-se também que, aparentemente, a temperatura ambiente do ar não teve influência na temperatura da biomassa durante o processo, já que esta permaneceu sempre abaixo da temperatura do composto, mesmo em dias muito frios. A partir dos resultados obtidos no presente estudo, conclui-se que a compostagem pode ser utilizada como alternativa para a disposição adequada dos resíduos orgânicos gerados no abate de bovinos, podendo também ser utilizada como adubo orgânico, apresentando boas características fertilizantes já aos 90 dias de compostagem.

Orientador: Cassiana Maria Reganhan Coneglian / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T10:40:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moretti_ErikaRabello_M.pdf: 3531369 bytes, checksum: 94f198c17a385f3b6c4cc8f79f3c5617 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho avaliou a ação de quatro porcentagens (0, 1, 5 e 10% - TC, T1, T5 e T10, respectivamente) de inoculo de rúmen bovino produzido por compostagem líquida contínua-CLC® no tratamento anaeróbio seguido de aeróbio de água residuária de suinocultura-ARSC. Em três experimentos, a ARSC foi tratada em reatores anaeróbios em batelada sequencial após adição de inoculo. No ultimo experimento, após 2 h de sedimentação, os efluentes anaeróbios passaram por tratamento aeróbio em batelada sequencial. No primeiro experimento anaeróbio, com TDH de 48 h, ocorreram remoções de DQO entre 20 e 30%, com maiores eficiências no reator T10; maior consumo de alcalinidade ocorreu com maior aplicação de inoculo indicando maior atividade microbiana. No segundo experimento removeu-se entre 35 e 55% de DQOtotal e os reatores T5 e T10 apresentaram os melhores desempenhos e maiores consumos de alcalinidade; avaliou-se TDH de 48 e 72 h e a última foi mais favorável ao tratamento anaeróbio. O terceiro experimento, com TDH de 72 h, indicou que o inoculo atua também na manutenção do equilíbrio do sistema frente a picos de carga; e a maior eficiência de 57% com relação à DQOtotal ocorreu novamente em T10. No experimento aeróbio realizado com os efluentes dos reatores anaeróbios ocorreu remoção de nitrogênio amoniacal, mais acentuada no reator T10. O sistema completo atingiu eficiências globais para DQO de 93% nos reatores TC e T1; e de 79 e 49% nos reatores T5 e T10, respectivamente. Para DQOtotal a etapa aeróbia removeu 49 e 79% nos reatores T10 e T5, respectivamente; e 90% em T1 e TC. No sistema completo, notou-se que as maiores taxas de inoculo desta vez não foram responsáveis pelas maiores eficiência nos sistemas aeróbios / Abstract: This work investigated the performance of inoculums in the treatment of swine wastewater (ARSC). The inoculums were an extract compost of cattle rumen content. The experiment tested four application percentages (0, 1, 5 and 10% - TC, T1, T5 and T10, respectively) in sequencing batch reactors operating in anaerobic followed by aerobic treatment. In three steps, the ARSC was treated in anaerobic sequencing batch after addition of inoculums. In the last experiment, 2 h after sedimentation, the anaerobic effluent passed through aerobic treatment. In the first anaerobic step, with HRT at 48 h, COD removals was between 20 and 30%, with greater efficiencies in T10 reactor; higher consumption of alkalinity occurred with greater application of inoculums indicating microbial activity increasing. In the second step removed between 35 and 55% of total COD and T5 and T10 reactors showed the best performance and higher decreases of alkalinity; it was also evaluated both 48 and 72 h HDT and the last one was better to anaerobic treatment. The third step, with HRT at 72 h, indicated that the inoculums is also active in maintaining the system balance when peak loads occur; and greater efficiency of 57% to total COD occurred again in T10. In the aerobic treatment of anaerobic treated effluent was observed ammonia nitrogen removal. It was more significant in T10 reactor. The overall efficiencies for COD in the complete system reached 93% in TC and T1 reactors, and 79 and 49% in T5 and T10 reactors, respectively. Just the aerobic way accounted a total COD removal of 49 and 79% in T10 and T5, respectively, and 90% in T1 and TC. In the complete system (anaerobic and aerobic), it was noted that the highest rates of inoculums were not responsible for the highest overall efficiency / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

