Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:48:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221381.pdf: 977671 bytes, checksum: feff6dae96fcc5dadcd659edaa7199fc (MD5) / Nas últimas duas décadas o município de Florianópolis apresentou um crescimento demográfico elevado e desordenado; sua população cresceu rapidamente sem que a infraestrutura básica necessária acompanhasse esse crescimento. O município tem uma população de 342.315 habitantes (CENSO, 2000), sendo que deste total, 250.993 habitantes (CENSO, 2000) residem na porção insular do município, a Ilha de Santa Catarina. Segundo a Companhia Estadual de Águas e Saneamento - CASAN, apenas trinta por cento da parcela da população residente na Ilha é atendida por rede de coleta e tratamento de esgotos. A proposta deste trabalho de pesquisa é analisar a aplicabilidade dessas leis e normas, atualmente utilizadas pela Vigilância Sanitária Municipal de Florianópolis, e pela Fundação do Meio Ambiente do Estado de Santa Catarina - FATMA, quanto à disposição final dos efluentes tratados na Ilha de Santa Catarina. Para realizar esta análise, foram confrontadas as exigências e recomendações dos textos das leis e normas vigentes com as características naturais da Ilha, principalmente a geologia, pluviometria local e a dinâmica dos níveis freáticos característicos das suas regiões sedimentares. Objetivando delimitar uma área menor para fins de análise, e posterior projeção dos resultados do trabalho para toda a Ilha foi então escolhida como área de estudo a bacia do rio Ratones localizada ao norte da Ilha de Santa Catarina. Os resultados e conclusões do trabalho de pesquisa revelaram que as leis e normas municipais e estaduais de disposição dos esgotos tratados, quando aplicadas na Ilha de Santa Catarina, apresentam, por vezes, textos divergentes e até conflitantes. Os resultados revelaram também que as alternativas de disposição dos efluentes tratados, usualmente recomendados pelos órgãos ambientais são, inadequadas tecnicamente diante das características naturais geológicas, pluviometricas e de nível dinâmico do lençol freático, da Ilha de Santa Catarina. Por fim, o trabalho recomenda que sejam realizadas revisões dessas leis e normas, a fim de harmonizar seus textos contraditórios, bem como considerar as características naturais citadas, quando da recomendação e/ou escolha de sistemas de tratamento e disposição final, visando a estabelecer condições juridicamente legais e técnicas adequadas de destino dos efluentes tratados na Ilha de Santa Catarina.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:55:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221389.pdf: 2306364 bytes, checksum: 9391654f34064c1b6cb18a74c3ecedbb (MD5) / A indústria têxtil utiliza um grande volume de água durante os processos, gerando um volume bastante elevado de água residuária com elevada carga orgânica; sendo que os compostos presentes são em sua grande maioria não-biodegradáveis. Processos oxidativos Avançados (POAs) são baseados na geração de radicais hidroxil OH· que possuem um potencial de oxidação superior ao do ozônio e reagem rápida e não- seletivamente com inúmeros compostos orgânicos. O reagente Fenton é um Processo Oxidativo Avançado (POA); em que há a geração de radicais hidroxil a partir da decomposição catalítica de peróxido de hidrogênio por íons ferro e que vem sendo largamente utilizado no tratamento de contaminantes em soluções aquosas. Neste trabalho foi utilizado o reagente Fenton modificado no tratamento de um efluente têxtil real, usando um catalisador heterogêneo para decompor peróxido de hidrogênio e produzir radicais hidroxil. A eficiência do processo Fenton heterogêneo foi comparada àquela do processo Fenton homogêneo. No tratamento de efluentes têxteis pelo processo Fenton homogêneo, os resultados mostraram que a remoção de cor é bastante rápida. A remoção máxima de DQO com mínimo custo foi obtida na relação mássica [Fe]T:[H2O2] igual a 400mg/1000mg. As análises de DBO e toxicidade aguda mostraram que os compostos remanescentes são biodegradáveis e não tóxicos. Em virtude do grande volume de lodo gerado durante o processo Fenton Homogêneo; foi proposta a degradação do efluente têxtil por um processo heterogêneo em que a fonte de ferro utilizada foi um compósito Fe2O3/carvão mineral adsorvente, com o objetivo de eliminar a etapa de coagulação após a reação Fenton. Os resultados mostraram que o compósito pode ser utilizado como catalisador para a decomposição do peróxido de hidrogênio para produzir radicais hidroxil, que decompõem os compostos orgânicos presentes no efluente têxtil. A cinética de decomposição do peróxido de hidrogênio foi descrita de acordo com o mecanismo de Langmuir-Hinshelwood e é aproximadamente independente do pH.