Um sistema de tratamento de esgotos sanitários por reator UASB seguido de RSB foi operado durante 27 semanas objetivando-se verificar seu desempenho na remoção de matéria orgânica carbônácea, nitrogênio amoniacal e fósforo. O reator UASB, com 145 litros foi operado com tempo de detenção hidráulica médio de 8 horas durante todo o experimento. O reator RSB, de 106 litros, foi operado com tempos de ciclio de 24, 12 e 6 horas, em seis etapas distintas. Os tempos de ciclo no RSB variaram de 24, 12, 6, 24, 24 e 24 para as etapas 1, 2, 3, 4, 5 e 6 respectivamente. As últimas três etapas foram caracterizadas pela adição de cloreto férrico, respectivamente. O sistema UASB/RSB apresentou eficiência média de remoção de DQO de 92% nas etapas 1, 2, 5, e 6. Na etapa 3, com tempo de ciclo de 6 horas e na etapa 4, quando o RSB recebeu 50mg/L de cloreto férrico, a eficiência média de remoção de DQO foi de 83%. Quando FeCl3 foi adicionado no afluente do reator UASB, obteve-se excelente desempenho na remoção de fósforo, cujas concentrações afluentes foram da ordem de 1,0 mg/L e 4,0 mg/L para a adição de 200 e 100 mg/L de cloreto férrico, respectivamente. / The performance evaluation of a pilot scale system composed by a UASB reactor followed by an SBR reactor treating domestic sewage is presented. The UASB reactor with 145 L of volume, was operated with an average hydraulic detention period of 8 hours. The SBR reactor had a volume of 106 litters being operated with cyclic time of 24, 12, and 6 hours. These different operational conditions characterized three stages of the work from a total of six stages. The three last stages were the addition of 50, 100, and 200 mg/L of ferric chloride in the aerobic, anaerobic, and anaerobic reactors, respectively. In the three last stages the UASB reactor worked with an average hydraulic detention time of 8 hours and the aerobic reactor worked with a cyclic time of 24 hours. After 27 weeks of continuous operation, the UASB/SBR system produced very good results in terms of COD removal. The average results of the COD removal were of 92% to the first, second, fifth, and sixth stages, having a reduction to 83% on the average to the stages where the SBR received 50 mg/L of ferric chloride and in which it worked with a six hour cyclic period. The addition of ferric chloride in the anaerobic reactor had great efficiency in the phosphorus removal. It was reached absolute values of until 1 mg/L of PO43- in the aflluent of the system, promoting an average effluent of 4 mg/L of PO43- with the addition 200 mg/L of FCl3. The UASB/SBR system can become a very promising alternative for domestic sewerage treatment in Brazil, since the system can be projected with shorter times of hydraulic detention times, resulting in a low cost compact installation. Furthermore, excellent results can be gotten to the ammonium and phosphorus removal.

Um sistema de tratamento de esgotos sanitários por reator UASB seguido de RSB foi operado durante 27 semanas objetivando-se verificar seu desempenho na remoção de matéria orgânica carbônácea, nitrogênio amoniacal e fósforo. O reator UASB, com 145 litros foi operado com tempo de detenção hidráulica médio de 8 horas durante todo o experimento. O reator RSB, de 106 litros, foi operado com tempos de ciclio de 24, 12 e 6 horas, em seis etapas distintas. Os tempos de ciclo no RSB variaram de 24, 12, 6, 24, 24 e 24 para as etapas 1, 2, 3, 4, 5 e 6 respectivamente. As últimas três etapas foram caracterizadas pela adição de cloreto férrico, respectivamente. O sistema UASB/RSB apresentou eficiência média de remoção de DQO de 92% nas etapas 1, 2, 5, e 6. Na etapa 3, com tempo de ciclo de 6 horas e na etapa 4, quando o RSB recebeu 50mg/L de cloreto férrico, a eficiência média de remoção de DQO foi de 83%. Quando FeCl3 foi adicionado no afluente do reator UASB, obteve-se excelente desempenho na remoção de fósforo, cujas concentrações afluentes foram da ordem de 1,0 mg/L e 4,0 mg/L para a adição de 200 e 100 mg/L de cloreto férrico, respectivamente. / The performance evaluation of a pilot scale system composed by a UASB reactor followed by an SBR reactor treating domestic sewage is presented. The UASB reactor with 145 L of volume, was operated with an average hydraulic detention period of 8 hours. The SBR reactor had a volume of 106 litters being operated with cyclic time of 24, 12, and 6 hours. These different operational conditions characterized three stages of the work from a total of six stages. The three last stages were the addition of 50, 100, and 200 mg/L of ferric chloride in the aerobic, anaerobic, and anaerobic reactors, respectively. In the three last stages the UASB reactor worked with an average hydraulic detention time of 8 hours and the aerobic reactor worked with a cyclic time of 24 hours. After 27 weeks of continuous