Wastewater treatment performance of three pilot-scale packed-bed anaerobic digesters with walnut shell medium was researched for treating dairy freestall barn flushwater. Reciprocation mixing was evaluated as a means to lessen channelization in the media bed and to improve biogas production and organic matter removal at ambient temperatures. Reciprocation has been used in biological nitrogen removal systems to introduce air into the system to repeatedly oxygenate nitrifying biofilm along with mixing (Behrends et al. 2003), but the anaerobic systems benefit from mixing. Two tanks were used in each system, where one was full and one was empty at any given time. Water was repeatedly pumped from one tank to the other and back again (reciprocation). A key research objective was to determine the minimum reciprocation frequency (between 0-10 per day) while still maintaining moderate methane production and treatment performance. Broken walnut shells with a specific surface area of 360 m2/m3 were used as the packed media. Digester influent, which was pretreated to remove large solids, had the following characteristics: total solids (TS) of 5.5 g/L, volatile solids (VS) of 2.8 g/L, 5-day carbonaceous biochemical oxygen demand (cBOD5) of 800 mg/L, and chemical oxygen demand (COD) of 4340 mg/L. Average digesting liquid temperatures ranged from 14.1 to 23.6 °C. At 6-day theoretical hydraulic residence times (V/Q where V is Lliquid, which is volume of liquid occupying the digester pores, and Q is total daily influent flow) and 1 reciprocation per day, methane production was 0.060 ± 0.10 LCH4/Lliquid-day and at 10 reciprocations methane production 0.058 ± 0.14 LCH4/Lliquid-day (mean ± standard deviation of measurements over time). COD percent removals were both 51% at 6-day V/Q. Since multiple reciprocations did not appear to make a difference in methane production and treatment performance, fewer reciprocations were used in subsequent experiments. Higher flow rates were also used in subsequent experiments to accelerate sludge clogging and channelization in the walnut-shell bed and thereby allow detection of any advantage provided by reciprocation compared to an upflow reactor. At 0 and 1 reciprocations per day and 0.35 and 0.50-day V/Qs, respectively, methane production was 0.24 ± 0.08 and 0.23 ± 0.08 LCH4/Lliquid-day and COD percent removal was 17 and 22%. Over the study period of 226 days, walnut shell porosities decreased due to sludge accumulation from 0.68 and 0.64 (start-up or clean-bed) to 0.31 and 0.24 in the 1 and 0 reciprocation per day reactors. Sludge accumulation and channelization did not appear to be affected by reciprocation mixing on the scale of this study.

Este trabalho procurou contribuir na busca por informações das características de tratabilidade de lixiviados de diferentes aterros sanitários do interior de São Paulo, e estabelecer correlações entre parâmetros analisados. As coletas foram realizadas nos aterros sanitários de: São Carlos, Araraquara, Rio Claro, Ribeirão Preto, Catanduva e Votorantim. O experimento foi conduzido a 30ºC, em dois filtros biológicos anaeróbios operados em batelada sequencial, com capacidade de tratamento de 8 L de lixiviado cada e biomassa imobilizada em suportes de poliuretano inoculados com lodo do fundo de uma das lagoas de lixiviados do aterro de São Carlos-SP. Os filtros operados simultaneamente eram idênticos e foram, alimentados com os lixiviados. O monitoramento do reator foi realizado por meio da caracterização físico-química do afluente e efluente de cada ciclo de batelada e dois perfis temporais. Foi realizada a caracterização do lodo, que apresentou morfologias microbianas pertinentes ao tratamento anaeróbio. A caracterização do lixiviado de São Carlos apresentou sólidos totais de 14,5 g/L e sólidos totais voláteis de 5,1 g/L, nitrogênio amoniacal de 2.411 mg/L e nitrato de 115,5 mg/L. Além disso, apresentou resultados mais elevados para DQO (bruta 3.940 mg/L e filtrada 3.565 mg/L); entretanto apresentou características recalcitrantes ao tratamento anaeróbio, assim como os lixiviados de Araraquara, Rio Claro e Ribeirão Preto. Nos tratamentos dos lixiviados de Catanduva e Votorantim a eficiência de remoção de DQO foi de aproximadamente 30%. Com exceção do lixiviado de Catanduva, o nitrogênio amoniacal esteve presente em todos os lixiviados em altas concentrações, representando cerca de 80% do nitrogênio total e refletindo na alcalinidade total. A concentração de metais estava dentro dos valores máximos permitidos pela Resolução no. 430/2011 do CONAMA. A população de coliformes totais manteve-se estável (de 2,3 x \'10 POT.5\' para 1,1 x \'10 POT.5\' NMP/100 mL) no lixiviado de São Carlos, no entanto, em todos os demais tratamentos, os coliformes totais e termotolerantes foram removidos totalmente, demonstrando a eficiência do tratamento em filtro anaeróbio para estes parâmetros. Os lixiviados de aterros jovens apresentaram algumas características de aterros velhos, o que sugere que eles passaram rapidamente para a fase metanogênica. A implementação de filtros biológicos nos aterros sanitários torna-se uma alternativa de pré-tratamento em municípios com número reduzido de habitantes e baixa vazão de lixiviado, sendo