Apesar dos avanços nos índices de coleta e tratamento de esgotos no Estado de São Paulo, ainda existem incertezas sobre a efetividade dos sistemas de tratamento existentes, uma vez que são escassas as informações sobre o desempenho das ETEs em operação no país. Por meio da aquisição e análise de dados de desempenho do sistema, é possível a avaliação do cumprimento da legislação ambiental e a melhoria das condições operacionais, reduzindo, efetivamente, o impacto do lançamento sobre os recursos hídricos. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo avaliar estatisticamente o desempenho de lagoas de estabilização - tecnologia de tratamento mais utilizada no Estado de São Paulo - localizadas na UGRHI 12 - Baixo Pardo/Grande, todas com vazão de projeto inferior a 300 L/s, utilizando dados de automonitoramento fornecidos pelos prestadores de serviço. A avaliação compreendeu um período de 10 anos (2005 a 2014) e abrangeu desde os projetos das lagoas até a caracterização dos dados afluentes e efluentes das ETEs, incluindo também o impacto do lançamento dos esgotos tratados nos corpos receptores e a qualidade dos corpos d\'água em escala de bacia hidrográfica, utilizando os dados da rede de monitoramento da CETESB na UGRHI 12. O desempenho das ETEs foi avaliado quanto aos parâmetros DBO, DQO, CT, E. coli, SS, N-amoniacal e P-total, considerando tanto as faixas típicas apontadas na literatura, como o atendimento aos padrões de lançamento e qualidade. Os dados disponibilizados foram bastante heterogêneos, apresentando, em sua maioria, periodicidades de amostragem variáveis e interrupções no monitoramento, o que impediu, em alguns casos, a realização de uma análise mais consistente. As concentrações afluentes de matéria orgânica foram mais elevadas do que os valores usuais expressos na literatura, sendo a causa mais provável o baixo consumo de água aliado ao tipo de amostragem praticado (amostragem simples). De maneira geral, o desempenho das lagoas, considerando as eficiências médias de remoção de DBO e DQO, ficou dentro do esperado, o que não foi suficiente, contudo, para garantir percentuais elevados de conformidade com a legislação do estado de São Paulo, os quais resultaram abaixo de 80% na maioria das ETEs. Quanto às concentrações nos esgotos tratados, o desempenho ficou aquém do esperado, o que implicou no lançamento de efluentes com concentrações elevadas de matéria orgânica, embora de acordo com os padrões de lançamento pelo critério da eficiência de remoção. A avaliação do corpo receptor mostrou que, mesmo se tratando de vazões relativamente baixas, tais lançamentos foram capazes de impactar os cursos d\'água, notadamente aqueles com baixas razões de diluição. Finalmente, em escala de bacia hidrográfica, verificou-se que, nos corpos d\'água da UGRHI 12, ainda permanecem percentuais elevados de desconformidade para P-total e E. coli, contribuindo para esse cenário tanto as fontes de poluição pontuais como as difusas. / Despite advances in wastewater collection and treatment indicators in São Paulo state, there are still uncertainties about the effectiveness of existing treatment systems, since they is little information on the performance of WTPs operating in the country. Throughout the acquisition and analysis of system performance data, it is possible to evaluate the compliance with environmental legislation and improve operating conditions, effectively reducing the impact of the discharge on water resources. In this sense, the present study aimed to evaluate statistically the performance of stabilization ponds - wastewater treatment technology most widely used in São Paulo state - located in UGRHI 12 - Baixo Pardo/Grande, all of them with design flow rates below 300 L/s, using self-monitoring data given by the service providers. The evaluation comprised a period of 10 years (2005-2014), including from the projects of the ponds to the characterization of WTPs influent and effluent data, also incorporating the impact of treated wastewater release in receiving bodies and the quality of water bodies in watershed scale, using the data from CETESB\'s monitoring network in UGRHI 12. The performance of the WTPs was evaluated for BOD, COD, total coliforms, E. coli, suspended solids, ammonia and total phosphorus, considering the typical ranges mentioned in the literature and compliance with discharge and water quality standards. The provided data were quite heterogeneous, most of them presenting variable sampling periodicities and interruptions in monitoring, sometimes hindering a more consistent analysis. The influent\'s concentrations of organic matter were higher than the usual values expressed in the literature, which was most likely caused by low water consumption combined with the type of sampling practiced (single sampling). In general, the ponds\' performance, considering the average BOD and COD removal efficiencies, was as expected, however, such values weren\'t enough to ensure high percentage of compliance with São Paulo\'s environmental legislation, since the percentages were below 80% in most WTPs. Regarding the concentrations in treated wastewater, the performance was less than expected, which resulted in the discharge of effluents with high concentrations of organic matter, even though they were in compliance with discharge standards by the removal efficiency criterion. The evaluation of the receiving stream showed that, even consisting of relatively low flow rates discharges, such releases were able to impact the water bodies, especially those with low dilution ratio. Finally, in watershed scale, it was found that, in UGRHI 12 water bodies, there are still high percentages of non-conformity for total phosphorus and E. coli, contributing to this scenario both point and non-point sources of pollution.