operation, the UASB/SBR system produced very good results in terms of COD removal. The average results of the COD removal were of 92% to the first, second, fifth, and sixth stages, having a reduction to 83% on the average to the stages where the SBR received 50 mg/L of ferric chloride and in which it worked with a six hour cyclic period. The addition of ferric chloride in the anaerobic reactor had great efficiency in the phosphorus removal. It was reached absolute values of until 1 mg/L of PO43- in the aflluent of the system, promoting an average effluent of 4 mg/L of PO43- with the addition 200 mg/L of FCl3. The UASB/SBR system can become a very promising alternative for domestic sewerage treatment in Brazil, since the system can be projected with shorter times of hydraulic detention times, resulting in a low cost compact installation. Furthermore, excellent results can be gotten to the ammonium and phosphorus removal.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:22:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Erivanna Karlene dos Santos Oliveira.pdf: 2316361 bytes, checksum: a621cb80b0ca857fdd90fc5f90fbf6bf (MD5) Previous issue date: 2014-04-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The presence of cyanobacteria in reservoirs, lakes and rivers is a global environmental health problem as a result ofanthropogenic eutrophication. These microorganisms hinder water purifiers, to produce taste and odor difficult to remove and the cells at high density clog the sand filters, reducing its time of use. In the conventional method of water treatment, coagulation, flocculation and sedimentation are essential in the removal of cells and determine the efficiency of the following operations. In this study we analyzed the efficiency of removal of intact cells of Microcystis aeruginosaand microcystin-LR in the stages of coagulation, flocculation and sedimentation, followed by filtration through sand filters with the use of coagulants ferric chloride and aluminum sulfate, evaluating four filtration rates: 15, 30, 50 and 100 m 3 .m -2 .d -1 at pH 7.5 and a dosage of 40 mg.L -1 tests with a bench-scale (Jartest) using treated water dechlorinated and adadded with a pureculture of M. aeruginosa with approximate final densityof 10 cel.mL -1 simulating a bloom. The parametres control were turbidity, apparent color and cell concentration. It was observed that both the efficiency rates at 15 and 30 m 1 had similar removal of apparent color, turbidity and cellconcentration (79%, 80% and 92% and 80%, 80,5% and 89,10% respectively for the coagulant ferric chloride. And for aluminum sulphate was the same for both rates removals of 81,48% for apparent color, turbidity to 83,25% and to 90,50% for cell concentration, since the rate for 30 m 1 removals were 83,33%, 83,25% and 89,71%, respectively. Nocell lysiswas observedandconsequently, no further increases in concentrationsofmicrocystin-LR cyanotoxinduring treatment was observed. / A presença de cianobactérias em reservatórios, lagos e rios é um problema mundial de saúde ambiental, em consequência da eutrofização antropogênica. Esses microrganismos dificultam a potabilização da água, por produzir gosto e odor difíceis de remover e suas células em alta densidade colmatam os filtros, diminuindo sua vida útil. No método convencional de tratamento de água, coagulação, floculação e sedimentação são fundamentais na remoção de células e determinam a eficiência das operações seguintes. Neste trabalho analisou-se a eficiência na remoção de células intactas de Microcystis aeruginosa e da microcistina-LR nas etapas de coagulação, floculação e sedimentação, seguido por filtração em filtro de areia com uso dos coagulantes cloreto férrico e sulfato de alumínio, avaliando quatro taxas de filtração de 15, 30, 50 e 100 m 3 .m , em pH 7,5 e dosagem de 40 mg.L -1 com testes em escala de bancada (Jartest) utilizando-se água tratada de torneira desclorada e adicionada de uma cultura pura de M. aeruginosa com densidade final aproximada de 10 5 cel.mL -1 simulando uma floração. Os parâmetros de referência foram turbidez, cor aparente e concentração celular. Observou-se que a eficiência, tanto com as taxas de 15 e 30 m 3 .m -2 .d -1 tiveram remoções semelhantes para as variáveis cor aparente, turbidez e concentração celular com 79%, 80% e 92%; e 80%, 80,5% e 89,10%, respectivamente para o coagulante cloreto férrico. Para o sulfato de alumínio e para ambas as taxas, houve a mesma reposta com remoções de 81,48% para cor aparente, 83,25% para turbidez e 90,50% para concentração celular, já para a taxa de 30 m3 .m -2 .d -1 as remoções foram de 83,33% , 83,25% e 89,71% respectivamente. Não foi observada lise celular e consequentemente, não houve aumentos, ao longo do tratamento, das concentrações da cianotoxina microcistina -LR.