possível dimensionar o filtro biológico e viabilizar o tratamento. / The present study intends to contribute in the research for information about anaerobic treatability of leachates from different landfills in the country part of São Paulo State, and also to establish correlation among analyzed parameters. Leachates were collected in landfills from different cities: São Carlos, Araraquara, Rio Claro, Ribeirão Preto, Catanduva and Votorantim. Experiments were carried out in 30ºC, in two anaerobic biological sequencing batch filters, with capacity for treating 8 L of leachate and immobilized biomass in polyurethane supports inoculated with sludge from one of the São Carlos landfill leachate reservoir. Filters are identical and were operated simultaneously a filled with leachates from the places mentioned above. Reactors monitoring was performed by through physicochemical characterization of the influent and effluent of each batch cycle, and two temporal profiles. Characterization of the sludge was performed and showed microbial morphologies pertinent to anaerobic treatment. Characterization of the leachates from São Carlos showed total solids of 14,5 g/L and total volatile solids of 5,1 g/L, ammonia nitrogen of 2.411 mg/L and nitrate of 115,5 mg/L. Furthermore depicted high results of COD (gross 3.940 mg/L and filtered 3.565 mg/L); however presented recalcitrante behavior to anaerobic treatment such as the leachates of Araraquara, Rio Claro and Ribeirão Preto. The treatment of leachates from Catanduva and Votorantim presented removal efficiency of COD of approximately 30%. Except for leachate of Catanduva, the ammonia nitrogen was present in high concentrations from all the leachates representing about of 80% of the total nitrogen. These high concentrations of ammonia nitrogen reflected in the total alkalinity. The metals concentration was within the maximum values allowed by Resolution number 430/2011 of CONAMA. In the leachates of São Carlos, the population of total coliforms remained stable (of 2,3 x \'10 POT.5\' to 1,1 x \'10 POT.5\' NMP/100 mL), however, in all other treatments, the total coliforms and thermotolerant coliforms were fully removed, demonstrating the efficiency of treatment in anaerobic filter for such parameters. The leachates of young landfills presented some characteristics of old landfills, suggesting that it passed quickly to metanogenic phase. The implementation of biological filters in landfills would be an alternative as a pretreatment in \"young\" landfills, with few inhabitants and low leachate flow, making it possible to measure the biological filter and facilitating treatment.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silvia Pukasiewicz.pdf: 807504 bytes, checksum: 46c5fee11c6e26495932d6b13679bc20 (MD5) Previous issue date: 2010-06-18 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / The process of anaerobic digestion is presented as an alternative for treatment of effluents from various industrial activities. In this case there is the conversion of organic matter to more stable compounds such as methane, which can be used to replace fossil fuels. This study evaluated the treatment of effluent generated by a processing company for animal feed flavors, which uses as raw material waste generated in the slaughter and processing of pigs, chickens and turkeys. It was used a biological upflow anaerobic filter, constructed of polyvinyl chloride with a volume of 980 mL and support material for biomass consisting of rings of polypropylene, with the goal of removing organic matter and produce biogas. The influent had average values with the following characteristics: 899.79 mg L-1 of COD, pH of 8.12, 377.31 mg L-1 of total nitrogen, 206.09 mg L-1 of ammoniacal nitrogen, 2.90 mg L-1 of oils and greases, 768.67 mg CaCO3 L-1 of alkalinity, 521.26 mg L-1 CH3COOH of volatile acidity and 15.11 mg L-1 content of phosphorous. The system was operated continuously at room temperature, organic loading of 0.077, 0.102, 0.154, 0.356, 0.536, 0.854, 1.083 kg DQO m-3 d-1, and HRT 240, 168, 120, 72, 48, 24 and 21 hours. The effluent had COD values between 14.43 and 849.43 mg L-1, pH between 6.32 and 8.34, total nitrogen between 95.23 and 742.14 mg L-1, ammoniacal nitrogen between 127,78 and 230.29 mg L-1, alkalinity between 268.83 and 2401.5 mg CaCO3 L-1 and volatile acidity between 27.66 and 415.30 mg L-1 CH3COOH and phosphorus content between 0 and 29, 26 mg L-1. The best results of COD removal were obtained with HRT of 24 hours, averaging 83% removal and, consequently, larger generation of biogas, 48.39 kg of methane per day. Concludes that, within the conditions employed, the anaerobic digestion process was efficient in removing COD. If the company uses the methane produced in power generation, can enter in the market of carbon credits and get an extra income. / O processo de digestão anaeróbia apresenta-se como uma alternativa para tratamento de efluentes de várias atividades industriais. Nesse processo há conversão da matéria orgânica a compostos mais estáveis como o gás metano, que pode ser utilizado em substituição aos combustíveis fósseis. Neste trabalho foi avaliado o tratamento anaeróbio dos efluentes gerados por uma empresa processadora de