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:36:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226537.pdf: 1658997 bytes, checksum: 1dc071dbf25b304ca021523572cf0d9f (MD5) / No presente trabalho foi avaliada a remediação do efluente da indústria de papel e celulose através do processo de coagulação/floculação e processos oxidativos avançados (POAs), tanto em escala de laboratório como em escala piloto. A primeira etapa do trabalho consistiu de um processo combinado de coagulação/floculação com sulfato férrico seguido de oxidação avançada utilizando H2O2, luz UV e óxido de ferro suportado em carvão como catalisador. A dosagem ótima do coagulante sulfato férrico, expressa como Fe3+, foi de 90 mg/L e a faixa ótima de pH de coagulação foi entre 4 e 6. Após a etapa de coagulação/floculação, as remoções de DQO, cor e turbidez foram respectivamente de 20%, 92% e 97%. A maior remoção de DQO obtida utilizando os processos combinados ocorreu com a combinação do tratamento coagulação/floculação seguido por UV/H2O2 alcançando 60% de remoção total de DQO. O processo de coagulação/floculação foi o principal mecanismo responsável de remoção de cor do efluente. Assim, em uma segunda etapa de trabalho avaliou-se o processo Fenton modificado, uma vez que este processo envolve tanto as etapas de oxidação e coagulação para o tratamento do efluente. A eficiência de remoção máxima para DQO, cor e compostos aromáticos foram 75%, 98% e 95%, respectivamente, sob condições ótimas de operação ([Fe(III)=400 mg/L; [H2O2]=1000 mg/L; pH=2,5; seguido por coagulação a pH 5,0). A biodegrabilidade do efluente aumentou de 0,4 para 0,7 após o tratamento sob condições ótimas e nenhum H2O2 residual foi detectado. Entretanto, compostos parcialmente ou não-oxidados presentes no efluente tratado tornaram a toxicidade aguda para Artemia salina maior do que do efluente não-tratado. A terceira etapa do trabalho consistiu em avaliar a aplicação em escala piloto do processo de coagulação/floculação e do processo Fenton modificado. A eficiência de remoção dos parâmetros de controle do tratamento pelo processo Fenton modificado foi maior do que pelo processo de coagulação. No estado estacionário, a eficiência de remoção de DQO, cor e compostos aromáticos pelo processo de coagulação foi 38%, 80% e 59% respectivamente, enquanto que a eficiência de remoção desses parâmetros pelo processo Fenton modificado foi 53%, 95% e 81%. Após o tratamento por coagulação e Fenton modificado, a biodegrabilidade do efluente aumentou de 0,4 para 0,64 e 0,77 respectivamente e nenhum peróxido de hidrogênio residual foi detectado. A eficiência de remoção de carbono orgânico total (COT) por esses dois tratamentos foi de 27% e 90%, respectivamente. Uma análise físico-química e olfatométrica de odores do efluente bruto e tratado em escala piloto foi realizada e revelou uma redução de 80% de COVs (compostos orgânicos voláteis) particionados para o ar e o teor de odor foi reduzido em 96% após o tratamento por Fenton modificado.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2013-07-16T03:20:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241415.pdf: 2782919 bytes, checksum: 0710781093edade6256dda2b78af1f7d (MD5) / Os dejetos suínos contribuem de forma significativa tanto para a degradação dos recursos naturais quanto para a diminuição da qualidade de vida na região sul do estado de Santa Catarina, Brasil. O emprego de alternativas que minimizem esses danos é necessário. Entretanto, o excesso gerado pela concentração elevada dos suínos, por unidade de área, dificulta a solução do problema. Os dejetos suínos são extremamente concentrados e geram um grande impacto ambiental. No Brasil, sistemas de lagoas de estabilização têm sido utilizados para tratar esses efluentes. Uma das