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Diversas estaÃÃes de tratamento de esgoto possuem sÃrios problemas de projeto e / ou operacionais os quais prejudicam o seu processo de tratamento e geram riscos de poluiÃÃo dos recursos hÃdricos receptores. Assim, hà a necessidade de tratamentos de esgotos cada vez mais eficientes e confiÃveis para obedecerem aos padrÃes de descarte definidos em legislaÃÃes ambientais cada vez mais restritivas. O objetivo do presente estudo foi analisar a eficiÃncia e a confiabilidade de 56 estaÃÃes de tratamento de esgotos situadas na RegiÃo Metropolitana de Fortaleza (RMF). Para tanto, foram avaliados cerca de 13.100 dados obtidos do monitoramento dos esgotos afluente e efluente Ãs ETEs, durante o perÃodo de janeiro de 2005 a abril de 2009, as quais foram divididas em nove modalidades de tratamento, quais sejam: decanto-digestor (DD), decanto-digestor seguido de filtro anaerÃbio (DD+FAN), decanto-digestor seguido de filtro anaerÃbio e cloraÃÃo (DD+FAN+Cl), lagoa facultativa (LF), lagoa facultativa seguida de lagoa de maturaÃÃo (LF+LM), lagoa anaerÃbia seguida por lagoa facultativa e lagoa de maturaÃÃo (LAN+LF+LM), lagoa aerada facultativa seguida por lagoa facultativa e lagoa de maturaÃÃo (LAF+LF+LM), reator UASB (UASB) e, por fim, reator UASB seguido de cloraÃÃo (UASB+Cl). Para o cÃlculo da confiabilidade das ETEs e do percentual esperado de atendimento aos padrÃes de lanÃamento foi utilizada uma metodologia baseada em um modelo de distribuiÃÃo log-normal dos dados, a qual determina concentraÃÃes mÃdias que o efluente da ETE deve ter para obedecer aos padrÃes ambientais de lanÃamento para um determinado nÃvel de confiabilidade (95%), levando em consideraÃÃo o coeficiente de confiabilidade (CDC). Os valores afluentes de pH, DQO, SST e CTT foram comparados aos que sÃo tipicamente encontrados para esse tipo de esgoto. Na avaliaÃÃo inicial dos dados observou-se nÃo haver freqÃÃncia de monitoramento, bem como, constatou-se a presenÃa de inconsistÃncias e outliers, os quais foram removidos. Os dados resultantes foram utilizados na seqÃÃncia da anÃlise. VÃrias tecnologias de tratamento tiveram valores de eficiÃncia inferiores ao que à registrado na literatura, indicando falhas operacionais no monitoramento das ETEs. Os maiores percentuais mÃdios de remoÃÃo de DQO, SST e CTT foram alcanÃados pelas modalidades LAN+LF+LM (91,4%), LAN+LF+LM (81,0%) e LAF+LF+LM (99,999%) e os menores foram DD+FAN (47,3%), DD (31,6%) e LF (95,36%), respectivamente. Estes resultados mostram-se condizentes com os encontrados na literatura para todas as tecnologias de tratamento, exceto para remoÃÃo de SST por DD (31,6%) e DD+FAN (37,3%). No que se refere ao cÃlculo do coeficiente de confiabilidade foram obtidos para DQO os maiores valores pelas modalidades LAF+LF+LM (0,57) e UASB (0,57) e o menor valor para DD+FAN+Cl (0,40). Jà para SST as tecnologias que se destacaram foram LAF+LF+LM (0,43) e LF (0,41) enquanto que o menor CDCs foi obtido por LAN+LF+LM (0,26). Os maiores percentuais esperados de atendimento Ãs metas de descarte para DQO foram alcanÃados pelos tratamentos compostos por lagoas de estabilizaÃÃo, todos acima de 98%, destacando-se a tecnologia LAF+LF+LM (99,9%). Para SST os maiores percentuais obtidos tambÃm foram para as lagoas de estabilizaÃÃo, ressaltando a tecnologia LAN+LF+LM (91%). A tecnologia de tratamento DD foi a de menor percentual para DQO (1,2%) e para SST (2,0%). As modalidades de tratamento de esgotos domÃsticos LAF+LF+LM e LAN+LF+LM apresentaram um melhor desempenho considerando as eficiÃncias mÃdias de remoÃÃo de DQO, SST e CTT, como tambÃm maiores valores de CDC e percentuais esperados de atendimento Ãs metas estabelecidas pela legislaÃÃo. / Many Wastewater Treatment Plants (WWTPs) have serious design and / or operational problems that decrease efficiency levels and pollute the environment. Thus, it is important to have efficient and reliable WWTPs to meet the discharge standards. The purpose of this study was to analyze the efficiency and reliability of 56 wastewater treatment plants located in the Metropolitan Region of Fortaleza (MRF). About 13,100 data were evaluated, which were obtained from the Company of Water and Wastewater of Cearà (CAGECE). The data were from January 2005 to April 2009, divided in nine treatment technologies: septic tank (ST), septic tank followed by anaerobic filter (ST + ANF), septic tank followed by anaerobic filter and chlorination (ST + ANF + Cl), facultative pond (FP), facultative pond followed by a maturation pond (FP + MP), anaerobic pond followed by facultative pond and maturation pond (ANP + FP + MP), facultative aerated pond followed by facultative pond and maturation pond (FAP + FP + MP), UASB reactor (UASB) and finally UASB reactor followed by chlorination (UASB + Cl). To calculate the reliability of WWTPs and expected attendance percentage to accomplish effluent standards, a log-normal distribution was used. The average concentrations that the effluent from WWTP must have to meet the discharge standard were calculated for a given reliability level (95%), taking into account the coefficient of reliability (COR). The affluent values of pH, COD, TSS and TTC were compared to those typically found for this type of wastewater. The initial data analysis indicated problems in the monitoring frequency, inconsistencies and outliers, which were removed. The resulting data were used afterwards. The average efficiency values obtained in some technologies are lower than those of comparative literature, indicating operational problems. The highest efficiency values for COD, TSS and TTC were achieved with the technologies of ANP + FP + MP (91,4%), ANP + FP + MP (81.0%) and FAP + FP + MP (99.999%); the lowest efficiencies were obtained with ST + ANF (47.3%), ST (31.6%) and FP (95.36%), respectively. Regarding the coefficient of reliability calculation, the highest values for COD removal were obtained with the technologies of FAP + FP + MP (0.57) and UASB (0.57) and the lowest efficiencies were found with DD + ANF + Cl (0.40). For TSS, the best technologies were FAP + FP + MP (0.43) and FP (0.41) while the lowest CORs were obtained with ANP + FP + MP (0.26). The highest percentage values for accomplishing COD discharge standards were achieved with stabilization ponds, all above 98%, specially the technology FAP + FP + MP (99.9%). For TSS the highest percentages were also achieved with stabilization ponds, highlighting the technology of ANP + FP + MP (91%). The technologies of FAP + FP + MP and ANP + FP + MP provided the best efficiency values for COD, TSS and TTC, as well as the highest values of COR and percentages to accomplish discharge standards.

Apesar dos avanços nos índices de coleta e tratamento de esgotos no Estado de São Paulo, ainda existem incertezas sobre a efetividade dos sistemas de tratamento existentes, uma vez que são escassas as informações sobre o desempenho das ETEs em operação no país. Por meio da aquisição e análise de dados de desempenho do sistema, é possível a avaliação do cumprimento da legislação ambiental e a melhoria das condições operacionais, reduzindo, efetivamente, o impacto do lançamento sobre os recursos hídricos. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo avaliar estatisticamente o desempenho de lagoas de estabilização - tecnologia de tratamento mais utilizada no Estado de São Paulo - localizadas na UGRHI 12 - Baixo Pardo/Grande, todas com vazão de projeto inferior a 300 L/s, utilizando dados de automonitoramento fornecidos pelos prestadores de serviço. A avaliação compreendeu um período de 10 anos (2005 a 2014) e abrangeu desde os projetos das lagoas até a caracterização dos dados afluentes e efluentes das ETEs, incluindo também o impacto do lançamento dos esgotos tratados nos corpos receptores e a qualidade dos corpos d\'água em escala de bacia hidrográfica, utilizando os dados da rede de monitoramento da CETESB na UGRHI 12. O desempenho das ETEs foi avaliado quanto aos parâmetros DBO, DQO, CT, E. coli, SS, N-amoniacal e P-total, considerando tanto as faixas típicas apontadas na literatura, como o atendimento aos padrões de lançamento e qualidade. Os dados disponibilizados foram bastante heterogêneos, apresentando, em sua maioria, periodicidades de amostragem variáveis e interrupções no monitoramento, o que impediu, em alguns casos, a realização de uma análise mais consistente. As concentrações afluentes de matéria orgânica foram mais elevadas do que os valores usuais expressos na literatura, sendo a causa mais provável o baixo consumo de água aliado ao tipo de amostragem praticado (amostragem simples). De maneira geral, o desempenho das lagoas, considerando as eficiências médias de remoção de DBO e DQO, ficou dentro do esperado, o que não foi suficiente, contudo, para garantir percentuais elevados de conformidade com a legislação do estado de São Paulo, os quais resultaram abaixo de 80% na maioria das ETEs. Quanto às concentrações nos esgotos tratados, o desempenho ficou aquém do esperado, o que implicou no lançamento de efluentes com concentrações elevadas de matéria orgânica, embora de acordo com os padrões de lançamento pelo critério da eficiência de remoção. A avaliação do corpo receptor mostrou que, mesmo se tratando de vazões relativamente baixas, tais lançamentos foram capazes de impactar os cursos d\'água, notadamente aqueles com baixas razões de diluição. Finalmente, em escala de bacia hidrográfica, verificou-se que, nos corpos d\'água da UGRHI 12, ainda permanecem percentuais elevados de desconformidade para P-total e E. coli, contribuindo para esse cenário tanto as fontes de poluição pontuais como as difusas. / Despite advances in wastewater collection and treatment indicators in São Paulo state, there are still uncertainties about the effectiveness of existing treatment systems, since they is little information on the performance of WTPs operating in the country. Throughout the acquisition and analysis of system performance data, it is possible to evaluate the compliance with environmental legislation and improve operating conditions, effectively reducing the impact of the discharge on water resources. In this sense, the present study aimed to evaluate statistically the performance of stabilization ponds - wastewater treatment technology most widely used in São Paulo state - located in UGRHI 12 - Baixo Pardo/Grande, all of them with design flow rates below 300 L/s, using self-monitoring data given by the service providers. The evaluation comprised a period of 10 years (2005-2014), including from the projects of the ponds to the characterization of WTPs influent and effluent data, also incorporating the impact of treated wastewater release in receiving bodies and the quality of water bodies in watershed scale, using the data from CETESB\'s monitoring network in UGRHI 12. The performance of the WTPs was evaluated for BOD, COD, total coliforms, E. coli, suspended solids, ammonia and total phosphorus, considering the typical ranges mentioned in the literature and compliance with discharge and water quality standards. The provided data were quite heterogeneous, most of them presenting variable sampling periodicities and interruptions in monitoring, sometimes hindering a more consistent analysis. The influent\'s concentrations of organic matter were higher than the usual values expressed in the literature, which was most likely caused by low water consumption combined with the type of sampling practiced (single sampling). In general, the ponds\' performance, considering the average BOD and COD removal efficiencies, was as expected, however, such values weren\'t enough to ensure high percentage of compliance with São Paulo\'s environmental legislation, since the percentages were below 80% in most WTPs. Regarding the concentrations in treated wastewater, the performance was less than expected, which resulted in the discharge of effluents with high concentrations of organic matter, even though they were in compliance with discharge standards by the removal efficiency criterion. The evaluation of the receiving stream showed that, even consisting of relatively low flow rates discharges, such releases were able to impact the water bodies, especially those with low dilution ratio. Finally, in watershed scale, it was found that, in UGRHI 12 water bodies, there are still high percentages of non-conformity for total phosphorus and E. coli, contributing to this scenario both point and non-point sources of pollution.

In conventional wastewater treatment plants, methanol, ethanol, and acetate are used as carbon source for the denitrification process in the biological nutrient removal. However, growing concern regarding economical costs and carbon footprints from the fossil-based production of these chemicals have forced the companies to look for other alternatives. VFAs have shown a great potential in replacing the conventionally used carbon sources. If implemented this will result in lower chemical cost and a drastic decrease in carbon footprint as well as striving WWTPs towards sustainable development. In this work denitrification has been analysed using different variations of VFAs such as fermented potato protein liquor, food waste and chicken manure VFA. This was done using a basic laboratory setup of a denitrification reactor which used basic stirring agitation and nitrogen purging to ensure anoxic conditions. Nutrients and excess sCOD were added to ensure the highest denitrification rates. The denitrifying biomass was collected at Gryaab AB in the form of k1-carriers making this process a MBBR. The most influential characteristic of the VFAs is the distribution of the acids in the VFA effluent. Butyric acid along with caproic acid showed the best potential for efficient denitrification. The possibility of concentration of VFA effluent showed a high potential when using a nanofiltration system. A C/N ratio of 4.5 conventionally used when methanol is added showed to be the most optimal condition for VFA addition. The combination of VFAs together with conventional used carbon sources showed the best potential in denitrification efficiency proving to be as good or even better than pure synthetic ones. VFAs effluents showed the best potential in removing the intermediate nitrite from the wastewater at high rates. Overall, VFAs shown a great potential for replacing conventionally used carbon sources, demonstrating the potential of substitution, which if implemented will result in lower carbon footprint and a strive towards sustainable development.