palatabilizantes para ração animal, que utiliza como matéria prima os subprodutos gerados no abate e processamento de suínos, frangos e perus. Foi utilizado um filtro biológico anaeróbio de fluxo ascendente, construído de policloreto de vinila com volume útil de 980 mL e material suporte para a biomassa constituído por anéis de polipropileno, com o objetivo de remover a matéria orgânica e produzir biogás. O substrato possuía valores médios com as seguintes características: DQO de 899,79 mg L-1, pH de 8,12, nitrogênio total de 377,31 mg L-1, nitrogênio amoniacal de 206,09 mg L-1, teor de óleos e graxas de 2,90 mg L-1, alcalinidade de 768,67 mg CaCO3 L-1, acidez volátil de 521,26 mg CH3COOH L-1 e teor de fósforo de 15,11 mg L-1. O filtro foi operado por 196 dias, à temperatura ambiente, com cargas orgânicas de 0,077; 0,102; 0,154; 0,356; 0,536; 0,854; 1,083 kg DQO m-3 d-1, e TRH de 240, 168, 120, 72, 48, 24 e 21 horas. O efluente tratado apresentou valores de DQO entre 14,43 e 849,43 mg L-1, pH entre 6,32 e 8,34, nitrogênio total entre 95,23 e 742,14 mg L-1, nitrogênio amoniacal igual entre 127,78 e 230,29 mg L-1, alcalinidade entre 268,83 e 2401,5 mg CaCO3 L-1 e acidez volátil entre 27,66 e 415,30 mg CH3COOH L- 1 e teor de fósforo entre 0 e 29,26 mg L-1. Os melhores resultados de remoção de DQO foram obtidos com TDH de 24 horas, com média de 83% de remoção e, conseqüentemente, maior geração de biogás, 48,39 kg de metano por dia. Concluise que, dentro das condições empregadas, o processo de digestão anaeróbia foi eficiente na remoção de DQO. Se a empresa utilizar o metano produzido na geração de energia, poderá entrar no mercado de créditos de carbono e obter uma renda extra.

Este trabalho procurou contribuir na busca por informações das características de tratabilidade de lixiviados de diferentes aterros sanitários do interior de São Paulo, e estabelecer correlações entre parâmetros analisados. As coletas foram realizadas nos aterros sanitários de: São Carlos, Araraquara, Rio Claro, Ribeirão Preto, Catanduva e Votorantim. O experimento foi conduzido a 30ºC, em dois filtros biológicos anaeróbios operados em batelada sequencial, com capacidade de tratamento de 8 L de lixiviado cada e biomassa imobilizada em suportes de poliuretano inoculados com lodo do fundo de uma das lagoas de lixiviados do aterro de São Carlos-SP. Os filtros operados simultaneamente eram idênticos e foram, alimentados com os lixiviados. O monitoramento do reator foi realizado por meio da caracterização físico-química do afluente e efluente de cada ciclo de batelada e dois perfis temporais. Foi realizada a caracterização do lodo, que apresentou morfologias microbianas pertinentes ao tratamento anaeróbio. A caracterização do lixiviado de São Carlos apresentou sólidos totais de 14,5 g/L e sólidos totais voláteis de 5,1 g/L, nitrogênio amoniacal de 2.411 mg/L e nitrato de 115,5 mg/L. Além disso, apresentou resultados mais elevados para DQO (bruta 3.940 mg/L e filtrada 3.565 mg/L); entretanto apresentou características recalcitrantes ao tratamento anaeróbio, assim como os lixiviados de Araraquara, Rio Claro e Ribeirão Preto. Nos tratamentos dos lixiviados de Catanduva e Votorantim a eficiência de remoção de DQO foi de aproximadamente 30%. Com exceção do lixiviado de Catanduva, o nitrogênio amoniacal esteve presente em todos os lixiviados em altas concentrações, representando cerca de 80% do nitrogênio total e refletindo na alcalinidade total. A concentração de metais estava dentro dos valores máximos permitidos pela Resolução no. 430/2011 do CONAMA. A população de coliformes totais manteve-se estável (de 2,3 x \'10 POT.5\' para 1,1 x \'10 POT.5\' NMP/100 mL) no lixiviado de São Carlos, no entanto, em todos os demais tratamentos, os coliformes totais e termotolerantes foram removidos totalmente, demonstrando a eficiência do tratamento em filtro anaeróbio para estes parâmetros. Os lixiviados de aterros jovens apresentaram algumas características de aterros velhos, o que sugere que eles passaram rapidamente para a fase metanogênica. A implementação de filtros biológicos nos aterros sanitários torna-se uma alternativa de pré-tratamento em municípios com número reduzido de habitantes e baixa vazão de lixiviado, sendo possível dimensionar o filtro biológico e viabilizar o tratamento. / The present study intends to contribute in the research for information about anaerobic treatability of leachates from different landfills in the country part of São Paulo State, and also to establish correlation among analyzed parameters. Leachates were collected in landfills from different cities: São Carlos, Araraquara, Rio Claro, Ribeirão Preto, Catanduva and Votorantim. Experiments were carried out in 30ºC, in two anaerobic biological sequencing batch filters, with capacity for treating 8 L of leachate and immobilized biomass in polyurethane supports inoculated with sludge from one of the São Carlos landfill leachate reservoir. Filters are identical and were operated simultaneously a filled with leachates from the places mentioned above. Reactors monitoring was performed by through physicochemical characterization of the influent and effluent of each batch cycle, and two temporal profiles. Characterization of the sludge was