principais vantagens do emprego desse tratamento é a remoção da matéria orgânica e de compostos nitrogenados e fósforo. Este trabalho teve como objetivo geral avaliar o comportamento de lagoa facultativa aerada e lagoa de maturação, em série e escala real, utilizadas para tratamento secundário e terciário de dejetos suínos. O experimento foi realizado no sul de Santa Catarina, na cidade de Braço do Norte, com dejetos suínos provenientes de uma média propriedade rural. As lagoas foram monitoradas durante 13 meses (janeiro de 2005 a janeiro de 2006), o estudo foi conduzido em quatro períodos distintos (Partida, Período 1, Período 2 e Período 3). As variáveis investigadas foram: temperatura, OD, pH, série de sólidos, DBO total e solúvel, DQO total e solúvel, P-PO4, NTK, N-NH3, Clorofila a e E. coli. A Lagoa Facultativa Aerada apresentou as seguintes eficiências de remoção: 54-80% DQO; 67-82%DBO; 42-71% NTK; 24-71% N-NH3; 30-52% P-PO4; 0,6-0,9 Unidades Log E. coli. As eficiências de remoção da Lagoa de Maturação foram: 41-55% DQO; 49-70% DBO; 48-65% NTK; 26-73% N-NH3; 27-42% P-PO4; 0,7-0,9 Unidades Log E. coli. A aplicação da análise fatorial (ACP) na interpretação dos resultados evidenciou que para o afluente LFA, ST, N-NH3 e pH tiveram efeito importante na variância; e, para o efluente LFA e LM, os componentes principais foram OD, ST e E. coli. Foi verificada a estratificação nas lagoas, com diferentes concentrações de Clorofila a e OD, nos perfis vertical e horizontal. A avaliação da comunidade planctônica mostrou a predominância de Chlorella sp. (abundância de 80% e freqüência de 100%). Na análise nictemeral foi verificado oscilações horárias na qualidade do efluente, para o monitoramento de 24 horas. O sistema, depois de 1 ano de funcionamento, mostrou eficiências satisfatórias de remoção, mesmo com as variações climáticas e as oscilações de carga orgânica aplicada, característica comum em sistema em escala real, tratando dejetos suínos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T06:02:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290496.pdf: 3280049 bytes, checksum: c1bf801a735807dbbbd563f03c684113 (MD5) / Entre as recentes tecnologias desenvolvidas para o tratamento biológico de efluentes destacam-se os reatores com biomassa na forma de grânulos aeróbios. Entretanto, a maioria dos pesquisadores tem focado seus estudos na formação desses grânulos em reatores alimentados com esgoto sintético de elevada carga orgânica. Assim, para poder aplicar na prática essa tecnologia, é preciso realizar estudos da utilização dos grânulos aeróbios no tratamento de esgoto doméstico, o qual é usualmente caracterizado como sendo de baixa carga orgânica. Neste contexto, a presente pesquisa teve como objetivo estudar o desenvolvimento de grânulos aeróbios no tratamento de esgoto doméstico em um reator em bateladas seqüenciais (RBS) sob diferentes condições operacionais. Para isso, o estudo foi dividido em três estratégias operacionais. A Estratégia Operacional I avaliou o desempenho do reator utilizando ciclos operacionais de 3 e 4 horas de duração. A Estratégia Operacional II avaliou o comportamento do reator quando submetido a diferentes cargas orgânicas. E por último, a Estratégia Operacional III avaliou o efeito da diminuição do tempo de sedimentação nas características dos grânulos e no desempenho do reator. Em relação à Estratégia I, o aumento da duração do ciclo não foi um parâmetro decisivo no processo de granulação aeróbia, mas influenciou na qualidade do efluente tratado, principalmente no processo de nitrificação, cuja eficiência aumentou de 23 para 69%. Referente à Estratégia II, observou-se que os grânulos aeróbios podem ser mantidos no reator mesmo com o aumento da carga orgânica aplicada, desde que haja condições de cisalhamento adequadas. Além disso, o reator mostrou-se bastante adequado para o tratamento de afluentes com cargas orgânicas mais elevadas, apresentando remoção de DQOs de 92%, NH4+-N de 96% e PO4-P de 91%. Na Estratégia III observou-se que a diminuição gradual do tempo de sedimentação foi uma maneira efetiva de melhorar as características dos grânulos, mas provocou uma piora temporária na qualidade do efluente tratado. Após o restabelecimento do reator, as eficiências de remoção foram de 93% para