Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-09-24Bitstream added on 2014-06-13T19:17:33Z : No. of bitstreams: 1 borges_rm_me_ilha.pdf: 1027665 bytes, checksum: cbe98e464dcb25888a9611afc1acbb2e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A contaminação por compostos farmacêuticos nos ambientes aquáticos e sua difícil remoção no tratamento convencional de água representam um desafio às companhias de saneamento. O uso de carvão ativado granular (CAG) em filtros em conjunto com o tratamento de água em ETAs tem demonstrado resultados satisfatórios, porém apresenta uma capacidade de adsorção limitada, o que requer sua regeneração periódica nos leitos dos filtros. Entretando, durante o funcionamento dos filtros CAG, estes são naturalmente colonizados por microorganismos capazes de degradarem uma diversidade de compostos. Todavia, os fármacos são susceptíveis a degradação por microorganismos presentes na água, nos sedimentos e nos efluentes de esgoto orgânicos. Diante destes aspectos, o presente projeto avaliou a remoção dos fármacos: diclofenaco de sódio, ibuprofeno, naproxeno e amoxicilina por meio de filtros de carvão com atividade biológica (CAB) em condições de laboratório durante 24 semanas, bem como a biodegradação desses compostos por microrganismos aderidos nesses biofiltros, e a identificação filogenética dos microrganismos participantes no processo de degradação dos fármacos testados. Os resultados obtidos demonstram a remoção expressiva dos fármacos acima de 80% em filtração com carvão ativado. Foi constatada a biodegradação dos fármacos, possivelmente por bactérias dos gêneros Bacillus, Burkholderia, Cupriavidus, Pseudomonas, Shinella, e Sphingomonas presentes no biofilme, o que infere sobre a participação destes microrganismos durante o processo de biofiltração. A presença de microorganismos com potencial de metabolização pode ser uma alternativa para aumentar o tempo de uso dos filtros carvão nas Estações de Tratamento de Água. A possibilidade de isolar microrganismos específicos ou consórcios microbianos adaptados em remover os compostos farmacêuticos... / The contamination by pharmaceutical compounds in aquatic environments and its difficult removal in the conventional water treatment represents a challenge to the sanitation companies. The use of granular activated carbon (GAC) in filters combined with the treatment in Water Treatment Plants (WTP) has showed satisfactory results, although presents a limited adsorption’s capacity, which requires its periodical regeneration in the filters beds. During the functioning of the GAC filters, though, those are naturally colonized by microorganisms capable of degrading a whole sort of compounds. In the other hand, the drugs are susceptible to degradation by microorganisms presents in the water, in sediments and in organic effluent’s sewage. Given these aspects, the project evaluated the removal of the drugs: sodium diclofenac, ibuprofen, naproxen and amoxicillin by the carbon with biological activity (BAC) in laboratory condition during 24 weeks, and the biodegradation of these compounds by microorganisms stucked in those biofilters, and the phylogenetic identification of the microorganisms participating in the degradation process of the tested drugs. The results demonstrate the expressive removal of the drugs above 80% using filtration with activated granular carbon. It was established the biodegradation of the pharmaceuticals, possibly by bacteries of the genera Bacillus, Burkholderia, Cupriavidus, Pseudomonas, Shinella, and Sphingomonas presents in the biofilm, which infers about the microorganism’s participation during the biofiltration process. The presence of the microorganisms with metabolism’s potential might be on alternative to increase the carbon’s filter’s timing in the WTP’s. The possibility of isolating specific microorganisms or microbial consortia that are adapted to remove the drugs compounds from natural water... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Sérgio Luís de Carvalho / Coorientador: Alessandro Minillo / Banca: Edson Pereira Tangerino / Banca: Mauricio Luiz Sens / Resumo: A contaminação por compostos farmacêuticos nos ambientes aquáticos e sua difícil remoção no tratamento convencional de água representam um desafio às companhias de saneamento. O uso de carvão ativado granular (CAG) em filtros em conjunto com o tratamento de água em ETAs tem demonstrado resultados satisfatórios, porém apresenta uma capacidade de adsorção limitada, o que requer sua regeneração periódica nos leitos dos filtros. Entretando, durante o funcionamento dos filtros CAG, estes são naturalmente colonizados por microorganismos capazes de degradarem uma diversidade de compostos. Todavia, os fármacos são susceptíveis a degradação por microorganismos presentes na água, nos sedimentos e nos efluentes de esgoto orgânicos. Diante destes aspectos, o presente projeto avaliou a remoção dos fármacos: diclofenaco de sódio, ibuprofeno, naproxeno e amoxicilina por meio de filtros de carvão com atividade biológica (CAB) em condições de laboratório durante 24 semanas, bem como a biodegradação desses compostos por microrganismos aderidos nesses biofiltros, e a identificação filogenética dos microrganismos participantes no processo de degradação dos fármacos testados. Os resultados obtidos demonstram a remoção expressiva dos fármacos acima de 80% em filtração com carvão ativado. Foi constatada a biodegradação dos fármacos, possivelmente por bactérias dos gêneros Bacillus, Burkholderia, Cupriavidus, Pseudomonas, Shinella, e Sphingomonas presentes no biofilme, o que infere sobre a participação destes microrganismos durante o processo de biofiltração. A presença de microorganismos com potencial de metabolização pode ser uma alternativa para aumentar o tempo de uso dos filtros carvão nas Estações de Tratamento de Água. A possibilidade de isolar microrganismos específicos ou consórcios microbianos adaptados em remover os compostos farmacêuticos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The contamination by pharmaceutical compounds in aquatic environments and its difficult removal in the conventional water treatment represents a challenge to the sanitation companies. The use of granular activated carbon (GAC) in filters combined with the treatment in Water Treatment Plants (WTP) has showed satisfactory results, although presents a limited adsorption's capacity, which requires its periodical regeneration in the filters beds. During the functioning of the GAC filters, though, those are naturally colonized by microorganisms capable of degrading a whole sort of compounds. In the other hand, the drugs are susceptible to degradation by microorganisms presents in the water, in sediments and in organic effluent's sewage. Given these aspects, the project evaluated the removal of the drugs: sodium diclofenac, ibuprofen, naproxen and amoxicillin by the carbon with biological activity (BAC) in laboratory condition during 24 weeks, and the biodegradation of these compounds by microorganisms stucked in those biofilters, and the phylogenetic identification of the microorganisms participating in the degradation process of the tested drugs. The results demonstrate the expressive removal of the drugs above 80% using filtration with activated granular carbon. It was established the biodegradation of the pharmaceuticals, possibly by bacteries of the genera Bacillus, Burkholderia, Cupriavidus, Pseudomonas, Shinella, and Sphingomonas presents in the biofilm, which infers about the microorganism's participation during the biofiltration process. The presence of the microorganisms with metabolism's potential might be on alternative to increase the carbon's filter's timing in the WTP's. The possibility of isolating specific microorganisms or microbial consortia that are adapted to remove the drugs compounds from natural water... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Neste trabalho avaliou-se o desempenho técnico e a viabilidade econômica do biofiltro aerado submerso preenchido com carvão granular antracitoso, empregado no pós-tratamento de efluente proveniente de reator anaeróbio de fluxo ascendente com manta de lodo. Os biofiltros experimentais utilizados no trabalho, com volume reacional de 47 L, operaram por 200 dias, com tempos de detenção hidráulica de 5 e 7,5 h. Constatou-se a viabilidade técnica em relação à remoção de matéria orgânica e nitrogênio amoniacal. O BF1 (TDH = 5 h), apresentou eficiências médias na remoção de \'DQO IND.f\', \'DBO IND.5\' e nitrogênio amoniacal de 62%, 46% e 89%, respectivamente, com valores médios de efluente de 25 \'+ OU -\' 11 mg\'DQO IND.f\'/L, 36 \'+ OU -\' 29 mg\'DBO IND.5\'/L e 4 \'+ OU -\' 9 mg N-\'NH IND.3\'/L. Por outro lado, o BF2 (TDH = 7,5 h), com desempenho superior, apresentou eficiências médias na remoção de \'DQO IND.f\', \'DBO IND.5\' e nitrogênio amoniacal de 68%, 95% e 89%, respectivamente, com valores médios de efluente de 21 \'+ OU -\' 12 mg\'DQO IND.f\'/L, 3 \'+ OU -\' 3 mg\'DBO IND.5\'/L e 6 \'+ OU -\' 12 mg N-\'NH IND.3\'/L. Os sistemas combinados UASB+BF apresentaram eficiências globais médias acima de 87% para DQO filtrada. Na análise da viabilidade econômica, o custo do leito filtrante de carvão representou, em média, 23% do custo total de implantação. Para o horizonte de projeto de 20 anos e taxa de juros de 11% ao ano, as receitas mínimas estimadas para sistemas de pós-tratamento com biofiltro preenchido com carvão foram de R$ 0,19; R$ 0,20; R$ 0,22 e R$ 0,24 por metro cúbico tratado, para populações de 200.000, 100.000, 50.000 e 25.000 habitantes respectivamente, sem considerar o custo com o tratamento do lodo gerado neste tratamento. / This research refers to technical performance and economic viability of submerged aerated biofilter with bed granular anthracite coal, employed in the post-treatment of effluent from upflow anaerobic sludge bed reactor. The experimental biofilters used in this research, with 47 L reaction volume, were loaded for 200 days with hydraulic retention time of 5 and 7.5 h. Technical feasibility regarding the removal of organic matter and ammonia nitrogen was confirmed. BF1 (HRT = 5 h) removal efficiencies of filtered COD, BOD and ammonia nitrogen were 62%, 46% and 89%, respectively, with average effluent concentration of 25 \'+ OU -\' 11 mg \'COD IND.f\'/L, 36 \'+ OU -\' 29 mg \'BOD IND.5\'/L e 4 \'+ OU -\' 9 mg \'NH IND.3\'/L. Moreover, BF2 (HRT = 7.5 h), with higher performance, achieved removal efficiencies 68%, 95% and 89% of filtered COD, DBO and ammonia nitrogen respectively, with average effluent concentration of 21 \'+ OU -\' 12 mg \'COD IND.f\'/L, 3 \'+ OU -\' 3 mg \'BOD IND.5\'/L and 6 \'+ OU -\' 12 mg \'NH IND.3\'/L. Combined systems UASB+BF achieved average overall efficiencies above 87% to filtered COD. Concerning economic feasibility study, the coal bed represented, on average, 23% of the total deployment cost. Within a twenty-year-project horizon and 11% of annual interest rate, the estimated minimum revenues for post-treatment system with submerged aerated biofilter with bed coal were R$ 0,19; R$ 0,20; R$ 0,22 and R$ 0,24 - brazilian real - per cubic meter of wastewater treated for 200,000, 100,000, 50,000 and 25,000 inhabitants respectively, without evaluating treatment cost of sludge generated in this system.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:20:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sativa Barbosa de Brito Lelis Villar.pdf: 821851 bytes, checksum: b1c26304b9ae92f8fe9dbc59a9c0a15c (MD5) Previous issue date: 2012-12-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste estudo foi avaliar a remoção de microcistina-LR de água utilizando carvão ativado granular de casca de coco de dendê. A água de estudo utilizada foi preparada a partir da diluição, em água deionizada, de extrato proveniente do cultivo de Microcystis aeruginosa. Realizou-se um planejamento fatoral 23, no qual foram estudados os seguintes fatores e níveis: concentração inicial de microcistina-LR (14,56 e 29,26 µg.L-1), pH (6,4 e 8,3) e tempo de contato (60 e 90 s). Dessa forma, foram monitorados oito tratamentos em triplicata, totalizando 24 experimentos. Cada tratamento consistia na operação de três colunas, alimentadas com mesma água de estudo e com mesmo tempo de contato, sendo que os tratamentos com tempo de contato de 60 s eram compostos por colunas de 20 gramas de carvão ativado granular, enquanto os experimentos que foram realizados com tempo de contato de 90 s, eram compostos por colunas com 30 gramas do carvão. Cada coluna foi monitorada durante 15 horas e as amostras eram coletadas a cada hora. A concentração de microcistina-LR era determinada com o auxílio de kits ELISA. Concentrações efluentes de MC-LR acima do volume máximo permitido (VMP) de 1µg.L-1, determinado pela Portaria 2914/2011, foram detectadas em colunas operadas a partir dos tratamentos 3 e 7. Esses tratamentos apresentavam concentração afluente de MC-LR de 29,26 µg.L-1 e tempo de contato de 60 s. A capacidade adsortiva e a taxa de uso nessas condições foi de 21,2 µg.g-1 e 1,33g.L-1 respectivamente. O tempo de contato foi o fator que mais influenciou no processo de adsorção de microcistina-LR, este comportamento foi observado a partir de 6 horas de monitoramento e se manteve até o final do monitoramento. O pH foi o fator que menos exerceu influência significativa na adsorção de microcistina-LR.

Neste trabalho avaliou-se o desempenho técnico e a viabilidade econômica do biofiltro aerado submerso preenchido com carvão granular antracitoso, empregado no pós-tratamento de efluente proveniente de reator anaeróbio de fluxo ascendente com manta de lodo. Os biofiltros experimentais utilizados no trabalho, com volume reacional de 47 L, operaram por 200 dias, com tempos de detenção hidráulica de 5 e 7,5 h. Constatou-se a viabilidade técnica em relação à remoção de matéria orgânica e nitrogênio amoniacal. O BF1 (TDH = 5 h), apresentou eficiências médias na remoção de \'DQO IND.f\', \'DBO IND.5\' e nitrogênio amoniacal de 62%, 46% e 89%, respectivamente, com valores médios de efluente de 25 \'+ OU -\' 11 mg\'DQO IND.f\'/L, 36 \'+ OU -\' 29 mg\'DBO IND.5\'/L e 4 \'+ OU -\' 9 mg N-\'NH IND.3\'/L. Por outro lado, o BF2 (TDH = 7,5 h), com desempenho superior, apresentou eficiências médias na remoção de \'DQO IND.f\', \'DBO IND.5\' e nitrogênio amoniacal de 68%, 95% e 89%, respectivamente, com valores médios de efluente de 21 \'+ OU -\' 12 mg\'DQO IND.f\'/L, 3 \'+ OU -\' 3 mg\'DBO IND.5\'/L e 6 \'+ OU -\' 12 mg N-\'NH IND.3\'/L. Os sistemas combinados UASB+BF apresentaram eficiências globais médias acima de 87% para DQO filtrada. Na análise da viabilidade econômica, o custo do leito filtrante de carvão representou, em média, 23% do custo total de implantação. Para o horizonte de projeto de 20 anos e taxa de juros de 11% ao ano, as receitas mínimas estimadas para sistemas de pós-tratamento com biofiltro preenchido com carvão foram de R$ 0,19; R$ 0,20; R$ 0,22 e R$ 0,24 por metro cúbico tratado, para populações de 200.000, 100.000, 50.000 e 25.000 habitantes respectivamente, sem considerar o custo com o tratamento do lodo gerado neste tratamento. / This research refers to technical performance and economic viability of submerged aerated biofilter with bed granular anthracite coal, employed in the post-treatment of effluent from upflow anaerobic sludge bed reactor. The experimental biofilters used in this research, with 47 L reaction volume, were loaded for 200 days with hydraulic retention time of 5 and 7.5 h. Technical feasibility regarding the removal of organic matter and ammonia nitrogen was confirmed. BF1 (HRT = 5 h) removal efficiencies of filtered COD, BOD and ammonia nitrogen were 62%, 46% and 89%, respectively, with average effluent concentration of 25 \'+ OU -\' 11 mg \'COD IND.f\'/L, 36 \'+ OU -\' 29 mg \'BOD IND.5\'/L e 4 \'+ OU -\' 9 mg \'NH IND.3\'/L. Moreover, BF2 (HRT = 7.5 h), with higher performance, achieved removal efficiencies 68%, 95% and 89% of filtered COD, DBO and ammonia nitrogen respectively, with average effluent concentration of 21 \'+ OU -\' 12 mg \'COD IND.f\'/L, 3 \'+ OU -\' 3 mg \'BOD IND.5\'/L and 6 \'+ OU -\' 12 mg \'NH IND.3\'/L. Combined systems UASB+BF achieved average overall efficiencies above 87% to filtered COD. Concerning economic feasibility study, the coal bed represented, on average, 23% of the total deployment cost. Within a twenty-year-project horizon and 11% of annual interest rate, the estimated minimum revenues for post-treatment system with submerged aerated biofilter with bed coal were R$ 0,19; R$ 0,20; R$ 0,22 and R$ 0,24 - brazilian real - per cubic meter of wastewater treated for 200,000, 100,000, 50,000 and 25,000 inhabitants respectively, without evaluating treatment cost of sludge generated in this system.