performed and showed microbial morphologies pertinent to anaerobic treatment. Characterization of the leachates from São Carlos showed total solids of 14,5 g/L and total volatile solids of 5,1 g/L, ammonia nitrogen of 2.411 mg/L and nitrate of 115,5 mg/L. Furthermore depicted high results of COD (gross 3.940 mg/L and filtered 3.565 mg/L); however presented recalcitrante behavior to anaerobic treatment such as the leachates of Araraquara, Rio Claro and Ribeirão Preto. The treatment of leachates from Catanduva and Votorantim presented removal efficiency of COD of approximately 30%. Except for leachate of Catanduva, the ammonia nitrogen was present in high concentrations from all the leachates representing about of 80% of the total nitrogen. These high concentrations of ammonia nitrogen reflected in the total alkalinity. The metals concentration was within the maximum values allowed by Resolution number 430/2011 of CONAMA. In the leachates of São Carlos, the population of total coliforms remained stable (of 2,3 x \'10 POT.5\' to 1,1 x \'10 POT.5\' NMP/100 mL), however, in all other treatments, the total coliforms and thermotolerant coliforms were fully removed, demonstrating the efficiency of treatment in anaerobic filter for such parameters. The leachates of young landfills presented some characteristics of old landfills, suggesting that it passed quickly to metanogenic phase. The implementation of biological filters in landfills would be an alternative as a pretreatment in \"young\" landfills, with few inhabitants and low leachate flow, making it possible to measure the biological filter and facilitating treatment.

Um sistema combinado anaeróbio-aeróbio composto de um filtro anaeróbio ascendente seguido de reator aeróbio de lodos ativados em batelada, foi continuamente alimentado com água residuária sintética da indústria de polpa celulósica não branqueada, durante o período de trezentos e sessenta e três dias, com o objetivo de verificar o desempenho dos reatores operados sob condições termofílicas. Os reatores foram inoculados com lodo mesofílico com gradual adaptação para a condição termofílica e operados em duas fases distintas. A primeira e segunda fases contemplam os períodos em que os reatores foram operados em temperatura termofílica de 55 e 65 graus Celsius, respectivamente. O filtro anaeróbio trabalhou com tempo de detenção hidráulica de 48 horas em fluxo contínuo e o reator aeróbio operado em bateladas seqüenciais (RBS) com tempos de ciclo de 12, 18 e 24 horas. A melhor eficiênica de remoção de DQO do sistema combinado anaeróbio-aeróbio foi de 65%, devida, em maior parte ao reator anaeróbio. O filtro anaeróbio operado em temperatura de 55 e 65 graus demonstrou eficiência na capacidade de retenção de biomassa termofílica, evitando a perda no efluente. O RBS, quando operado em temperatura de 55 graus e tempo de ciclo de 18 horas, demonstrou melhor eficiência para pós-tratamento de água residuária sintética. Os resultados gerais mostram uma melhor eficiência dos reatores operados em temperatura de 55 graus Celsius. / A combined anaerobic-aerobic system, composed of an upflow anaerobic filter followed by an aerobic reactor of activated sludge in batch, was continuously feed with synthetic wastewater from unbleached cellulose pulp plant during a period of three hundred and sixty three days, aiming to verify the performance of the reactors operating under thermophilic conditions. The reactors were inoculated with mesophilic sludge having a gradual adaptation to the thermophilic condition and they were operated in two distinct phases. The first and second phases contemplate the periods in which the reactors were operated in a thermophilic temperature of 55 and 65 Celsius degrees, respectively. The anaerobic filter worked with hydraulic detention time of 48 hours in a continuous flow, and the aerobic reactor was operated in a sequencing batch (SBR) with a cycle time of 12, 18 and 24 hours. The best efficiency of the combined anaerobic-aerobic system to remove DQO was 65% due to, in most part, the anaerobic reactor. The anaerobic filter, operating in temperatures of 55 and 65 degrees, has demonstrated efficiency in the capacity to retain thermophilic biomass, avoiding effluent lost. The SBR reactor, when operated in temperature of 55 degrees and a cycle time of 18 hours, has demonstrated better efficiency in the post-treatment of synthetic wastewater. The general results have showed a better efficiency of the reactors operating in a thermophilic temperature of 55 Celsius degrees.