DQOs, 96% para NH4+-N e 60% para PO4-P. De maneira geral, o reator mostrou-se capaz de remover carbono, nitrogênio e fósforo simultaneamente em uma única unidade operacional compacta, provando ser uma tecnologia bastante promissora para o tratamento de esgoto doméstico. / Of the recent technologies developed for biological wastewater treatment, the reactors based on biomass in the form of aerobic granules are drawing the most attention. However, most researchers have focused their studies on granule formation in reactors fed with high-strength synthetic wastewaters. In order to apply aerobic granulation technology, more information is needed about its utilization in the treatment of domestic wastewater, which is usually characterized as a low-strength influent. Given these considerations, the aim of this research was to study the aerobic granules development in the treatment of domestic wastewater in a sequencing batch reactor operated under different conditions. Towards this end, three operational strategies were established. Operational Strategy I surveyed the reactor#s performance during 3 and 4 hour cycles. Operational Strategy II evaluated the organic load#s effect on the reactor#s behavior. Lastly, Operational Strategy III examined the effect of the decrease in sedimentation time on the granule#s characteristics and the reactor#s performance. In Strategy I, although the increase in cycle duration was not a decisive aerobic granulation parameter, it did influence the effluent#s quality, particularly the nitrification process, which went from an efficiency of 23% to 69%. For Strategy II, observations indicated that aerobic granules can be kept inside the reactor even with an increase in the organic load, so long as the appropriate shear force conditions are maintained. Moreover, the reactor was effective in the treatment of higher organic load influent, presenting a removal efficiency of 92% for CODS, 96% for NH4+-N, and 91% for PO4-P. In Strategy III, while the gradual reduction of the sedimentation time improved the granules# characteristics, it also temporarily worsened the effluent#s quality. After the reactor#s recovery, the removal efficiencies were 93% for CODS, 96% for NH4+-N, and 60% for PO4-P. In a generalized manner, the reactor simultaneously removed carbon, nitrogen, and phosphorus in a single compact operational unit, proving to be a very promising technology for domestic wastewater treatment.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T09:38:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 229168.pdf: 1272934 bytes, checksum: 85fcc78e6a05f4e4fb32a527d86427e4 (MD5) / O tratamento de águas residuárias contendo compostos nitrogenados e sulforosos é, particularmente, difícil de ser realizado. Muitas vezes, os limites imposto pela legislação ambiental não são atingidos e resíduos, com qualidade inferior aos padrões necessários, são dispostos no meio ambiente. Para reverter este cenário, é necessário o desenvolvimento de tecnologias que busquem aproveitar as interações entre os ciclos do nitrogênio e do enxofre, minimizando os custos do tratamento. Neste sentido, este trabalho foi concebido de forma a promover a eliminação biológica do nitrogênio via a integração dos ciclos do nitrogênio e do enxofre, pela ação das bactérias oxidadoras de amônio e das desnitrificantes autotróficas, como Thiobacillus denitrificans, sob aeração intermitente. Para isto, foram realizados experimentos com uma cultura pura de T. denitrificans e com uma cultura mista de bactérias oxidadoras de amônio e de enxofre. Os experimentos com a cultura pura foram realizados para verificar a influência de suplementos alimentares (Extrato de Levedura e Glicose) na cinética de desnitrificação autotrófica e, após, a influência da relação tiossulfato / nitrato sobre o balanço de enxofre. Observou-se que, neste conjunto de resultados, a presença do extrato de levedura possibilitou um aumento de 9 vezes na cinética de desnitrificação, sem alterar o metabolismo de oxidação de tiossulfato, doador de elétrons. Já, a presença de glicose inibiu a oxidação do tiossulfato, além de não se obter valores tão significativos de velocidade de crescimento. Nos experimentos realizados em diferentes relações S2O3 / NO3 observou-se que, quando