Orientador: Marina Sangoi de Oliveira Ilha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-26T09:43:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula_HeberMartinsde_D.pdf: 3249461 bytes, checksum: 6923aa798c1f5a019c40de1328b74651 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A operação de usinas de concreto gera água residuária que necessita de tratamento antes da disposição ou reuso. O processo de coagulação/floculação com o uso de coagulantes químicos associados à decantação pode gerar resíduos nocivos à saúde humana. Inserido nesse contexto, este trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência da Moringa oleifera (MO) como coagulante natural para o tratamento da água residuária do concreto produzido em usinas. A pesquisa foi composta por cinco etapas: (a) caracterização da qualidade da água residuária coletada em uma usina de concreto; (b) avaliação da eficiência, em laboratório, do uso combinado do sulfato de alumínio e da MO em pó no tratamento da água residuária do concreto coletada em campo, com a determinação da concentração e as possíveis combinações entre eles; (c) avaliação da eficiência, em laboratório, do uso combinado de Sulfato de alumínio e da MO na forma solúvel e também do emprego do Cloreto férrico, outro coagulante químico, associado à MO, ambos na forma solúvel, no tratamento das águas residuárias de usinas de concreto; (d) otimização das dosagens de MO e de coagulantes químicos no tratamento da água residuária por meio do Delineamento de Composto Central Rotacional, avaliando os dados via Metodologia de Superfície de Resposta e desejabilidade global e (e) avaliação da eficiência do tratamento proposto, considerando as dosagens ótimas determinadas nos estudos anteriores, em amostras coletadas no início e no final da semana de produção, durante o período de um mês. Os resultados indicaram que os coagulantes em pó e solúvel, isolados e associados, obtiveram uma dosagem de 20% MO e 80% Al2(SO4)3 (concentração total de 1,85 g L 1), reduzindo o pH a 9,2 e removendo de 99% da turbidez. O processo foi otimizado e reduziu a concentração total dos coagulantes para 1,01 g L-1, removendo à turbidez em até 99,9%, aumentando o uso da MO para 46,5%. Simulando o ciclo de produção da usina, a dosagem otimizada foi capaz de tratar a água independente de suas características iniciais, deixando a turbidez sempre abaixo de 2 UNT. Assim, os resultados apontam para a possibilidade do reuso da água tratada em diferentes atividades, como lavagem de veículos, rega de jardins, descarga de bacias sanitárias e até mesmo na própria produção do concreto / Abstract: The operations of concrete plants generate wastewater that requires treatment before disposal or reuse. The process of coagulation / flocculation using chemical coagulants associated with decantation can generate waste harmful to human health. Inserted in this context, this work aims at evaluating the efficiency of Moringa oleifera (MO) as a natural treatment of wastewater produced in the concrete plant coagulant. The research was divided into five steps: (a) characterization of the quality of the wastewater collected in a concrete plant; (b) evaluation of the efficiency in the laboratory, the combined use of aluminum sulfate and MO powder in the treatment of wastewater collected in the concrete field, with the determination of the concentration and the possible combinations between them; (c) evaluation of the efficiency in the laboratory, the combined use of aluminum sulfate and MO in soluble form and also the use of ferric chloride, other chemical coagulant, associated with MO, both in soluble form, in the treatment of wastewater concrete plants; (d) optimization of dosages of MO and chemical coagulants in the treatment of wastewater through the Central Composite Rotational Design of evaluating the data via Response Surface Methodology and overall desirability and (e) evaluation of the effectiveness of the proposed treatment, considering optimal dosages determined in previous studies on samples collected at the beginning and end of week production during the period of one month. The results indicated that the coagulant soluble or powder, isolated and associates obtained a dosage MO 20% and 80% Al2 (SO4) 3 (1.85 g L-1 total concentration) reducing the pH to 9.2 and removing 99% of the turbidity. The process was optimized and reduced the total concentration of the coagulant to 1.01 g L-1 turbidity removing up to 99.9%, increasing the use of MO to 46.5%. Simulating the production cycle of the concrete plant, the optimum dosage was able to treat independent water from their initial characteristics, leaving the turbidity always below 2 UNT. Thus, the results point to the possibility of reuse of treated water in different activities such as washing cars, watering gardens, flushing toilets and even in production of the concrete / Doutorado / Arquitetura e Construção / Doutor em Engenharia Civil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work reports the synthesis of a series of 4-organoselenyl-isoxazoles (19 examples), prepared via FeCl3/diorganyl diselenides-promoted intramolecular cyclization of alkynone O-metyloximas. In general, the selenyl-isoxazoles were obtained, in 50 to 70% yield. In addition, an alternative method was developed to promote the intramolecular cyclization reaction of o-alkynyl-N,N-dimethyl-anilines, where FeCl3 and substituted diorganyl diselenides were employed as promoter agents to this process. Through this cyclization protocol a series of N-methyl-3-organoselenyl-indoles could be synthesized (20 examples), in yields varying from 36 to 81%, by using room temperature and ambient atmosphere. In order to evaluate the versatility of the obtained compounds as precursors to the synthesis of functionalized isoxazoles and indoles, the 3,5-diphenyl-4-(phenylselenyl)-isoxazole, N-methyl-2-phenyl-3-(phenylselenyl)-1H-indole and N,5-dimethyl-2-phenyl-3-(phenylselenyl)-1H-indole were submitted to PhSe-Lithium exchange reactions, and the corresponding organolithium intermediates, which were generated by treatment with nBuLi, could be trapped with different electrophiles, affording the functionalized isoxazoles (5 examples) and indoles (4 examples) in good yields (45-80%). / Este trabalho relata a síntese de uma série de 4-organoseleno-isoxazóis (19 exemplos), preparados a partir da reação de ciclização intramolecular de O-metiloximas alquinílicas promovidas por FeCl3 e diferentes disselenetos de diorganoíla. Em geral, os derivados de seleno-isoxazóis foram obtidos de maneira satisfatória, em rendimentos de 50 a 70%. Desenvolveu-se também, um método alternativo para promover a reação de ciclização intramolecular de o-alquinil-N,N-dimetil-anilinas, empregando-se FeCl3 e disselenetos de diorganoíla diferentemente substituídos, como agentes promotores da ciclização. Através deste protocolo de ciclização pode-se sintetizar uma série de N-metil-3-organosseleno-indóis (20 exemplos), em rendimentos que variaram de 36 a 81%, utilizando condições de reação brandas, uma vez que os experimentos foram realizados a temperatura e atmosfera ambiente. A fim de avaliar a versatilidade dos compostos obtidos, como precursores para a síntese de isoxazóis e indóis com diferentes funcionalizações, o 3,5-difenil-4-(fenilselenil)-isoxazol e o N-metil-2-fenil-3-(fenilselenil)-1H-indol e N,5-dimetil-2-fenil-3-(fenilselenil)-1H-indol, foram submetidos à reações de troca PhSe-lítio, e o intermediário litiado correspondente, formado a partir de uma reação utilizando n-BuLi, pôde ser capturado com diferentes eletrófilos, obtendo-se como produtos uma série de isoxazóis (5 exemplos) e indóis (4 exemplos) diferentemente funcionalizados em bons rendimentos (45-80%).

O presente estudo visou investigar e monitorar a remoção de cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium spp. em processos combinados (anaeróbio-físico-químico) de uma estação de tratamento de esgoto (ETE), composta por tratamento preliminar, reator UASB (escala piloto) seguido de coagulação, floculação e sedimentação (equipamento jarteste em escala de bancada) ou coagulação, floculação e flotação por ar dissolvido – FAD (equipamento flotateste em escala de bancada), e verificar a ocorrência desses protozoários no lodo do reator UASB e do processo de sedimentação. Verificou-se a qualidade das amostras a partir de variáveis físicas e químicas, e pela detecção de microrganismos indicadores – E.coli e coliformes totais. Os métodos de detecção de protozoários se basearem nas etapas de concentração (tripla centrifugação ou filtração em membrana seguida de tripla centrifugação); purificação por separação imunomagnética (IMS); detecção por reação de imunofluorescência direta (RID). As recuperações de cistos e oocistos variaram de 25,9 a 41,2% e de 5,8 a 22,2%, respectivamente. Foram detectadas significativas quantidades de cistos de Giardia spp. em 100% das amostras de esgoto analisadas, com concentrações médias no esgoto bruto de 4,27x103 cistos.L-1 na etapa 1 e 3 (TDH de 12 horas) e 3,18x103 cistos.L-1 na etapa 2 (TDH de 8 horas). No esgoto tratado após processo de sedimentação as concentrações médias foram 327,4 cistos.L-1 no tratamento utilizando coagulante cloreto férrico e 3,8 cistos.L-1 utilizando tanino, ambos na etapa 1, já na etapa 2 esses mesmos tratamentos apresentaram efluente com concentrações médias de 211,6 e 29,6 cistos.L-1, respectivamente. No efluente tratado após o processo de flotação as concentrações médias de cistos de Giardia spp. foram de 8,0 cistos.L-1 com coagulante cloreto férrico e 1,5 cistos.L-1 com PAC, na etapa 3, e de 7,0 cistos.L-1 com cloreto férrico e 5,3 cistos.L-1 com PAC na etapa 2. Os oocistos de Cryptosporidium spp. foram detectados com menor frequência nas amostras de esgoto, como concentrações médias de 18,7 oocistos.L-1 no esgoto bruto nas etapas 1 e 3 e de 23,0 oocistos.L-1 na etapa 2. As eficiências de remoção de cistos de Giardia spp. dos tratamentos combinados variaram de 1,1 log a 3,4 log. O lodo do reator UASB e o lodo da etapa de sedimentação apresentaram altas quantidades de (oo)cistos, evidenciando a tendência de remoção de (oo)cistos por processos físicos como a sedimentação. O processo de flotação foi mais eficiência que o processo de sedimentação na remoção de (oo)cistos, mas devido à pequena quantidade de lodo não foi possível quantificar os (oo)cistos no lodo flotado. / The aim of study was to investigate and monitor the removal of Giardia spp. cysts and Cryptosporididum spp. oocysts through different combined treatment (anaerobic/physicalchemical) of a sewage treatment plant (STP), consisted of preliminary treatment, UASB reactor (pilot scale) followed by sedimentation (jartest equipment in bench scale) or by dissolved air flotation (flotatest equipment in bench scale). Moreover, it was investigated the occurrence of protozoa in the sludge of the UASB reactor and sedimentation process. It was analyzed the quality of the samples through physical and chemical variables and detection of indicator microorganisms – E. coli and total coliforms. The detection methods of protozoa were based on steps of concentration (triple centrifugation or membrane filtration followed by triple centrifugation); purification by immunomagnetic separation (IMS); immunofluorescence assay (IFA). The recovery of cysts and oocysts ranged from 25,9 to 41,2% and from 5,8 to 22,2%, respectively. Significant quantities of Giardia spp. cysts were detected in 100% of the analyzed wastewater samples, with mean concentration of 4,27x103 cysts.L-1 in raw watewater in step 1 and 3 (THD 12 hours) and 3,18x103 cysts.L-1 in step (THD 8 hours). In treated wastewater after the sedimentation process the mean concentration were 327,4 cysts.L-1 with ferric chloride and 3,8 cysts.L-1 with tannin, both in step 1, and in step 2 the same treatments were with mean concentration of 211,6 and 29,6 cysts.L-1, respectively. In treated wastewater after flotation process the mean concentration were 8,0 cysts.L-1 with ferric chloride and 1,5 cysts.L-1 with PAC in step 3 and 7,0 cysts.L-1 with ferric chloride and 5,3 cysts.L-1 with PAC in step 2. The oocysts of Cryptosporidium spp. were detected less often in the wastewater samples, with mean concentration of 18,7 oocysts.L-1 in raw wastewater in steps 1 and 3 and of 23,0 oocysts.L-1 in step 2. The overall removal for Giardia spp. was on average of 1,1 to 3,4 log. The sludge from UASB reactor and sedimentation process presented high quantities of (oo)cysts, implying the tendency of these systems to remove (oo)cysts by its physical processes such as sedimentation. The flotation process was more eficiente than the sedimentation process in the (oo)cysts removal, but due to the small amount of sludge was not possible to quantify the (oo)cysts in the float sludge.

Este trabalho visou avaliar a remoção de fósforo solúvel e total, carga orgânica, sulfetos e sólidos num esgoto doméstico fraco, ao qual se adicionou como coagulante o cloreto férrico, atravessando o manto de lodo de um tratamento anaeróbio UASB. A ETE Ribeirão Pires, aonde este estudo foi desenvolvido, conta com 4 reatores com capacidade para tratar 70 L/s, dos quais 2 foram utilizados, num deles (reator B) foram dosados 25 e 50 mg FeCl3/L e no outro (reator C) não houve dosagem, servindo como referência. Em cada uma das fases, foram realizadas 20 amostragens para DQO, fósforo total e solúvel, alcalinidade, pH e sólidos suspensos. Para DBO5,20ºC, sulfetos, sólidos totais e sedimentáveis foram obtidos 10 valores em cada dosagem. Os pontos de coleta foram: esgoto bruto e esgoto tratado dos reatores B e C. Foram coletadas amostras em 3 alturas do manto de lodo e realizadas as séries de sólidos em cada dosagem. Quanto à secagem desse lodo, os itens ciclo de desaguamento, espessura da camada e teor de sólidos foram comparados em descartes aos leitos de secagem da ETE. Da avaliação, pode-se concluir que a adição de cloreto férrico gera aumento considerável de remoção de carga orgânica (de 55% para 73% da DQO e de 63% para 82% da DBO5,20ºC, com 50 mg FeCl3/L). Quanto ao fósforo, as eficiências foram menores, sendo mais notadas nos ortofosfatos (de 28% para 36% de fósforo total e de 0% para 59% de solúvel com 50 mg FeCl3/L). Com relação ao lodo gerado, houve diminuição do ciclo de secagem e do volume da torta (do lodo com adição) em relação àquela gerada no reator sem adição de cloreto férrico. O manto de lodo se mostrou mais espesso e com menor concentração de sólidos no reator com aplicação de cloreto férrico, sugerindo uma tendência a maior perda de sólidos com o efluente clarificado. / The presented work intended to evaluate the removal of soluble and total phosphorus, organic matter (BOD5,20ºC and COD), sulfides and solids in a weak domestic wastewater, to which it was added ferric chloride as precipitant, crossing an UASB sludge blanket. The Ribeirão Pires wastewater treatment plant, where this study took place, is composed by 4 UASB reactors. In one of them (reactor B), 25 and 50 mg FeCl3/L were dosed, and in another (reactor C) there were no dosage, serving as a reference. In each of the stages, it had been carried through around 20 samplings for COD, total and soluble phosphorus, alkalinity, pH and suspended solids. For BOD5,20ºC, total sulfides, total solids and settleable solids it had been gotten 10 values in each dosage. The collection points had been: raw wastewater and treated wastewater from reactors B and C. Samples in 3 heights of the sludge blanket had been collected and carried through the solid series analysis in each dosage. About the sludge dewatering, items as dewatering period, layer thickness and total solids had been compared in some discharges to the drying beds. From this evaluation, it can be concluded that the ferric chloride addition generates an increase of organic matter removal (from 55% to 73% of the COD and from 63% to 82% of the BOD5,20ºC, with 50 mg FeCl3/L). For phosphorus, the removal efficiencies had been lower, more noticed in the soluble portion (from 28% to 36% of total and from 0% to 59% of soluble phosphorus at 50 mg FeCl3/L). Improvement in the dewatering capacity and in sludge cake volume were also noticed. The sludge blanket showed thicker and with a lower solid concentration in the reactor with ferric chloride application, suggesting a trend to solids loss in the clarified effluent.

Este trabalho teve como propósito investigar a cinética de floculação de água bruta com baixa turbidez, utilizando o sulfato de alumínio (Al2(SO4)3o18H2O) e o cloreto férrico (FeCl3o6H2O) como coagulantes. Os resultados experimentais foram obtidos em ensaios de \"jar test\". A água bruta utilizada nos ensaios foi preparada em laboratório, simulando um manancial superficial eutrofizado contendo células da cianobactéria Microcystis aeruginosa. Foram testadas 5 dosagens distintas de cada coagulante, 3 valores de G, 2 valores de TAS e 12 tempos de floculação. Utilizou-se a turbidez como medida principal de avaliação dos resultados experimentais. O valor de turbidez inicial (N0) foi corrigido, levando-se em consideração o acréscimo de turbidez em função das dosagens de coagulante. Determinou-se que as dosagens mais efetivas, em termos de remoção de turbidez, foram 20 mg.L-1 para o sulfato de alumínio e 40 mg.L-1 para o cloreto férrico (ambas expressas como massa de coagulante). Para ambos os coagulantes, constatou-se que G = 20 s-1 e TAS = 27 m3.m-2.dia-1 resultaram nas melhores eficiências de remoção de turbidez. Verificou-se também a variação do potencial zeta em função das dosagens de coagulante. Observou-se que o aumento da dosagem de coagulante leva à redução do potencial zeta, aproximando-o do ponto isoelétrico. Porém, o ponto isoelétrico não necessariamente coincide com a melhor eficiência em termos de remoção de turbidez. Com base nos resultados experimentais, foi proposta uma modificação ao modelo clássico da cinética de floculação de suspensões coloidais. Nesta, foi incluso um segundo termo referente à ruptura de flocos (quebra irreversível). O ajuste do modelo proposto foi obtido através de procedimentos de iteração numérica computacional com a função \"Solver\" do programa Microsoft Excel®. Foram calculados os valores das constantes KA, KB e KC do modelo proposto. Amostras do lodo gerado nos ensaios de cinética de floculação foram caracterizadas visualmente através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). / The purpose of this work was to investigate flocculation kinetics of low-turbidity raw water, using aluminum sulfate (Al2(SO4)3o18H2O) and ferric chloride (FeCl3o6H2O) as coagulants. Experimental results were obtained in jar tests. Raw water used in the jar tests was prepared in laboratory, simulating a eutrophic natural water source containing cells of the cyanobacteria Microcystis aeruginosa. 