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria Isabel Stets.pdf: 1158333 bytes, checksum: c7c568acfaf2daf456026f86016faf6b (MD5) Previous issue date: 2008-03-12 / The effluent generated in abattoirs has a high concentration of organic matter and need treatment before being discarded in the water bodies. Anaerobic biological filters are considered a good technique for the treatment of industrial effluents; however, choosing the correct support media is extremely important to ensure the success of the reactor. In the same way, the study of microbial diversity can optimize the performance and the operation of these systems. In this work it was evaluated the efficiency of the treatment of the effluent from slaughterhouse, using three upflow anaerobic biological filters, and it was compared the microbial diversity of these filters. The reactor called A, B and C were built in chloride polivinile and filled with rings of polypropylene, polyurethane foam, or pieces of clay brick, respectively. These reactors were operated at room temperature and the used Hydraulic Retention Times of (HRTs) were of 30, 20, 18, 14, 10, 8, 6, 5, 4, 3, 2, 1.5 and 1 day. To monitor the efficiency of the process, the pH, alkalinity, acidity, Chemistry Oxygen Demand (COD), and total solids content of volatile solids, nitrogen and phosphorus substrate and effluents of each reactor were analyzed. The values of pH decreased with the reduction of HRT and the ratio volatile acidity / alkalinity remained below 0.13 during the majority of the analyzed period. In the one day’s HRT, the reactor C was more effective reaching 80.76 of removal. There was a high rate of nitrogen removal probably due to its low concentration in the substrate. High phosphorus removals also occurred: there was a decrease of phosphorus removal when the HRT declines in reactors A and B, the same did not occur in the reactor C. The three reactors behaved similarly regarding to the collecting sites and there was no difference between these sites when COD removal, volatile acidity / alkalinity ratio and pH were analyzed. To evaluate the effect of different media support in the microbial community, the reactors DNA biomass was extracted, quantified and used as template in an amplification reaction of 16S rDNA gene from bacteria and metanogenic. The amplified fragments of approximately 1500 bp were treated with HinfI, RsaI and HaeIII restriction enzymes to obtain the reactors ARDRA (Amplified Ribossomal DNA Restriction Analysis) profiles. The indices of richness, richness modified, Shannon-Weaver diversity index and similarity dendogram, determined from ARDRA, grouped the reactors A and B, and left the reactor C isolated due to its dissimilarity. The Hierarchical Cluster Analysis (HCA) also grouped the reactors that way, however, that group has less than 0.1% of similarity, suggesting a low interference in the reactors media support in microbial communities. / O efluente gerado em abatedouros possui uma elevada concentração de matéria orgânica e necessita de tratamento antes de ser descartado nos corpos hídricos. Os filtros biológicos anaeróbios são considerados uma boa técnica para tratamento de efluentes industriais, porém, a escolha correta do meio suporte é extremamente importante para garantir o sucesso do reator. Da mesma forma, o estudo da diversidade microbiana pode otimizar o desempenho e a operação desses sistemas. Neste trabalho, foi realizada a avaliação da eficiência do tratamento de efluente de abatedouro, utilizando-se três filtros biológicos anaeróbios de fluxo ascendente, bem como a comparação da diversidade microbiana desses filtros. Os reatores denominados A, B e C foram construídos em cloreto de polivinila e preenchidos com anéis de polipropileno, espuma de poliuretano ou pedaços de tijolo de argila, respectivamente. Esses reatores foram operados à temperatura ambiente e os Tempos de Retenção Hidráulica (TRHs) utilizados foram de 30; 20; 18; 14; 10; 8; 6; 5; 4; 3; 2; 1,5 e 1 dia. Para monitorar a eficiência do processo, foram analisados no substrato e efluente de cada reator pH, alcalinidade, acidez, Demanda Química de Oxigênio (DQO), teor de sólidos totais e sólidos voláteis, nitrogênio efósforo. Os valores de pH do efluente dos reatores decresceram com a redução do TRH. A relação acidez volátil/alcalinidade ficou abaixo de 0,13 durante a maior parte do período analisado. No TRH de 1 dia o reator C foi o mais eficiente alcançando 80,76 de remoção de DQO. Observou-se uma elevada taxa de remoção de nitrogênio em todos os reatores provavelmente devido à sua baixa quantidade no substrato. Também ocorreram elevadas remoções de fósforo, mas houve decréscimo dessa remoção com a diminuição do TRH nos reatores A e B, o mesmo não ocorrendo no reator C. Quando se analisaram as amostras retiradas em quatro diferentes alturas dos reatores, observou-se que os três se comportaram de forma similar quanto aos pontos de coleta e não houve diferença entre esses pontos quanto à remoção de DQO, relação acidez volátil/alcalinidade e pH. Para avaliar o efeito dos diferentes meios suporte na comunidade microbiana, o DNA da biomassa dos reatores foi extraído, quantificado e usado como molde numa reação de amplificação do gene 16S rDNA de bactérias e archaeas metanogênicas. Os fragmentos de aproximadamente 1500 pb amplificados foram tratados com as enzimas de restrição HinfI, RsaI e HaeIII para obtenção dos perfis de ARDRA (Análise da Restrição de rDNA Amplificado) dos reatores. Os índices de riqueza, riqueza modificada, diversidade de Shannon-Weaver e dendograma de similaridade, determinados a partir da ARDRA, agruparam os reatores A e B, ficando o reator C isolado devido à sua dessemelhança. A Análise de Agrupamento Hierárquico (HCA) também agrupou os reatores dessa forma, entretanto, esse agrupamento possui menos que 0,1% de similaridade, sugerindo uma baixa interferência do meio suporte nas comunidades microbianas.