Vid framställning av papper och pappersmassa krävs en stor mängd energi och även stora mängder vatten som med fördel tas från en närliggande sjö eller vattendrag. Avloppsvattnet passerar flera olika reningssteg såsom mekanisk, kemisk och biologisk rening innan det återinförs till recipienten. Vid aerob biologisk rening sker en nedbrytning och oxidation av det organiska materialet som utförs av mikroorganismer. Aeroba mikroorganismer kräver närvaro av syre varvid luft tillsätts till dammen. Luftningen utgör drygt hälften av det externa reningsverkets totala energibehov och försvåras av extraktivämnen som finns i träden. Vid Stora Enso Skoghalls bruk används en luftad damm som biologisk rening. Det finns problem med att få syret att räcka till i hela dammen. Om ett försteg placeras innan dammen skulle detta kunna bryta ned en del av de syreförbrukande ämnena. Förstegets utformning skulle vara en MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) innehållande bärare där termofila bakterier bildar biofilm. Två olika försöksuppställningar byggdes upp i ett laboratorium på Karlstads Universitet innehållande MBBR och luftade dammar. De luftade dammarna skulle likna Skoghalls bruks luftade damm med samma uppehållstid och innehålla samma sorts mikroorganismer. Processvattnet hämtades från Skoghalls bruk och pumpades kontinuerligt in till försöksuppställningarna. Vattnet togs från två olika ställen på bruket och innehöll dels CTMP och dels CTMP blandat med vatten från blekeriet och indunstningen. För utvärderingar av försöken utfördes analyser av COD, TOC, SÄ, SVI, ytspänning, extraktivämnen samt mikroskopering. Resultatet uppvisade en relativt jämn COD-och TOC-reduktion för de luftade dammarna på runt 70 %, vilket är jämförbara värden med Skoghalls bruks luftade damm. För det termofila MBBR-försteget med temperaturen 45 °C uppvisades en reduktionskapacitet på 30 – 40 %. Resultatet vid körning med vatten innehållande endast CTMP påvisades en reduktion på 30 %. Mätning av ytspänning och extraktivämnen ger en indikation på om syresättningen av avloppsvattnet kan bli effektivare. Det visade sig att biofilmen i de termofila stegen är mycket känslig och relativt enkel att slå ut om förhållandena för de termofila bakterierna inte är optimala eller om inkommande vatten innehåller någon giftig substans. Bioslammet i samtliga luftade dammar bestod av både bakterier, protozoer och metazoer. I referensdammen uppvisades stora och kompakta flockar medan det för dammarna som föregicks av termofila MBBR påvisade mindre slam och mindre kompakta flockar. För dammen innehållande endast CTMP påvisades förutom att flockarna var små även flytslam och skumproblem. / The production of pulp and paper requires a large amount of energy and also large amounts of water which, by advantage, can be taken from a nearby lake or river. The wastewater passes through several different purification steps, such as mechanical, chemical and biological treatment before being reintroduced to the recipient. During aerobic biological treatment, a degradation and oxidation of the organic material occurs and is performed by microorganisms which require oxygen. Aeration consumes about half of the external plant's total energy and is aggravated by extractives present in the trees. At Stora Enso Skoghall mill an aerated pond is used as biological treatment, but there are troubles to get the oxygen to last for the entire pond. If a pre-treatment is placed before the pond this would be able to reduce the substances which demands oxygen. The implementation of the pre-treatment would be a MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) containing carriers and where thermophilic bacteria form biofilms. The experimental setups were built up in a laboratory at the University of Karlstad. The aerated ponds would resemble the aerated pond at Skoghall mill, with an identical retention time and contain equivalent microorganisms. The wastewater was continuously pumped into the experimental setups and was received from Skoghall mill and contained only CTMP water and CTMP mixed with water from the bleach plant and evaporation plant. As evaluation of the experiments analyzes of COD, TOC, SS, SVI, surface tension, extractives and microscopy were done. The results showed a relatively uniform COD and TOC reduction for the aerated ponds at around 70 %, which is comparable with the real pond at Skoghall mill. For the thermophilic MBBR with a temperature of 45° C and with probe 10-water, a capacity of reduction at 30 - 40% was noticed. The result with water containing only CTMP showed a reduction of 30%. Measurements of surface tension and extractives show if the concentration of extractives is decreasing in the thermophilic pre-treatments and also in the aerated ponds, which indicates a more effective oxygenation of the water. It was also found that the biofilm in the thermophilic stages are very sensitive and relatively easy to decimate if the conditions for the thermophilic bacteria are not optimal or if the incoming water contains any toxic substance. The sludge in all aerated ponds consisted of bacteria, protozoa and metazoa. The reference pond showed large and dense flocks while for the ponds that were preceded by thermophilic MBBR indicated less sludge and less dense flocks. For pond containing CTMP-water the flocks were small, but in addition, floating sludge was detected and foam problems arose.