5 different coagulant doses were tested for each coagulant, 3 G values, 2 SLR values and 12 flocculation times. Turbidity was selected as the major parameter for experimental results analysis. Initial turbidity values (N0) were corrected taking into account turbidity increase due to coagulant dosing. In terms of turbidity removal, it was determined that the most effective dosage for aluminum sulfate was 20 mg.L-1, and for ferric chloride, 40 mg.L-1 (both expressed as coagulant mass). For both coagulants, it was found that G = 20 s-1 and SLR = 27 m3.m-2.day-1 resulted in the best turbidity removal efficiencies. Zeta potential variation, due to coagulant dosing, was also verified. It was noted that increasing coagulant dosing led to zeta potential reduction, bringing it closer to the isoelectric point. However, the isoelectric point does not necessary coincides with the best turbidity removal efficiency. Based on the experimental results, it was proposed a modification to the classic colloidal suspension flocculation kinetics model. In this modification, a second term regarding floc rupture (irreversible breakage) was included. Through computer numeric iteration using Microsoft Excel®\'s \"Solver\" function, the proposed model adjustment was obtained. Kinetics constants KA, KB e KC values, from the proposed model, were calculated. Sludge samples, generated during flocculation kinetics tests, were visually characterized through scanning electronic microscopy (SEM).

Este trabalho teve como propósito investigar a cinética de floculação de água bruta com baixa turbidez, utilizando o sulfato de alumínio (Al2(SO4)3o18H2O) e o cloreto férrico (FeCl3o6H2O) como coagulantes. Os resultados experimentais foram obtidos em ensaios de \"jar test\". A água bruta utilizada nos ensaios foi preparada em laboratório, simulando um manancial superficial eutrofizado contendo células da cianobactéria Microcystis aeruginosa. Foram testadas 5 dosagens distintas de cada coagulante, 3 valores de G, 2 valores de TAS e 12 tempos de floculação. Utilizou-se a turbidez como medida principal de avaliação dos resultados experimentais. O valor de turbidez inicial (N0) foi corrigido, levando-se em consideração o acréscimo de turbidez em função das dosagens de coagulante. Determinou-se que as dosagens mais efetivas, em termos de remoção de turbidez, foram 20 mg.L-1 para o sulfato de alumínio e 40 mg.L-1 para o cloreto férrico (ambas expressas como massa de coagulante). Para ambos os coagulantes, constatou-se que G = 20 s-1 e TAS = 27 m3.m-2.dia-1 resultaram nas melhores eficiências de remoção de turbidez. Verificou-se também a variação do potencial zeta em função das dosagens de coagulante. Observou-se que o aumento da dosagem de coagulante leva à redução do potencial zeta, aproximando-o do ponto isoelétrico. Porém, o ponto isoelétrico não necessariamente coincide com a melhor eficiência em termos de remoção de turbidez. Com base nos resultados experimentais, foi proposta uma modificação ao modelo clássico da cinética de floculação de suspensões coloidais. Nesta, foi incluso um segundo termo referente à ruptura de flocos (quebra irreversível). O ajuste do modelo proposto foi obtido através de procedimentos de iteração numérica computacional com a função \"Solver\" do programa Microsoft Excel®. Foram calculados os valores das constantes KA, KB e KC do modelo proposto. Amostras do lodo gerado nos ensaios de cinética de floculação foram caracterizadas visualmente através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). / The purpose of this work was to investigate flocculation kinetics of low-turbidity raw water, using aluminum sulfate (Al2(SO4)3o18H2O) and ferric chloride (FeCl3o6H2O) as coagulants. Experimental results were obtained in jar tests. Raw water used in the jar tests was prepared in laboratory, simulating a eutrophic natural water source containing cells of the cyanobacteria Microcystis aeruginosa. 5 different coagulant doses were tested for each coagulant, 3 G values, 2 SLR values and 12 flocculation times. Turbidity was selected as the major parameter for experimental results analysis. Initial turbidity values (N0) were corrected taking into account turbidity increase due to coagulant dosing. In terms of turbidity removal, it was determined that the most effective dosage for aluminum sulfate was 20 mg.L-1, and for ferric chloride, 40 mg.L-1 (both expressed as coagulant mass). For both coagulants, it was found that G = 20 s-1 and SLR = 27 m3.m-2.day-1 resulted in the best turbidity removal efficiencies. Zeta potential variation, due to coagulant dosing, was also verified. It was noted that increasing coagulant dosing led to zeta potential reduction, bringing it closer to the isoelectric point. However, the isoelectric point does not necessary coincides with the best turbidity removal efficiency. Based on the experimental results, it was proposed a modification to the classic colloidal suspension flocculation kinetics model. In this modification, a second term regarding floc rupture (irreversible breakage) was included. Through computer numeric iteration using Microsoft Excel®\'s \"Solver\" function, the proposed model adjustment was obtained. Kinetics constants KA, KB e KC values, from the proposed model, were calculated. Sludge samples, generated during flocculation kinetics tests, were visually characterized through scanning electronic microscopy (SEM).

Este trabalho visou avaliar a remoção de fósforo solúvel e total, carga orgânica, sulfetos e sólidos num esgoto doméstico fraco, ao qual se adicionou como coagulante o cloreto férrico, atravessando o manto de lodo de um tratamento anaeróbio UASB. A ETE Ribeirão Pires, aonde este estudo foi desenvolvido, conta com 4 reatores com capacidade para tratar 70 L/s, dos quais 2 foram utilizados, num deles (reator B) foram dosados 25 e 50 mg FeCl3/L e no outro (reator C) não houve dosagem, servindo como referência. Em cada uma das fases, foram realizadas 20 amostragens para DQO, fósforo total e solúvel, alcalinidade, pH e sólidos suspensos. Para DBO5,20ºC, sulfetos, sólidos totais e sedimentáveis foram obtidos 10 valores em cada dosagem. Os pontos de coleta foram: esgoto bruto e esgoto tratado dos reatores B e C. Foram coletadas amostras em 3 alturas do manto de lodo e realizadas as séries de sólidos em cada dosagem. Quanto à secagem desse lodo, os itens ciclo de desaguamento, espessura da camada e teor de sólidos foram comparados em descartes aos leitos de secagem da ETE. Da avaliação, pode-se concluir que a adição de cloreto férrico gera aumento considerável de remoção de carga orgânica (de 55% para 73% da DQO e de 63% para 82% da DBO5,20ºC, com 50 mg FeCl3/L). Quanto ao fósforo, as eficiências foram menores, sendo mais notadas nos ortofosfatos (de 28% para 36% de fósforo total e de 0% para 59% de solúvel com 50 mg FeCl3/L). Com relação ao lodo gerado, houve diminuição do ciclo de secagem e do volume da torta (do lodo com adição) em relação àquela gerada no reator sem adição de cloreto férrico. O manto de lodo se mostrou mais espesso e com menor concentração de sólidos no reator com aplicação de cloreto férrico, sugerindo uma tendência a maior perda de sólidos com o efluente clarificado. / The presented work intended to evaluate the removal of soluble and total phosphorus, organic matter (BOD5,20ºC and COD), sulfides and solids in a weak domestic wastewater, to which it was added ferric chloride as precipitant, crossing an UASB sludge blanket. The Ribeirão Pires wastewater treatment plant, where this study took place, is composed by 4 UASB reactors. In one of them (reactor B), 25 and 50 mg FeCl3/L were dosed, and in another (reactor C) there were no dosage, serving as a reference. In each of the stages, it had been carried through around 20 samplings for COD, total and soluble phosphorus, alkalinity, pH and suspended solids. For BOD5,20ºC, total sulfides, total solids and settleable solids it had been gotten 10 values in each dosage. The collection points had been: raw wastewater and treated wastewater from reactors B and C. Samples in 3 heights of the sludge blanket had been collected and carried through the solid series analysis in each dosage. About the sludge dewatering, items as dewatering period, layer thickness and total solids had been compared in some discharges to the drying beds. From this evaluation, it can be concluded that the ferric chloride addition generates an increase of organic matter removal (from 55% to 73% of the COD and from 63% to 82% of the BOD5,20ºC, with 50 mg FeCl3/L). For phosphorus, the removal efficiencies had been lower, more noticed in the soluble portion (from 28% to 36% of total and from 0% to 59% of soluble phosphorus at 50 mg FeCl3/L). Improvement in the dewatering capacity and in sludge cake volume were also noticed. The sludge blanket showed thicker and with a lower solid concentration in the reactor with ferric chloride application, suggesting a trend to solids loss in the clarified effluent.