In this study, domestic wastewater was used to determine the anaerobic treatment performances of a dilute wastewater in one-phase upflow anaerobic sludge blanket (UASB) system and two-phase upflow anaerobic filter (UAF) and UASB system. The acidification performances of domestic wastewater were compared in UAF and UASB reactors. The degree of acidification is higher in UAF reactor (31%) compared to UASB reactor (18%) at 2 h hydraulic retention time (HRT) in the anaerobic treatment of domestic wastewaters. The effluent total volatile fatty acid (tVFA) concentration was higher in UAF reactor than that the UASB reactor at 2 h HRT. The total chemical oxygen demand (tCOD) removal is 40% in winter and 53% in summer in UAF reactor at 2 h HRT. The tCOD removals in two-phase UAF and UASB system and one-phase UASB system were 83% and 63%, respectively, in 4 h HRT. The conversion rate of COD removed to methane were between 0.005 and 0.067 Nm3 methane/kg COD removed and between 0.158 and 0.233 Nm3 methane/kg COD removed in the UAF and the UASB reactor of the two-phase system, respectively. The conversion rate of COD removed to methane varied between 0.029 and 0.199 Nm3 methane/kg COD removed in one-phase UASB reactor. The results of this study showed that the two-phase reactor system consisting from UAF and UASB reactors provide a good removal of soluble organics variations in acidification reactor and better methane productions in UASB reactor at temperatures 20&deg / C and 35&deg / C through the treatment of domestic wastewater at a HRT of 4 hours.

Submitted by Socorro Pontes (socorrop@ufersa.edu.br) on 2017-09-06T12:10:56Z No. of bitstreams: 1 IsauraRDF_DISSERT.pdf: 2736615 bytes, checksum: 4c91782fa2003c6205977c66818dc672 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-09-06T15:21:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 IsauraRDF_DISSERT.pdf: 2736615 bytes, checksum: 4c91782fa2003c6205977c66818dc672 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-09-06T15:21:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 IsauraRDF_DISSERT.pdf: 2736615 bytes, checksum: 4c91782fa2003c6205977c66818dc672 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T15:21:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IsauraRDF_DISSERT.pdf: 2736615 bytes, checksum: 4c91782fa2003c6205977c66818dc672 (MD5) Previous issue date: 2017-05-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The lack of treatment of domestic effluents as well as their inadequate disposal characterizes as an environmental and public health problem, this problem was identified at the headquarters of the Associação Comunitária Reciclando para a Vida – ACREVI, located in the periurban area of the municipality of Mossoró-RN, where about 20 associates live daily producing a considerable volume of gray water and throwing it in the open without any treatment. In view of the problems presented, a low cost system for the treatment of gray water was installed in ACREVI, aiming at the use of this effluent in the ornamental sunflower fertirrigation (Sol Noturno variety), which is a species differentiated by presenting reddish petals. This research had as main objective to evaluate the efficiency of the primary treatment in domestic effluents produced in ACREVI and to investigate its effects on ornamental sunflower fertirrigation. The treatment system consists of a masonry passage pa box, a two-chamber septic tank with a capacity of 1000 L, an anaerobic filter with a capacity of 500 L and a reservoir of 500 L. The physical, chemical, biochemical and microbiological analyzes of gray water were carried out monthly for 6 months before and after treatment. The experiment with ornamental sunflower was developed in protected environment, in randomized blocks with 5 treatments and 3 replicates. The treatment fertigation nutritive solutions consisted of the dilution of gray water in municipal supply water (75, 50 and 25%) and two controls (irrigation with 100% water supply and gray water irrigation - 100%). The development of the plant was monitored every 15 days after germination by means of the evaluation of the plant height, stem diameter, leaf number and leaf area parameters. In order to evaluate the production of flowers, the following variables were verified: external diameter of the chapter, number of petals in the chapter, beginning of flowering and duration after flowering. The leaf tissue of the sunflower was also analyzed to determine the N, P, K, Ca and Mg contents of the plant. According to the analyzes performed in raw gray water and treated gray water, the treatment system proved to be efficient in removing the main pollutants. The use of gray water in ornamental sunflower fertirrigation did not interfere in the growth variables, as well as the indicators of flower production quality. The decreasing order of nutrient uptake by the sunflower leaf was Ca> N> K> Mg> P. Finally, it can be concluded that the treated gray water can be used in the crude form in the ornamental sunflower fertirrigation without causing production losses and without compromising the quality of the flowers / A falta de tratamento dos efluentes domésticos bem como sua destinação inadequada caracteriza-se como um problema ambiental e de saúde púbica, este problema foi identificado na sede da Associação Comunitária Reciclando para a Vida – ACREVI, localizada na área periurbana do município