O projeto consistiu na concepção e avaliação do desempenho de um sistema anaeróbio-aeróbio para tratamento de esgoto sanitário. O leito do reator foi dividido em quatro compartimentos de igual volume. Foi usada espuma de poliuretano para imobilização da biomassa e, para facilitar a partida do reator, esse material suporte foi previamente inoculado. O projeto teve três fases distintas: na primeira etapa, foi observada a importância da concentração de biomassa anaeróbia no desempenho de reator anaeróbio a princípio operado com metade do leito reacional com espuma e, a seguir, com o leito todo preenchido com espuma. Na segunda etapa, foram testados diferentes tempos de detenção hidráulica no reator que operou apenas em condições anaeróbias. Na última etapa foi operado o reator combinado anaeróbio-aeróbio. Ficou constatada a importância da concentração de microrganismos no desempenho do reator anaeróbio, pois com o aumento da quantidade de espuma, o reator atingiu resultados melhores e maior estabilidade operacional. Foi comprovada a influência do tempo de detenção hidráulica (TDH) no desempenho do reator. Tempos de detenção muito altos acarretam problemas de transferência de massa líquido-sólido, e baixos TDH dificultam adequada ação dos microrganismos. O melhor resultado para o reator em operação exclusivamente anaeróbia foi para o TDH de 10 horas, no qual se conseguiu reduzir a DQO de amostra bruta de 389 +/- 70 mg/L para 137 +/- 16 mg/L, em média. Para o reator operado anaeróbio-aeróbio a DQO de amostra bruta decresceu de 259 +/- 69 mg/L para 93 +/- 31 mg/L, em média. A comparação de todos os resultados obtidos, evidenciou a importância do pós-tratamento aeróbio na remoção de parcela de matéria orgânica não removida em tratamento unicamente anaeróbio. / The project consisted in the design and performance evaluation of an anaerobic-aerobic system for wastewater treatment. Polyurethane foam was used for biomass immobilization and, to smooth the reactor start-up, this supporting material was previously inoculated. The project was divided in three distinct phases. In the first one, the importance of the anaerobic biomass concentration was observed in the performance of the anaerobic reactor in a way to operate the reactor primarily with half of the reaction bed filled with foam and subsequently operate it with the bed completely filled with foam. In the second phase, different times of hydraulic retention were tested with the reactor operating exclusively in anerobic conditions. In the third and last phase, an anaerobic-aerobic combined reactor was operated. It was possible to confirm the importance of microorganism concentration in the performance of the anaerobic reactor, since the increase in the amount of foam allowed the reactor to reach better results and greater operational stability. The influence of the hydraulic retention time in the reactor performance was also proved. Very high retention times cause problems in the liquid-solid mass transference, while low retention times do not allow an adequate action of microorganisms. The best result for the reactor with an exclusive anaerobic operation was the 10 hour retention time, when it was possible to reduce the COD of a 389 +/- 70 mg/L gross sample to a 137 +/- 16 mg/L in average. On the other hand, for the anaerobic-aerobic operating reactor, the COD of a gross sample dropped from 259 +/- 69 mg/ L to 93 +/- 31 mg/L in average. Finally, comparing all the obtained results, it was possible to verify the importance of the anaerobic post treatment in the removal of a part of the organic matter not removed in an exclusively anaerobic treatment.