o sistema está sob limitação de aceptor de elétrons, ocorre a oxidação parcial do tiossulfato com concomitante acúmulo de intermediários. Nos experimentos com cultura mista, realizados em um reator tipo SBR e alimentado com tiossulfato e amônio, observou-se a eliminação de nitrogênio pelo processo de desnitrificação autotrófica, ocorrendo concomitantemente com o processo de nitrificação parcial, formação do nitrito, se atingido eficiências de remoção acima de 70%. A flexibilidade de T. denitrificans em mudar o seu aceptor final de elétrons (nitrito para o oxigênio) possibilitou a formação do sulfato em todas as condições ensaiadas. A presença deste microrganismo, na biomassa do reator, foi confirmada pelo uso da técnica de biologia molecular FISH. Com estes resultados, a aplicação da fisiologia de T. denitrificans foi ampliada, obteve-se a eliminação biológica do nitrogênio, concomitantemente com a integração dos ciclos do nitrogênio e enxofre, em um único reator.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:52:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 322568.pdf: 2253344 bytes, checksum: 5d6bb5acc1500e6445c6dc50adbf7385 (MD5) Previous issue date: 2013 / Filtros plantados com escoamento horizontal subsuperficial (FHSS) são de grande interesse no tratamento de esgoto doméstico, devido à boa eficiência e aos baixos custos de implantação e manutenção. Para o dimensionamento adequado desses sistemas, é necessária uma compreensão sólida dos processos físicos e bioquímicos que se combinam para remover os poluentes. Contribuem nestes processos: solo, microrganismos, plantas e principalmente comportamento hidrodinâmico do fluido dentro do filtro. Considerando a importância da microbiota e do comportamento hidrodinâmico nos processos de tratamento de esgoto em FHSS, além da avaliação da eficiência de tratamento, foi desenvolvido um estudo microbiológico do meio filtrante e um teste com traçador químico (NaCl). É um sistema residencial (4 pessoas; 0,27 m³ dia-1), com tratamento primário em tanque séptico, seguido de um FHSS. Foram avaliados os principais parâmetros físico-químicos e biológicos do esgoto na entrada e na saída do sistema. No meio filtrante, foram avaliadas as concentrações de bactérias heterotróficas, sólidos voláteis e microrganismos visualizados por microscopia. O FHSS apresentou, ao longo de 17 meses, eficiência satisfatória, removendo, em média, 18,7 e 3,2 g m² dia-1 de DQO e sólidos suspensos, respectivamente, o que corresponde a eficiências de 80%. Com relação à microfauna avaliada no leito filtrante, os microrganismos mais abundantes foram os ciliados, seguidos por nematoides. A concentração de microrganismos foi correlacionada positivamente com a concentração de matéria orgânica e de oxigênio. No teste com traçador foi obtida uma eficiência volumétrica de 1,14 e um tempo de detenção hidráulico médio de aproximadamente 5 dias. Foi obtido um valor de 0,02 para o número de dispersão (d). Os valores obtidos para os coeficientes de cinética de primeira ordem de remoção de DQO, para os modelos clássicos aplicados aos dados do FHSS foram de 0,35 ? 0,44 d-1. Estes dados contribuem para o dimensionamento de filtros plantados, preenchidos com areia, aplicados em escala residencial para o tratamento de esgotos. <br>

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:35:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304600.pdf: 2554964 bytes, checksum: 7ef77be29234b4b273b857f4f35eac24 (MD5) / Um dos maiores problemas ambientais observado na zona rural brasileira e a falta de sistemas de tratamento de efluentes sanitarios adequados a realidade dessas comunidades. O sistema de tratamento atraves da zona de raizes possibilita adequar-se as condicoes locais devido ao seu baixo custo de implantacao e manutencao, possibilidades de aproveitar os recursos locais, como plantas nativas e materiais alternativos, para a construcao do filtro, alem de evitar equipamentos eletricos para a aeracao e conducao do tratamento dos efluentes. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo principal implantar e avaliar um sistema de tratamento de efluentes sanitarios do tipo zona de raizes, e utiliza-lo como instrumento de educacao ambiental em uma escola rural do municipio de Campos Novos, SC. O sistema foi implantado segundo os principios da pesquisa-acao, envolvendo os alunos da escola e a comunidade local, desde a sua construcao ate a sua operacao e manutencao. A eficiencia do sistema implantado em termos de remocao de DBO, DQO, NH.., PO..3, coliformes totais e coliformes termotolerantes foi, respectivamente: 72,1%, 77,4%, 80,7% e 80,7%, 99,93% e 97,54%. A partir dos resultados obtidos, pode-se verificar que o sistema zona de raizes e bastante promissor na questao da sustentabilidade do saneamento rural e uma excelente oportunidade de participacao dos envolvidos na solucao de seus problemas ambientais. / One of the biggest environmental problems observed in rural Brazil is the lack of systems to wastewater treatment tailored to the reality of these communities. The treatment system through the root zone allows suit local conditions due to its low cost of deployment and maintenance, opportunities to leverage local resources such as native plants and alternative materials for the construction of the filter, and avoids electrical equipment for aeration and conduct of the effluent treatment. In this sense the present work aimed to evaluate and deploy a system for treating wastewater type root zone and use it as a tool for environmental education in a rural school on the city of Campos Novos, SC. The system was implemented according to the principles of action research, involving school children and the local community since its construction to operation and maintenance. The efficiency of the implemented system in terms of removal of BOD, COD, NH.., PO.3., total coliforms and fecal coliforms were respectively 72.1%, 77.4%, 80.7% and 80.7%, 99.93% and 97.54%. From the results obtained can be verified that the system of the root zone is very promising on the issue of sustainability of rural sanitation and an excellent opportunity for participation of those involved in solving their environmental problems.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:31:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 314917.pdf: 2110946 bytes, checksum: 21b02a44a46e1956c395dfe20715dae2 (MD5) / A interdependência entre o consumo de água e o consumo de energia é crescentemente reconhecida como uma das bases para o desenvolvimento sustentável. A escolha das tecnologias para promoção do uso racional de água impacta diretamente a energia incorporada à água. O objetivo geral deste trabalho é avaliar o potencial de economia de energia para operação de sistemas públicos de água e esgoto por meio do uso racional de água em habitações de interesse social em Florianópolis, Santa Catarina. O potencial de economia de energia em escala urbana com o uso racional de água em habitações de interesse social foi verificado para diferentes estratégias, considerando medidas, tais como: (i) instalação de equipamentos economizadores (bacias sanitárias de acionamento duplo e torneiras economizadoras no lavatório e na pia da cozinha); (ii) aproveitamento de água cinza do chuveiro, lavatório, lavadora de roupas e tanque para descarga de bacias sanitárias; e (iii) aproveitamento de água pluvial de coberturas para o abastecimento de lavadoras de roupas, tanques e bacias sanitárias. Para a avaliação do potencial de economia de energia através de estratégias compostas por uma ou mais medidas, estimou-se aparcela dos serviços de água e esgoto atendida por cada medida, bem como suas respectivas intensidades energéticas - unidade de energia por unidade de água ou esgoto. A intensidade energética média das estratégias analisadas variou consideravelmente. A maior intensidade energética média estimada foi para a estratégia que considera o uso de água pluvial sem outra medida para redução do consumo de água da rede pública - 0,86 kWh/m³ -; enquanto, a menor, foi para o uso de equipamentos economizadores combinado com água cinza - 0,41 kWh/m³. Observou-se que quanto maior a redução de efluentes destinados à rede pública de esgoto por uma estratégia, menor é a sua intensidade energética. Por outro lado, a economia de água potável não proporcionou redução significativa da intensidade energética das estratégias em relação aos sistemas públicos. O potencial de economia de energia gerado pelo aproveitamento de água cinza combinado coma instalação de equipamentos economizadores foi igual a 3,9 GWh/ano em escala urbana.<br> / Abstract : The water-energy nexus is increasingly recognized as one of the bases for the sustainable development. The strategies considered into an integrated water management plan have direct implications on the energy embodied into water. The aim of this study is to evaluate the potential for energy savings for operating public water and sewage systems by means of integrated water management strategies in low-income households in Florianópolis, Santa Catarina. The potential for energy savings in urban scale was assessed for different strategies considering water-efficient initiatives, such as: (i) installation of water-saving plumbing fixtures (dual flush toilets and water-efficient taps), (ii) reuse of greywater from shower, washing basin, and laundry for toilet flushing, and (iii) rainwater use for laundry and toilet flushing. In order to assess the potential for energy savings through strategies which encompass the use of one or more initiatives thereof, it was estimated the energy intensity - unit of energy per unit of water or sewage - and the share of water and sewage services met by each initiative. The average energy intensity of the strategies varied considerably. The highest average energy intensity was estimated for the strategy that encompass the use of rainwater without other initiatives to reduce mains water consumption - 0.86 kWh/m³ -; while the lowest was for the use of water-saving plumbing fixtures combined with greywater reuse - 0.41 kWh/m³. It was observed that the strategies which promote the greatest reduction of sewage have the lowest energy intensities (e.g. greywater combined with installing water-saving plumbing fixtures). Therefore, the reduction of sewage is the main factor which underpins the energy efficiency of residential water-efficient strategies. On the other hand, water savings did not give rise to a significant reduction in the energy intensity of the strategies in relation to public systems. The potential for energy savings generated by the reuse of greywater combined with installing water-saving plumbing fixtures was equal to 3.9 kWh/year in an urban scale.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Curso de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:35:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 222334.pdf: 3350053 bytes, checksum: 938292f7c0cb33251218ed53b313ede9 (MD5) / O Estado de Santa Catarina, em especial a região do Vale do Itajaí, tem um grande número de laticínios de pequeno e médio porte, cuja contribuição material em termos de poluição de águas receptoras é significativa, uma vez que descartam enormes quantidades de águas residuárias com elevadas concentrações de matéria orgânica e nutrientes. O tratamento utilizado para águas residuárias de laticínios é, em sua maioria, do tipo biológico, em virtude da grande quantidade de matéria orgânica facilmente biodegradável presente em sua constituição. Este trabalho visa verificar a biodegradabilidade dos efluentes da indústria de laticínios e testar alternativas para o seu tratamento, através de processos aeróbios e anaeróbios, além da união dos dois processos, verificando qual destes melhor se aplica. A operação de reatores anaeróbios demonstrou grande dificuldade em alimentá-los com o efluente in natura, onde obtiveram-se valores inferiores a 30% de eficiência na remoção da DQO de entrada, operando com cargas de 0,85 gDQO/dia e 1,2 gDQO/dia. Já alimentando o reator anaeróbio com o efluente diluído em água na proporção de 1:2 e com uma carga de 1 gDQO/dia, houve um significativo aumento na sua eficiência, atingindo valores superiores a 90% na remoção da DQO de entrada. O reator aeróbio não apresentou esta dificuldade, mostrando-se mais eficiente, mesmo quando alimentado com o efluente bruto, atingindo valores superiores a 90% de remoção da DQO de entrada, quando operado com cargas de 0,85 gDQO/dia e 1,275 gDQO/dia. Após o acoplamento dos reatores obteve-se ótimos resultados de eficiência na remoção da DQO de entrada, com valores superiores a 80%, atingindo em vários momentos até 100% de eficiência, com o reator anaeróbio operando com uma carga de 1,5 gDQO/dia, alimentado com o efluente diluído em água na proporção de 1:1.