de Mossoró-RN, onde cerca de 20 associados convivem diariamente produzindo um volume considerável de água cinza e lançando-a a céu aberto sem nenhum tratamento. Diante da problemática apresentada, foi instalado um sistema de baixo custo para o tratamento da água cinza na ACREVI visando a utilização deste efluente na fertirrigação do girassol ornamental (variedade Sol Noturno), que é uma espécie diferenciada por apresentar pétalas em tons avermelhados. Esta pesquisa teve como principal objetivo avaliar a eficiência do tratamento primário em efluentes domésticos produzidos na ACREVI e investigar seus efeitos na ferirrigação de girassol ornamental. O sistema de tratamento é composto por uma caixa de passagem de alvenaria, um tanque séptico de duas câmaras com capacidade para 1000 L, um filtro anaeróbio com capacidade de 500 L e um reservatório de 500 L. Foram realizadas análises físicas, químicas, bioquímicas e microbiológicas da água cinza mensalmente, durante 6 meses antes e após o tratamento. O experimento com girassol ornamental foi desenvolvido em ambiente protegido, em blocos casualizados com 5 tratamentos e três repetições. Os tratamentos soluções nutritiva de fertirrigação consistiram da diluição de água cinza em água de abastecimento municipal (75, 50 e 25%) e duas testemunhas (irrigação com água de abastecimento – 100% e irrigação com água cinza – 100%). O desenvolvimento da planta foi monitorado a cada 15 dias após a germinação por meio da avaliação dos parâmetros altura de planta, diâmetro do caule, número de folhas e área foliar. Para avaliar a produção de flores foram verificadas as variáveis: diâmetro externo do capítulo, número de pétalas no capítulo, início do florescimento e a duração pós o florescimento. Realizou-se ainda a análise do tecido foliar do girassol para determinar os teores de N, P, K, Ca e Mg absorvidos ela planta. De acordo com as análises realizadas na água cinza bruta e na água cinza tratada, o sistema de tratamento mostrou-se eficiente na remoção dos principais poluentes. A utilização de água cinza na fertirrigação do girassol ornamental não interferiu nas variáveis de crescimento, bem como nos indicadores de qualidade de produção de flores. A ordem decrescente da absorção dos nutrientes pela folha do girassol foi Ca>N>K>Mg>P. Por fim, pode-se concluir que a água cinza tratada pode ser utilizada na forma bruta na fertirrigação do girassol ornamental sem causar perdas de produção e sem comprometer qualidade das flores / 2017-09-06

Um sistema combinado anaeróbio-aeróbio composto de um filtro anaeróbio ascendente seguido de reator aeróbio de lodos ativados em batelada, foi continuamente alimentado com água residuária sintética da indústria de polpa celulósica não branqueada, durante o período de trezentos e sessenta e três dias, com o objetivo de verificar o desempenho dos reatores operados sob condições termofílicas. Os reatores foram inoculados com lodo mesofílico com gradual adaptação para a condição termofílica e operados em duas fases distintas. A primeira e segunda fases contemplam os períodos em que os reatores foram operados em temperatura termofílica de 55 e 65 graus Celsius, respectivamente. O filtro anaeróbio trabalhou com tempo de detenção hidráulica de 48 horas em fluxo contínuo e o reator aeróbio operado em bateladas seqüenciais (RBS) com tempos de ciclo de 12, 18 e 24 horas. A melhor eficiênica de remoção de DQO do sistema combinado anaeróbio-aeróbio foi de 65%, devida, em maior parte ao reator anaeróbio. O filtro anaeróbio operado em temperatura de 55 e 65 graus demonstrou eficiência na capacidade de retenção de biomassa termofílica, evitando a perda no efluente. O RBS, quando operado em temperatura de 55 graus e tempo de ciclo de 18 horas, demonstrou melhor eficiência para pós-tratamento de água residuária sintética. Os resultados gerais mostram uma melhor eficiência dos reatores operados em temperatura de 55 graus Celsius. / A combined anaerobic-aerobic system, composed of an upflow anaerobic filter followed by an aerobic reactor of activated sludge in batch, was continuously feed with synthetic wastewater from unbleached cellulose pulp plant during a period of three hundred and sixty three days, aiming to verify the performance of the reactors operating under thermophilic conditions. The reactors were inoculated with mesophilic sludge having a gradual adaptation to the thermophilic condition and they were operated in two distinct phases. The first and second phases contemplate the periods in which the reactors were operated in a thermophilic temperature of 55 and 65 Celsius degrees, respectively. The anaerobic filter worked with hydraulic detention time of 48 hours in a continuous flow, and the aerobic reactor was operated in a sequencing batch (SBR) with a cycle time of 12, 18 and 24 hours. The best efficiency of the combined anaerobic-aerobic system to remove DQO was 65% due to, in most part, the anaerobic reactor. The anaerobic filter, operating in temperatures of 55 and 65 degrees, has demonstrated efficiency in the capacity to retain thermophilic biomass, avoiding effluent lost. The SBR reactor, when operated in temperature of 55 degrees and a cycle time of 18 hours, has demonstrated better efficiency in the post-treatment of synthetic wastewater. The general results have showed a better efficiency of the reactors operating in a thermophilic temperature of 55 Celsius degrees.