Este trabalho avaliou o desempenho de um sistema que combina os processos anaeróbio e aeróbio, para tratamento de esgoto sanitário, operado de modo contínuo sem e com recirculação da fase líquida. A combinação dos processos anaeróbio e aeróbio tem como objetivo aproveitar as vantagens de cada um, minimizando seus aspectos negativos. Foi utilizado um reator, em escala de bancada, de leito fixo e fluxo contínuo de escoamento ascendente com argila expandida e espuma de poliuretano como suportes de imobilização da biomassa. O desempenho do sistema foi avaliado em três diferentes tempos de detenção hidráulica (TDH), 6, 8 e 10 horas, na fase anaeróbia, nos quais os melhores valores de remoção de matéria orgânica chegaram a 80%, com valores de DQO efluente abaixo de 150 mg/L. Com a inserção da fase aeróbia ao sistema (TDH de aproximadamente 11 horas, sendo 8 horas para a fase anaeróbia e 3 horas para a fase aeróbia), a eficiência subiu para mais de 90% com DQO efluente abaixo dos 50 mg/L. A nitrificação ocorreu perto do 15° dia operacional do sistema combinado e estava praticamente estável ao fim dessa etapa operacional. Após o 20º dia de operação as concentrações de nitrito mantiveram-se sempre baixas, o que indica equilíbrio da nitrificação. Foram obtidos ganhos quando feita recirculação do efluente tratado, principalmente em relação à remoção de matéria orgânica (95%) e remoção de nitrogênio total que foi de 75% para razão de recirculação de 1,5. O reator avaliado apresentou estabilidade operacional, alta remoção de matéria orgânica e nitrogênio sem a necessidade de adição de fonte exógena de carbono e de suplementação de alcalinidade. / This work evaluated the performance of a system that combines anaerobic and aerobic processes, for treatment of domestic sewage. The bench-scale fixed-film reactor was operated in a continuous way without and with recycle of the liquid phase. Expanded clay and polyurethane foam were used as supports for immobilization of the biomass. Initially, the system was operated under anaerobic condition and its performance was evaluated for three different hydraulic retention times (HRT), 6, 8 and 10 h. In this phase, COD removal efficiency of 80% was reached for HRT of 10 h, with effluent COD below 150 mgCOD/L. The combined anaerobic-aerobic operation (HRT of approximately 11 h, being 8 h for the anaerobic phase and 3 h for the aerobic phase) favored the organic matter removal that reached 90%, with effluent COD below 50 mgCOD/L. The operation with liquid recycle provided the best results with COD removal of 95% and total nitrogen removal of 75% under recycle ratio of 1.5. The anaerobic-aerobic fixed bed reactor, with recycle of the liquid phase, proved to be an excellent alternative for domestic sewage treatment, mainly when organic matter and nitrogen removals are required. The concomitant C and N removal without addition of exogenous source electron donor and with no additional alkalinity supplementation was the main advantage of this reactor over the conventional reactors applied for this purpose.

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-06-30T17:56:45Z No. of bitstreams: 1 Vanessa Schweitzer dos Santos.pdf: 1081901 bytes, checksum: 117ce960501c8c561bd7ee102cf9254a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-30T17:56:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vanessa Schweitzer dos Santos.pdf: 1081901 bytes, checksum: 117ce960501c8c561bd7ee102cf9254a (MD5) Previous issue date: 2013-01-31 / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / Ministério da Ciência e Tecnologia / O lixiviado de aterro sanitário é um efluente gerado através da infiltração de águas pluviais nas camadas de cobertura do aterro e da biodegradação da fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos aterrados. Caracteriza-se por um alto potencial poluidor e elevadas concentrações de matéria orgânica, portanto sua coleta e tratamento posterior são necessários. Sistemas biológicos podem ser aplicados no seu tratamento, visando remover matéria orgânica e nutrientes através das atividades metabólicas dos micro-organismos envolvidos no processo. Os contactores biológicos rotatórios são reatores cilíndricos que possuem em seu interior meios de suporte, onde a biomassa atua fixada, na forma de biofilme. Este entra em contato com o substrato através de rotação mecânica do tambor cilíndrico no efluente. Esta pesquisa teve como objetivo principal estudar a capacidade de remoção de matéria orgânica de lixiviado de aterro sanitário, através da utilização de um contactor biológico rotatório. O lixiviado do aterro sanitário de São Leopoldo/RS foi tratado por um contactor biológico rotatório de três estágios, que foi operado de duas formas. Uma deles foi com vazão de 8,5 L/h e tempo de retenção hidráulica de 15 h (Fase 1). Neste modo de operação a carga orgânica afluente média foi de 434 mg/L de DBO (limites entre 304 mg/L e 576 mg/L), 2484 mg/L de DQO (limites entre 882 mg/L e 3617 mg/L) e 992 mg/L de COT (limites entre 405 mg/L e 1420 mg/L). O outro modo de operação testado teve vazão de 5,1 L/h e tempo de retenção hidráulica de 24 h (Fase 2). A carga orgânica afluente média foi de 500 mg/L de DBO (limites entre 325 mg/L e 580 mg/L), 3818 mg/L de DQO (limites entre 2647 mg/L e 4764 mg/L) e 1250 mg/L de COT (limites entre 940 mg/L e 1360 mg/L). O lixiviado pesquisado apresentou como principal característica a baixa biodegradabilidade, além de ampla variação em sua composição ao longo do experimento, principalmente na Fase 1. Esta variação em sua composição pode ter afetado as eficiências de remoção de matéria orgânica, que foram de 50% de DBO, 11% de DQO e 13% de COT na Fase 1. Na Fase 2 os valores afluentes se mantiveram mais semelhantes, e as taxas de remoção de matéria orgânica foram mais constantes, além de que os valores médios de eficiência de remoção foram maiores do que os verificados na Fase 1. As eficiências de remoção na Fase 2 foram de 66% de DBO, 15% de DQO e 18% de COT. O aumento do tempo de retenção hidráulica na Fase 2 resultou em aumento da eficiência de remoção de matéria orgânica. Este efeito provavelmente está associado ao maior tempo de contato entre a biomassa e o substrato disponível no lixiviado de aterro sanitário. Quanto à remoção de matéria orgânica nos diferentes estágios do contactor biológico rotatório, foi observada uma maior eficiência nos dois primeiros estágios do sistema, principalmente dos parâmetros de DQO e COT, em ambas as fases monitoradas. Para o lixiviado e os modos de operação testados, o estágio 3 não apresentou eficiência que justifique sua presença, quanto aos parâmetros de DQO e COT. / The sanitary landfill leachate is an effluent generated by infiltration of rainwater into the layers of the landfill cover and biodegradation of the organic fraction of municipal solid waste grounded. It is characterized by a high pollution potential and high concentrations of organic matter, so their collection and further treatment is needed. Biological systems can be applied in their treatment in order to remove organic matter and nutrients through the metabolic activity of micro-organisms involved in the process. The rotating biological contactors are cylindrical reactors having inside support means, which acts fixed biomass in the form of biofilm. This comes into contact with the substrate by mechanical rotation of the cylindrical drum in the effluent. This research aimed to study the capacity of organic matter removal of landfill leachate, through the use of a rotating biological contactors. The landfill leachate São Leopoldo/RS was treated by a three-stage rotating biological contactor, which was operated in two modes. One was a flow rate of 8.5 L/h hydraulic retention time of 15 h (Phase 1). In this mode of operation the load influent organic average was 434 mg/L of BOD (limits between 304 mg/L and 576 mg/L), 2484 mg/L COD (limits between 882 mg/L and 3617 mg/L) and 992 mg/L of TOC (limits between 405 mg/L and 1420 mg/L). The other operation mode tested had a flow rate of 5.1 L/h and hydraulic retention time of 24 h (Phase 2). The average influent organic load was 500 mg/L of BOD (limits between 325 mg/L and 580 mg/L), 3818 mg/L COD (limits between 2647 mg/L and 4764 mg/L) and 1250 mg/L TOC (limits between 940 mg/L and 1360 mg/L). The researched showed landfill leachate as main characteristic the low biodegradability, and wide variation in composition throughout the experiment, especially in Phase 1. This variation in composition may have affected the removal efficiency of organic matter, which were 50% BOD, 11% COD and 13% TOC in Phase 1. In Phase 2 affluent values remained more similar, and the removal rates of organic matter were more constant, and that the average values of removal efficiency was higher than those observed in Phase 1. The removal efficiencies in Phase 2 were 66% BOD, 15% COD and 18% TOC. The increase in Phase 2 hydraulic retention time resulted in increased efficiency of removal of organic material. This effect is probably associated with greater contact time between the substrate and the biomass available in the landfill leachate. As for the removal of organic matter at different stages of rotating biological contactor, greater efficiency was observed in the first two stages of the system, particularly the parameters of COD and TOC in both phases monitored. For leachate and operating modes tested, stage 3 showed no efficiency to justify their presence, for the parameters COD and TOC.

Este trabalho fundamentou-se na concepção, desenvolvimento tecnológico, ampliação de escala e avaliação do comportamento de sistema combinado anaeróbio-aeróbio de leito fixo e fluxo ascendente, com recirculação da fase líquida, para tratamento de esgoto sanitário. O reator, em escala piloto, foi construído em formato cilíndrico e confeccionado em fibra de vidro com volume total de aproximadamente 2,5 \'M POT.3\', com intuito de desenvolver um sistema capaz de operar como única unidade de tratamento para remoção de matéria orgânica e nitrogênio, reduzindo a geração de lodo e o consumo de energia pela combinação dos processos anaeróbio e aeróbio, possibilitando o aproveitamento das vantagens de cada um e minimizando seus aspectos negativos. Os melhores resultados operacionais foram encontrados para a etapa com tempo de detenção hidráulica total (TDH) de 12 horas e razão de recirculação (r) igual a 3,0, apresentando eficiências médias de remoção de DQO, \'N\'-NTK e SST de 92 ± 3%; 68 ± 11% e 75 ± 7%, respectivamente, com valores médios efluentes de 54 ± 22 mgDQO/L, 14 ± 10 mg \'N\'-NTK/L e 70 ± 42 mgSST/L. Os valores médios de carga orgânica volumétrica (COV) e carga volumétrica de nitrogênio (CVN) removidas foram de 1,08 ± 0,04 kgDQO/\'M POT.3\'.dia e 0,06 ± 0,02 kgNTK/\'M POT.3\'.dia para esta etapa. A estabilidade operacional durante a etapa com TDH de 12 h, a alta remoção de matéria orgânica e nitrogênio, sem a necessidade de adição de fonte exógena de carbono, para promover o processo de desnitrificação, e de suplementação de alcalinidade consumida durante a nitrificação, e a reduzida necessidade de manutenção devido à tecnologia de fabricação adotada, comprovam a viabilidade técnica de utilização do reator combinado de leito fixo como unidade compacta para pequenas comunidades ou vazões afluentes, para tratamento de esgoto sanitário. / This work was based on design, technology development, scale up and performance evaluation of an up-flow combined anaerobic-aerobic fixed bed system, with recycle of the liquid phase, for treatment of domestic sewage. The pilot scale reactor was built in a fiberglass cylindrical shape with a total volume of approximately 2.5 \'M POT.3\', aiming at the development of a system capable of operate as a single treatment unit for organic matter and nitrogen removal, with low sludge production and energy consumption by the advantages of combination of anaerobic and aerobic processes. The improved operating results were found for the condition with overall hydraulic retention time (HRT) of 12 hours and recycle ratio (r) equal to 3.0, with average removal efficiencies of COD, TKN and TSS of 92 ± 3%, 68 ± 11% and 75 ± 7%, respectively, with average effluent values of 54 ± 22 mgCOD/L, 14 ± 10 mgTKN/L and 70 ± 42 mgTSS/L. The average values of removed organic loading rate (OLR) and nitrogen volumetric loading (NVL) reached 1.06 ± 0.04 kgCOD/\'M POT.3.d and 0.06 ± 0.02 kgTKN/\'\'M POT.3\'.d for this phase. The operational stability during the stage with HRT of 12 h, the high organic matter and nitrogen removal, without addition of exogenous carbon source (electron donor) to promote the denitrification process, with no supplementation of alkalinity consumed during nitrification, and the reduced maintenance due to manufacturing technology adopted, proved the technical feasibility of the combined fixed-bed reactor as a compact unit for small communities or low inflow rates, for treatment of domestic sewage.