Orientador: Edson Aparecido Abdul Nour / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T03:49:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castagnato_Renata_M.pdf: 1224635 bytes, checksum: 513cfc1c14b5af1159379a00e5d00297 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O formaldeído é um composto orgânico muito utilizado em diversos setores da indústria e serviços de saúde. Em hospitais e laboratórios de anatomia, ele é empregado em solução de 8 a 10 %, que ao se tornar imprópria para uso, necessita ser disposta adequadamente para não afetar os ecossistemas presentes nos corpos d¿água ou nos processos biológicos das estações de tratamento de esgotos. Pois, dependendo da concentração que o formaldeído se encontra, pode ser extremamente tóxico. O presente estudo teve o objetivo de verificar a tratabilidade de esgoto sanitário contendo formaldeído em um sistema combinado composto de um filtro anaeróbio (FA) seguido de um biofiltro aerado submerso (BAS). O volume útil de cada reator era de 17,6 L e o tempo de detenção hidráulica de 12 h. As concentrações de formaldeído aplicadas ao esgoto sanitário afluente ao sistema foram de 50, 100, 200 e 400 mg L-1, dividas em quatro fases de operação. Durante o monitoramento do sistema, foi verificado que a eficiência de remoção de formaldeído variou de 85,0 a 99,4 %, sendo que a partir do início da segunda fase (quando a concentração aplicada era de 100 mg L-1), a média de remoção foi de 98,0 ± 1,2 %. A média de remoção de DQO, durante as quatro fases de aplicação, foi de 84,4 ± 7,3 %, apesar do formaldeído não ter sido a única fonte de carbono. O valor máximo de carga de formaldeído removida no sistema foi de 0,407 kgm-3 d-1, quando sua aplicação no esgoto bruto era de 0,411 kg m-3 d-1 (concentração de 410,8 mg L-1). Foi observado também que a maior concentração de formaldeído encontrada no efluente tratado pelo sistema foi de 5,8 mg L-1, com valor médio de 1,9 ± 1,4 mg L-1. Houve inibição do processo de nitrificação no BAS a partir de 50 mg L-1 de formaldeído presente no esgoto afluente. Verificou-se que o sistema proposto foi adequado ao tratamento de esgoto sanitário com formaldeído, pois em todas as concentrações do composto aplicado (0 a 410,8 mg L-1), o seu desempenho se manteve estável, principalmente com relação à remoção de DQO e do próprio formaldeído. Palavras-chave: Formaldeído, sistema combinado anaeróbio/aeróbio, filtro anaeróbio, biofiltro aerado submerso, nitrificação, esgoto sanitário / Abstract: Formaldehyde is an organic compound largely used in several industrial sectors and health services, for example in hospitals and anatomy laboratories in a proportion of 8 to 10 %. When it becomes inadequate to be used, this solution must be properly disposed in order not to affect the ecosystems in water streams or in the biological process in the treatment sewage works, because depending on its concentration it can be extremely toxic. This study aims to verify the treatability of domestic wastewater containing formaldehyde in a combined system formed by an Anaerobic Filter followed by a Biological Aerated Filter. Each reactor presented a volume of 17,6 l and 12 h of hydraulic retention time (HRT). This type of system aggregates the advantages of these combined processes: anaerobic and aerobic. The concentration of formaldehyde used in domestic wastewater influent in the system was divided into 4 phases of operation, which corresponded to 50, 100, 200 and 400 mg L-1. The efficacy of removal of formaldehyde in the system varied from 85,0 and 99,4 %, and it must be noted that from the beginning of the 2nd phase (100 mg L-1) the average of removal was 98,0 ± 1,2 %. The average of removal of COD, during the whole 4 phases of operation, was 84,4 ± 7,3 %. It must be said that formaldehyde was not the only carbon source. The removal rate of formaldehyde achieved a maximum of 0,407 kg m-3 d-1, when the applied rate in the system was 0,411 kg m-3 d-1. This fact happened when the concentration of aldehyde in the influent was 410,8 mg L-1. The maximum concentration verified of formaldehyde in the effluent of system was 5,8 mg L-1, with an average of 1,9 ± 1,4 mg L-1. The process of nitrification has been inhibited in the Biological Aerated Filter from 50 mg L-1 of formaldehyde present in the influent. The proposed system was adequate to the treatment of domestic wastewater plus formaldehyde because in all concentration of aldehyde applied (0 a 410,8 mg L-1) its performance was kept stable, mainly in relation to COD removal and formaldehyde itself. Key words: Formaldehyde, combined system anaerobic/aerobic, anaerobic filter, biological aerated filter, nitrification, domestic wastewater / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil