Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-03-13T22:47:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InfraestruturaEsgotoSanitario.pdf: 1297754 bytes, checksum: 7cceb0a5e8526f57a58e0390ea1bf583 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-03-14T15:44:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InfraestruturaEsgotoSanitario.pdf: 1297754 bytes, checksum: 7cceb0a5e8526f57a58e0390ea1bf583 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-14T15:44:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InfraestruturaEsgotoSanitario.pdf: 1297754 bytes, checksum: 7cceb0a5e8526f57a58e0390ea1bf583 (MD5) Previous issue date: 2006 / A remuneração dos serviços de esgotamento sanitário no Brasil é feita geralmente através de tarifas calculadas proporcionalmente ao consumo de água, e empregada para a realização de serviços de operação e manutenção da coleta e tratamento dos esgotos sanitários, e também como fonte de recursos para provisão dessa importante infra-estrutura. O percentual varia de concessionária e corresponde ao volume de esgoto gerado após o consumo de água. Com esse critério de cobrança as concessionárias de saneamento têm demonstrado de forma indireta, o grau de utilização diferenciada que cada usuário faz do sistema de esgoto, porém também tem levantado questionamentos se o valor cobrado na tarifa de esgoto, com base num percentual do consumo de água, corresponde realmente à contribuição efetiva de esgoto às redes coletoras. Por outro lado, não se tem conhecimento de quais fatores interferem na cobrança por serviços de esgotamento sanitário e de como os diferentes percentuais adotados representam efetivamente a contribuição de esgoto à rede coletora, o que levou ao questionamento sobre sua legitimidade, já que nem toda água consumida retorna ao meio ambiente na forma de esgoto. O estudo realizado nesta dissertação tem como objetivo identificar quais os fatores e de que forma podem interferir na cobrança pela utilização de serviços de esgotamento sanitário. Foram adotados indicadores urbanísticos, técnicos e ambientais relacionados ao sistema de cobrança pelos serviços de esgotamento sanitário nas bacias do Reduto e do Una em Belém. Para analisar tais fatores, foram utilizados dados obtidos sobre a estrutura tarifária da concessionária estadual de saneamento, referentes ao serviço de esgoto, associados a índices urbanísticos adotados pelo planejamento urbano em Belém. Os resultados sustentaram a influência dos fatores identificados neste estudo na forma de cobrança por serviços de esgotamento, relacionados à contribuição de esgoto, a existência de sistema de tratamento e a cobrança pelo uso da água, não sustentando totalmente enquanto relacionados ao uso e ocupação do solo. / The payment for sewerage services in Brazil is generally assessed in terms of tarifs which are calculated over a proportion of water consumption, and employed to improve operation and maintenance services of collection and sewerage treatment, as well as a source of funds for the provision of that important infrastructure provision. The percentage of that proportion varies from company to company depending on the sewerage volume gerated after the water consumption is measured. Such criteria on the payment has been indirectly related over the degree of use done by each user, according with a percentage of water comsumption, which should correspond to the real contribution of sewerage to collecting networks. On the other hand, there is not a clear understanding of which factors interfere on the sewerge charging and how such factors can interfere on the assessment of charges for the use of sewerage, what brought into question its legitimacy, since not all water that was used returns to the environment as sewerage. The study on this dissertation aims at identifing which factors and how can interfere on the seewrage charging. In the study urban, technical and environmental indicators are used to analyse the reality of urban districts located on the urban basins of Reduto and Una in Belém, state of Pará in Brazil. For analysing those factors, data from the charging structure from the state company, related with the sewerage services, were associtated with urbanistic indicators adopted in the urban planning in Belem. The results sustain the role of influence of factors indentified in the study in the form of charging for sewerage , which are related with the contribution of sewerage, related with the contribution of the system for the treatment of water and charging for water consumption and not sustaining in terms of land use and intensity of occupation.

Este trabalho experimental apresenta os resultados da avaliação do desempenho de uma instalação piloto, composta por reator UASB seguido de lagoa aerada aeróbia e lagoa de decantação, no tratamento dos esgotos afluente a ETE - Jundiaí, que contém elevada contribuição de despejos industriais. O reator UASB e a lagoa de decantação tem volume útil de 3,0 m3 e 2,0 m3, respectivamente. O volume da lagoa aerada aeróbia é variável entre 7,2 m3 e 21,6 m3 de modo a permitir variar o tempo de detenção hidráulica. O sistema foi avaliado em termos da eficiência de remoção de DQO, DBO5, sólidos suspensos, nitrogênio total, fósforo total e cor verdadeira para tempos de detenção hidráulica na lagoa aerada aeróbia variando entre 1,0 e 3,5 dias mantendo, tanto no reator UASB quanto, na lagoa de decantação o tempo de detenção constante em 8,0 horas e 1,8 dia, respectivamente. O sistema completo apresentou uma eficiência de remoção de DQO total entre 85% e 87%, de DBO5 total entre 92% e 96%, de SST entre 81% e 87%, de SSV entre 80 e 88%, de nitrogênio total entre 55 e 57%, de fósforo total entre 60 e 70% e de cor verdadeira entre 50 e 60%, para tempos de detenção hidráulica na lagoa aerada aeróbia variando entre 1,5 e 3,5 dias. O reator UASB foi responsável pela remoção de cerca de 50% da DQO total, 60% da DBO5 total e 40% dos SST do afluente, operando em média com um tempo de detenção hidráulica de 8,0 horas. As eficiências alcançadas no sistema completo produziram um efluente final com uma concentração de DQO total entre 170 e 230 mg/L, de DBO5 total entre 30 e 60 mg/L, de SST entre 30 e 45 mg/L, de SSV entre 24 e 40 mg/L, de nitrogênio total entre 24 e 28 mg NH3/L, de fósforo total entre 3,5 e 5,5 mg P/L e de cor verdadeira entre 375 e 600 mg Pt/L. O sistema pesquisado mostrou-se uma alternativa viável para o tratamento do esgoto afluente à ETE - Jundiaí e poderá resultar em redução da área e em menor consumo de energia que os hoje necessários na ETE - Jundiaí, que emprega um sistema composto por lagoas aeradas aeróbias seguidas de lagoas de decantação. / This experimental investigation was carried out in order to evaluate the performance of a pilot plant, composed of an UASB reactor followed by an aerated lagoon and a settling pond, treating the Wastewater Treatment Plant of Jundiaí city (WWTPJ) influent sewage, which contains in its composition an expressive amount of industrial effluents. The UASB reactor and settling pond have an useful volume of 3.0 m3 and 2.0 m3, respectively. The aerated lagoon volume is variable from 7.2 m3 to 21.6 m3 to make possible the hydraulic retention time variation. The COD, BOD5, suspended solids, total nitrogen, total phosphorus and true colour removal efficiencies of the system were evaluated when the aerated lagoon hydraulic retention time varied from 1.0 to 3.5 days and in the UASB reactor and settling pond was mainteined constant at 8.0 hours and 1.8 day, respectively. The range of removal efficiencies obtained in the system are: 85 - 87% for total COD, 92 - 96% for total BOD5, 81 - 87% for TSS, 80 - 88% for VSS, 55 - 57% for total nitrogen, 60 - 70% for total phosphorus, and 50 - 60% for true color, when the aerated lagoon hydraulic retention time varied from 1.5 to 3.5 days. The UASB reactor operating at 8.0 hours hydraulic retention time removes almost 50% of total COD, 60% of total BOD5 and 40% of TSS from the influent contents. The system performance lead to a final effluent with a total COD, total BOD5, TSS, VSS, total nitrogen, total phosphorus, and true color concentrations in the range of: 170 - 230 mg/L, 30 - 60 mg/L and 30 - 45 mg/L, 24 - 40 mg/L, 24 - 28 mg N/L, 3,5 - 5,5 mg P/L and 375 - 600 mg Pt/L, respectively. The system studied is a practicable alternative for the treatment of the WWTPJ influent sewage, probably with less area and energy saving whem compared to the WWTPJ current needs, which uses a system composed by an aerated lagoon followed by a settling pond

Apresenta-se a investigação experimental do tratamento de esgoto sanitário, submetido apenas a gradeamento, por meio de reatores aeróbios de leito trifásico com circulação em tubos concêntricos induzida por injeção de ar. Foram construídos dois reatores com 0,25m de diâmetro externo, 0,20m de diâmetro interno e alturas de 6m (R6) e 12m (R12). O meio suporte utilizado (fase sólida) foi areia com 0,27mm de diâmetro médio. Os tempos de detenção hidráulica investigados variaram entre 1,0h e 8,0h, com concentração de sólidos de 50g/l e 100g/l. Nas etapas iniciais do trabalho houve a necessidade de vazões de ar da ordem de 6000 l/h para manter o meio em suspensão, introduzindo uma quantidade de oxigênio superior ao necessário para o tratamento. Para diminuir a vazão de ar foi utilizado um propulsor axial no tubo de subida para auxiliar a circulação do meio trifásico, o que permitiu reduzir as vazões de ar para cerca de 3500 l/h. Os melhores resultados desta fase foram obtidos com TDH = 3h e 100g/l de areia. As remoções médias de DBO bruta, e filtrada, DQO bruta e filtrada e NTK foram de 89%, 99%, 84%, 95% e 87%, respectivamente, para o R12 e de 89%, 98%, 82%, 95% e 86%, respectivamente, para o R6, sem diferenças estatisticamente significativas entre os reatores. As remoções médias de fósforo total para os reatores R12 e R6 com TDH = 3h foram 31% e 32%.Entretanto, foi produzida uma parcela de sólidos em suspensão de baixa sedimentabilidade, que prejudicava a qualidade do efluente final. As soluções investigadas para este problema foram a utilização de uma câmara de flotação no R12 e a diminuição do diâmetro do tubo de subida, implantada no R6. Ambos os reatores foram ensaiados com TDH = 3h e 100g/l de areia. O sistema de flotação foi avaliado com taxas de recirculação de 15% e 20%. O efluente final resultante ainda continha uma parcela indesejável de biomassa suspensa. A remoção média de fósforo total durante essa etapa foi de 42 %. De forma geral não houve melhorias estatisticamente significativas na operação do flotador na remoção de fósforo e nos demais parâmetros avaliados. Entretanto ensaios em laboratório mostraram que com a adição de 75 mg/l de Cloreto Férrico a remoção de fósforo total aumentou para 87 %. A redução do diâmetro do tubo interno no R6 permitiu diminuir as vazões iniciais para 1500 l/h sem problemas de suspensão do leito, sendo posteriormente aumentado para 2100 l/h por exigência do tratamento biológico. As remoções médias de DQO e DBO brutas, NT, e Fósforo Total situaram-se em 91%, 88%, 72% e 32% respectivamente. O reator apresentou bom desempenho hidrodinâmico, melhorando os problemas de sedimentabilidade do lodo e as características físicas do efluente. A pesquisa mostra que a solução de leito trifásico com circulação é tecnicamente viável para o tratamento de esgoto sanitário submetido apenas a gradeamento. A câmara de flotação integrada mostrou-se tão eficiente quanto os decantadores, com a vantagem de permitir aumento significativo na remoção de fósforo com a adição de floculantes. Os dados demonstraram também que é possível controlar as condições hidrodinâmicas para a produção de lodo com melhor sedimentabilidade e para otimizar a necessidade de injeção de ar, atuando sobre a relação entre os diâmetros interno e externo. Os aspectos econômicos envolvidos na utilização eficiente do ar constituem a principal necessidade de pesquisa visando à adoção da tecnologia para a utilização proposta. / The experimental investigation of the sanitary sewage treatment, submitted only to screening, through three-phase bed aerobic reactors with circulation in concentric tubes induced by air injection, is presented. Two reactors had been constructed, with 0.25 m external diameter, 0.20 m internal diameter, and 6m (R6) and 12m (R12) high, respectively. The support medium (solid phase) was sand with 0.27 mm medium diameter. The hydraulic detention times investigated ranged between 1.0 h and 8.0 h, with solid concentrations of 50 g/l and 100 g/l. At the initial stages of the research, the reactors needed to work with air outflow of 6000 l/h, to maintain the support medium suspended, introducing an oxygen quantity higher than the necessary to the treatment. To reduce the air outflow, an axial propeller had been used at the ascent tube to aid the circulation, allowing to reduce the air outflows to about 3500 l/h. The best results for this stage had been obtained with HDT = 3h and 100g sand/l. The averaged removal of rough and filtered BOD, rough and filtered COD, and TKN for the R12 were 89%, 99%, 84%, 95%, and 87%, respectively. For the R6 the values were 89%, 98%, 82%, 95%, and 86%, respectively, without statistically significant differences between the R6 and R12. The averaged total phosphorus removal for R12 and R6 were 31 and 32%, with HDT = 3h. However, a low sedimentability portion of suspending solids had been produced, which prejudiced the final effluent quality. The solutions investigated to solve this problem were a flotation chamber in the R12 and the reduction of the ascent tube diameter, in the R6. Both reactors had been analyzed with HDT = 3h and 100g sand/l. The flotation system had been analyzed with recirculation rate of 15% and 20%. The final effluent still contained an undesired suspended biomass portion. The medium total phosphorus removal during this stage was 42%. Generally, there was no statistically significative improvements at the flotation tank operation in the phosphorus removal and others evaluated parameters. Laboratory assays, however, showed that adding 75 mg ferric chloride, the total phosphorus removal increased to 87%. The intern tube diameter reduction at the R6 diminished the initial outflow to 1500 l/h, without bed suspension problems. The outflow was later increased to 2100 l/h, due to the biological treatment. The medium removal of CDO, BOD, NT ant total phosphorus were 91%, 88%, 72%, and 32%, respectively. The reactor presented good hydrodynamic performance, improving the sedimentability problems of the sludge and the effluent physical characteristics. The research shows that the triphasic bed with circulation solution is technically feasible for the sanitary sewerage treatment submitted only to screening. The integrated flotation chamber was as efficient as the sedimentations tanks, with the advantage of to allow significative increase in the phosphorus removal with coagulants addition. The data also shown that it is possible to control the hydrodynamic conditions to produce sludge with better sedimentability and to optimize the air injection necessity, influencing the relation between the internal and the external diameters. The economical aspects involved in the efficient use of the air constitutes the principal research necessity, aiming the adoption of the technology to the proposed use.

É crescente a utilização de fármacos mundialmente, principalmente devido às inúmeras doenças existentes, tanto humanas quanto para a criação de animais. Contudo, estes compostos podem causar um grande impacto no ambiente, pois são descarregados nos cursos d\'água através dos efluentes. Com isto, os fármacos podem contaminar também o solo e o sedimento, devido ao fato de serem desenvolvidos para apresentarem propriedades persistentes, como é o caso dos antimicrobianos e hormônios. Estes poluentes foram encontrados em estudos com água superficial, subterrânea, solo e sedimento em concentrações que variaram de ng.L-1 a \'mü\'g.L-1, e são capazes de provocar alterações no sistema endócrino de muitos organismos aquáticos, resistência microbiana, além de prejuízos à saúde humana. Assim, este trabalho teve como objetivos realizar um levantamento bibliográfico sobre os aspectos relacionados à presença de fármacos no ambiente, e as metodologias de detecção dos mesmos em amostras ambientais. Assim como determinar a presença de hormônios (estriol, estrona, 17\'beta\' -estradiol, 17\'alfa\'- etinilestradiol, progesterona e testosterona) e antimicrobianos (ciprofloxacina, norfloxacina, eritromicina e enrofloxacina) em amostras de água superficial e tratada; e também analisar a toxicidade destes antibióticos e hormônios em Daphnia magna. E, de acordo com o levantamento bibliográfico, concluiu-se que é necessário um aumento no volume de estudos destes compostos no ambiente, e principalmente, uma avaliação dos efeitos sinérgicos destes compostos nos organismos que têm contato com as matrizes ambientais como água, solo e sedimento. Para a detecção dos fármacos em amostras de água superficial e tratada, amostras foram coletadas ao longo do Rio Piracicaba (6 pontos) e em uma residência na cidade de Piracicaba, de março de 2011 a dezembro de 2012. Para as análises foi utilizado um cromatógrafo líquido acoplado a um espectrômetro de massas com fonte de ionização electrospray (LC-ESI-MS/MS). E, de acordo com os resultados obtidos algumas amostras apresentaram contaminação com os hormônios estriol, estrona, progesterona, 17\'beta\'-estradiol, e o 17\'alfa\'-etinilestradiol foram detectados em algumas das amostras durante o período de coleta, e suas maiores concentrações foram de 90, 28, 26, 137 e 194 ng.L-1, respectivamente, e com o antimicrobiano norfloxacina (variando de 8 a 18 ng.L-1), indicando aporte de esgoto sanitário em alguns pontos no Rio Piracicaba. Os resultados indicaram pouca toxicidade dos antimicrobianos norfloxacina, sulfadiazina e eritromicina, e do hormônio estriol, para a Daphnia magna / There is a growing use of drugs worldwide due to the numerous diseases both human and in animal husbandry. However, these compounds can have a big impact on the environment as they are discharged into waterways via wastewater. With this, drugs can also contaminate soil and sediment due to the fact that they are developed for presenting persistent properties, as is the case of antibiotics and hormones. These pollutants were found in studies with surface water, groundwater, soil and sediment concentrations from ng.L-1 to \'mü\'g.L-1, being able to cause changes in the endocrine system of many aquatic organisms, microbial resistance, and damage to human health. Thus, this study aimed to conduct a literature survey on the aspects related to the presence of pharmaceuticals in environment, and methods of detection thereof in environmental samples. As determine the presence of hormones (estriol, estrone, 17\'beta\'-estradiol, 17\'alfa\'-ethinylestradiol, progesterone and testosterone) and antimicrobials (ciprofloxacin, norfloxacin, enrofloxacin and erythromycin) on surface samples and treated water, and also assess toxicity of antimicrobials and hormones in Daphnia magna. And, according to literature review, it was concluded that an increase in studies volume of these compounds in environment, and especially, a review of synergistic effects of these compounds in organisms that have contact with environmental matrices such as water, soil and sediment. For detection of drugs in surface and treated water samples were collected from March 2011 to December 2012, at 6 points along the Piracicaba River and in one point was collected treated water in a residence in the city of Piracicaba, São Paulo, Brazil. For analyzes a liquid chromatograph coupled to a mass spectrometer with electrospray ionization source (LC-ESI-MS/MS) was used. And according to results obtained some samples were contaminated by hormones estriol, estrone, progesterone, 17\'beta\'-estradiol and 17\'alfa\'- ethinylestradiol during the collection period, and its highest concentrations were 90, 28, 26, 137 and 194 ng.L-1, respectively, and with antimicrobial norfloxacin (ranged from 8 to 18 ng.L-1), indicating inflow of sewage at some points in Piracicaba River. Results indicated little toxicity of antimicrobials norfloxacin, sulfadiazine and erythromycin, and the hormone estriol, for Daphnia magna

O objetivo deste trabalho foi o de avaliar o desempenho de um reator de leito estruturado submetido à aeração intermitente (LEAI) na remoção de matéria orgânica e nitrogênio de esgoto sanitário. O reator apresentava um volume total de 11,6 L, com uma porosidade do leito de 52%. O leito estruturado era composto de 13 estruturas cilíndricas (diâmetro igual a 3 cm) de espuma de poliuretano, dispostas verticalmente no interior do reator. A alimentação do reator era feita continuamente com esgoto sanitário, sendo este proveniente de um interceptor de esgoto que passava próximo ao laboratório onde o sistema foi montado. O reator era provido de sistema de recirculação interna, com razão de recirculação igual a 3, valor este adotado após a realização de ensaios hidrodinâmicos. Foram testadas 4 condições operacionais diferentes, variando-se o tempo de detenção hidráulica (TDH) e os períodos de aeração e não aeração. Para cada condição operacional, foram feitos os seguintes estudos: avaliação da eficiência de remoção de matéria orgânica e nitrogênio, determinação da atividade nitrificante e desnitrificante, determinação do número mais provável (NMP) da comunidade nitrificante e desnitrificante, perfis temporais e análise da comunidade microbiana. O sistema apresentou elevada remoção de N-total, com valores médios de 80% para valores de TDH de 12 e 10 horas, sob 2 horas de aeração e 1 hora sem aeração. Com a diminuição do TDH para 8 horas, houve queda na eficiência do sistema para 70% (mantendo-se os períodos de aeração de 2 horas e não aeração de 1 hora). Alterando-se o período de aeração para 3 horas, mantendo-se em 1 hora o período sem aeração, o reator apresentou eficiência média de remoção de N-total de 79% com o TDH de 8 horas. A remoção de DQO foi elevada em todas as fases, com valores médios em torno de 90%. Os resultados da atividade nitrificante e desnitrificante foram condizentes com valores encontrados na literatura para sistemas que operam com remoção simultânea de matéria orgânica e nitrogênio. Os perfis temporais mostraram que não houve variação nas formas de nitrogênio (N-NH4+, N-NO2- e N-NO3-) no efluente, apesar da operação sob a aeração intermitente devido ao grau de mistura imposto pela recirculação interna. A concentração de sólidos no efluente foi relativamente baixa quando comparada à concentração de efluentes de reatores de biomassa suspensa, com valor máximo de SSV igual a 108mgSSV.L-1. A presença do Metazoário Aelosomas sp no efluente do reator indica um possível consumo do lodo excedente no reator por esses microrganismos. As análises microbiológicas mostraram uma elevada abundância relativa de gêneros aeróbios facultativos, capazes de utilizar N-NO3- e N-NO2- como receptor de elétrons na ausência de oxigênio. Também se verificou a presença do gênero Comamonas sp em elevada abundância relativa. Esse gênero apresenta microrganismos capazes de realizar a nitrificação heterotrófica e a desnitrificação aeróbia. No entanto, os ensaios realizados não permitem inferir sobre a ocorrência desses processos. Desse modo, os processos convencionais de nitrificação e desnitrificação, tanto pela estratificação do biofilme devido à formação de gradiente de concentração de oxigênio dissolvido, quanto devido à aeração intermitente, certamente tiveram papel preponderante na remoção de nitrogênio. Os resultados obtidos permitem considerar o reator LEAI como uma alternativa tecnicamente viável para a remoção simultânea de matéria orgânica e nitrogênio de esgotos sanitários. / This study aimed at evaluating the organic matter and nitrogen removal from sewage in a structured bed reactor subjected to intermittent aeration. The reactor had a total volume of 11.6 L and bed porosity of 52%. Thirteen polyurethane foam cylinders of 3 cm diameter and 60 cm height were fixed vertically inside the reactor using PVC rods. The reactor was continuously fed with sewage collected from a sanitary sewer passing near the laboratory where the system was assembled. The reactor was provided with internal recirculation system with a recirculation ratio at 3, a value adopted after conducting hydrodynamic tests. Four different operating conditions were tested, varying the hydraulic retention time (HRT) and aeration and non-aeration periods. Nitrogen and organic matter removal efficiencies, nitrifying and denitrifying activities, and the most probable number (MPN) of nitrifying and denitrifying communities were evaluated for each operational condition. The reactor presented a Total-N removal efficiency of 80%, at HRT of 12 hours and 10 hours and aerated and non-aerated periods of 2 hours and 1 hour, respectively. With decreasing the HRT to 8 hours, the Total-N removal efficiency decreased to 70% for the same aeration and non-aeration periods. After increasing the aerated period to 3 hours and keeping the non-aerated periods of 1 hour and HRT of 8 hours, the system attained the Total-N removal efficiency of 79%. COD removal efficiencies were about 90% in all operational condition. Nitrifying and denitrifying activities were similar to those found in the literature for systems presenting simultaneous nitrification and denitrification, and carbon removal. No variation in nitrogen forms (NO3--N, NO2--N and NH4+-N) was observed during a cycle of intermittent aeration. The solids concentration in effluent was relatively low compared to the concentration of suspended-growth biomass reactors, with a maximum value of VSS of 108 mgVSS.L-1. The presence of the metazoan Aelosomas sp in the effluent in all operational conditions indicated a possible use of the excess sludge in the reactor by these microorganisms. Microbiological analysis showed a high relative abundance of aerobic/facultative microorganisms, capable to use NO3--N and NO2--N as electron acceptor in the absence of oxygen. It was also verified the presence of the genus Comamonas sp with high relative abundance. This genus presents microorganisms able to perform heterotrophic nitrification and aerobic denitrification. However, the assays do not allow us to infer the occurrence of these processes. Thus, the conventional processes of nitrification and denitrification certainly played a preponderant role in nitrogen removal both by the stratification of the biofilm due to the formation of a concentration gradient of dissolved oxygen, as due to the intermittent aeration. The results allow considering the reactor as a viable technological alternative for the simultaneous removal of organic matter and nitrogen of sewage.

Os manguezais são ecossistemas que portam comunidades vegetais típicas de ambientes alagados, resistentes à alta salinidade da água e do solo. Não são muito ricos em espécies, porém, destacam-se pela grande importância ecológica que desempenham. Por isso podem ser considerados um dos mais produtivos ambientes naturais do Brasil. Os solos do subsistema estuarino do manguezal são pouco conhecidos e a ênfase em sua descrição e estudo neste trabalho surgiu do fato de que no Estado de São Paulo inúmeras áreas de mangue vêm sendo alvo de constante pressões sócio-econômicas. No município do Guarujá, assim como em grande parte da Baixada Santista os solos de mangue vêm sofrendo crescente degradação devido à ocupação urbana de alta intensidade e saneamento básico precário. Este trabalho teve como objetivo estudar as características mineralógicas e fisico-químicas em uma transeção de solos de mangue do rio Crumahú, no município do Guarujá, junto ao bairro Morrinhos, e determinar a distribuição horizontal e vertical de poluentes em função da descarga de efluentes urbanos. Os perfis foram amostrados, utilizando amostrador para solos inundados, em 3 profundidades numa transeção de 160m, que vai da margem do canal do rio Crumahú até a restinga, e com pontos de coleta a cada 10 m. No laboratório, foram realizadas análises físicas, químicas e mineralógicas. A mineralogia das frações areia, silte e argila foi estudada por meio de difratogramas de raio-X. Para a distribuição de poluentes gerados em função da descarga pontual de esgoto doméstico foram utilizados traçadores fecais fazendo uso da relação coprostanol/colesterol entre outras, para confirmação da contaminação. Análises com os traçadores foram feitas por cromatografia gasosa. A análise granulométrica evidencia mudanças do regime de sedimentação recente. O microrrelevo do maguezal é dinâmico e isso foi evidenciado pela distribuição granulometrica. O fluxo e refluxo da maré influenciou alguns atributos do solo ao longo da transeção como a concentração de cátions e ânions solúveis e a condutividade elétrica. Com o secamento das amostras de solo, houve uma oxidação induzida o que levou à diminuição do pH, aumento de sulfato e liberação de Al trocável. Foram encontrados minerais como caulinita, mica, esmectita, ortoclásio e quartzo. Os maiores índices de contaminação foram encontrados na profundidade de 30-50 cm, enquanto que, na profundidade de 60-80 cm esta não foi detectada. A zona de contato mangue-restinga caracteriza-se como local de acúmulo de contaminantes Foi verificada a diminuição das relações de esteróis no sentido do prolongamento da transeção. Toda a área estudada está contaminada por esgoto doméstico podendo colocar em risco todo o ecossistema local. / Mangroves are ecosystems that carry typical biological communities, adapted to flooded environments, which are resistant to water and soils salinity. Although they are not very rich in species, they stand out for their great ecological importance. Hence, they can be considered one of the most productive natural environments of Brazil. Little is known about the soils in a mangrove ecosystem, and the emphasis on its study in the present work came about as a consequence of the fact that in São Paulo State many of these ecosystems are continuously suffering from antropic impacts. In Guarujá municipal district, as well as in a large part of Baixada Santista, mangrove soils are suffering from degradation due to the high-density urban occupation and precarious sanitary conditions. The objective of this work was to study the mineralogical and physicochemical characteristics of mangroves soils located on a transect in the Crumahú river, in Guarujá municipal district; and to determine the horizontal and vertical distribution of pollutant. Profiles were sampled at 3 different depths along a transect of 160m, using a sampler for flooded soils. The physical, chemical and mineralogical analyses were carried out in the Laboratory. X-ray diffractions were used for the characterization of sand, silt and clay fraction mineralogy. Faecal tracers (coprostanol/cholesterol) were used to characterize the pollutant distribution along the transect. Faecal tracer analyses were made by gaseous chromatography. The granulometric analysis showed recent changes in the sedimentation pattern. The mangrove microrelief is dynamic and this could be observed by the granulometric distribution. The tides influenced some soil attributes along the transect such as soluble cations and anions concentration and electrical conductivity. After the samples were dried, there was an induced oxidation resulting in a pH decrease, sulphate increase and exchangeable aluminum liberation. Kaolinite, mica, smectite, orthoclase and quartz were found in the samples. The largest indexes of contamination were found at the depth of 30-50cm while, at the depth of 60-80cm, no contamination was detected. The area where the mangrove meets the “restinga” (coastal reef) is characterized by an accumulation of pollutants. Sterols rate decreased along the transect. The whole studied area is polluted by domestic sewage what could put in risk the whole local ecosystem.

Este trabalho apresenta e discute os resultados obtidos na operação de quatro reatores anaeróbios operados em bateladas seqüenciais, projetados em escala piloto, para tratamento de 7,8 m3.dia-1 de esgotos sanitários, coletados da rede coletora que atravessa o Campus da USP de São Carlos. Cada sistema (1,2 m3) foi concebido para tratamento de 1,95 m3.dia-1 de esgoto sanitário, com concepções geométricas (relação L-altura/D-diâmetro), mecânicas (agitação mecânica ou recirculação de líquido) e tipo de retenção de biomassa diferentes. Três unidades eram do tipo ASBR (anaerobic sequencing batch reactor) e outro tipo ASBBR (anaerobic sequencing batch biofilm reactor) com leito fixo composto de matrizes cúbicas de espuma de poliuretano. Os ciclos operacionais tinham duração de oito horas perfazendo no total três ciclos por dia em cada sistema. O monitoramento dos reatores incluiu a determinação de DQO, pH, sólidos em suspensão totais (SST) e voláteis, ácidos voláteis totais, alcalinidade no afluente e efluente, bem como a concentração de metano no biogás. O ensaio experimental foi dividido em duas etapas distintas, sendo que na primeira (227 dias), os reatores não receberam inóculo e na segunda (66 dias) houve a inoculação prévia de lodo anaeróbio granular. Em ambas etapas, os dois reatores ASBR com mesmo tipo de agitação por recirculação de líquido, mas com diferente relação L/D não apresentaram desempenho satisfatório. Os valores médios de eficiência de remoção de DQO e de SST foram próximos de 40% e 60%, respectivamente. No efluente a concentração média foi de 300 mgDQO/L e de 100 mgSST/L. Nos reatores, ASBR com agitação mecânica e, ASBBR com biomassa imobilizada, os resultados médios obtidos foram melhores. O reator ASBBR atingiu eficiência média de 65% e 75% em remoção de DQO e SST, enquanto no ASBR com agitação mecânica chegou-se a 60% e 85%, respectivamente. A concentração média no efluente dos reator foi de 150 mgDQO/L e 60 mgSST/L no ASBBR e 220 mgDQO/L e 50 mgSST/L no ASBR com agitação mecânica. / This study reports and discuss several data obtained using four pilot scale anaerobic sequencing batch reactor, treating 7.8 m3.d-1 of domestic sewage from the Sao Paulo University sewer treatment system (Campus- São Carlos). Each reactor system (1.2 m3) was designed for the treatment of 1.95 m3.d-1 of domestic sewage with different geometric reactor characteristics (ratio L-length/D-diameter), mechanical (mechanical mixing or liquor re-circulation) and biomass retention type. Three reactors were a conventional ASBR (anaerobic sequencing batch reactor) with granular biomass and another one, an anaerobic sequencing batch biofilm reactor (ASBBR), which was composed with cubic matrices of polyurethane foam. The reactors were operated within 8-h of a sequential batch cycle, which were attained in three cycles by day for each system. Chemical oxygen demand (COD), pH, total suspended solids (TSS), volatile fatty acids, bicarbonate alkalinity in both the influent and effluent were monitored in the different cycles. Methane concentration was also assessed in the same period using Gas Chromatography (GC). The experiments were divided in two different phases. In the first phase, which corresponded to 227 d, the reactors were not inoculated. In the second phase (66 d) the reactors were then inoculated with anaerobic granular sludge. It was observed that in both operational phases, the two ASBR reactors, with the same re-circulating process of the mixed liquor, but with different L/D ratio, showed non-satisfactory results. The average values of COD and TSS removal were close to 40 and 60%, respectively. In the effluent, the average values were of 300 mgDQO/L and 100 mgTSS/L. ASBR reactors with mechanical mixing and ASBBR reactor with immobilized biomass showed better results. The average removal efficiency observed was of 65 and 75% for COD and TSS, respectively. ASBR reactors with mechanical mixing reached the efficiency of 60 and 85% for COD and TSS removal. The average concentration in the effluent was of 150 mgDQO/L and 60 mgSST/l in the ASBBR reactor; and 220 mgCOD/L and 50 mgTSS/L in the ASBR reactor with mechanical mixing.

O atual cenário de escassez hídrica enfrentada por certas regiões e o crescente grau de poluição dos recursos hídricos motivam pesquisas por alternativas para suprir esse déficit, uma vez que a água é um dos mais importantes recursos. Nesse cenário o reuso de água é uma importante e estratégica alternativa de instrumento de gestão de recursos hídricos, pois ao mesmo tempo em que reduz a pressão sob as fontes de água, também reduz significativamente os impactos gerados pelos lançamentos de esgotos em corpos receptores. Desse modo, o trabalho contemplou uma modalidade de reuso ainda não muito estudada, o reuso potável. Por ser uma modalidade que apresenta grandes riscos o trabalho se apoiou nos três aspectos principais associados: tecnologia, escassez e aceitação da população. O trabalho apresenta um estudo de caso para região metropolitana de Vitória, onde foi realizada uma projeção da demanda por recursos hídricos para curto (2015), médio (2020) e longo (2030) prazos, que quando comparada com a disponibilidade hídrica da região, concluiu que num futuro próximo (2015) a demanda será maior que a oferta. Para suprir esse déficit foi proposta uma alternativa de sistema de reuso potável indireto e feito uma avaliação da aceitação da população. / The current scenario of water scarcity faced by some regions and increasing degree of pollution of water resources motivate researches for alternatives to supply this deficit, since water is one of the most important resources. In this scenario, water reuse is an important and strategic alternative tool of water resources management, because while it reduces the pressure on water supplies, also significantly reduces the impacts caused by sewage discharge into receiving bodies of water. Thus, the work contemplated a form of reuse that is not so well studied, the potable reuse. Being a type that presents great risks, the work was supported in three main aspects associated with: technology, scarcity and public acceptance. The work presents a case study for the metropolitan region of Vitória, projected water demands for short (2015), medium (2020) and long (2030) terms, that when compared to water availability in the region, concluded that in the near future (2015) demand will be greater than the supply. To increase the disponibility of water was proposed an alternative system of indirect potable reuse and made an assessment of public acceptance.

Este trabalho avaliou o desempenho de um sistema que combina os processos anaeróbio e aeróbio, para tratamento de esgoto sanitário, operado de modo contínuo sem e com recirculação da fase líquida. A combinação dos processos anaeróbio e aeróbio tem como objetivo aproveitar as vantagens de cada um, minimizando seus aspectos negativos. Foi utilizado um reator, em escala de bancada, de leito fixo e fluxo contínuo de escoamento ascendente com argila expandida e espuma de poliuretano como suportes de imobilização da biomassa. O desempenho do sistema foi avaliado em três diferentes tempos de detenção hidráulica (TDH), 6, 8 e 10 horas, na fase anaeróbia, nos quais os melhores valores de remoção de matéria orgânica chegaram a 80%, com valores de DQO efluente abaixo de 150 mg/L. Com a inserção da fase aeróbia ao sistema (TDH de aproximadamente 11 horas, sendo 8 horas para a fase anaeróbia e 3 horas para a fase aeróbia), a eficiência subiu para mais de 90% com DQO efluente abaixo dos 50 mg/L. A nitrificação ocorreu perto do 15° dia operacional do sistema combinado e estava praticamente estável ao fim dessa etapa operacional. Após o 20º dia de operação as concentrações de nitrito mantiveram-se sempre baixas, o que indica equilíbrio da nitrificação. Foram obtidos ganhos quando feita recirculação do efluente tratado, principalmente em relação à remoção de matéria orgânica (95%) e remoção de nitrogênio total que foi de 75% para razão de recirculação de 1,5. O reator avaliado apresentou estabilidade operacional, alta remoção de matéria orgânica e nitrogênio sem a necessidade de adição de fonte exógena de carbono e de suplementação de alcalinidade. / This work evaluated the performance of a system that combines anaerobic and aerobic processes, for treatment of domestic sewage. The bench-scale fixed-film reactor was operated in a continuous way without and with recycle of the liquid phase. Expanded clay and polyurethane foam were used as supports for immobilization of the biomass. Initially, the system was operated under anaerobic condition and its performance was evaluated for three different hydraulic retention times (HRT), 6, 8 and 10 h. In this phase, COD removal efficiency of 80% was reached for HRT of 10 h, with effluent COD below 150 mgCOD/L. The combined anaerobic-aerobic operation (HRT of approximately 11 h, being 8 h for the anaerobic phase and 3 h for the aerobic phase) favored the organic matter removal that reached 90%, with effluent COD below 50 mgCOD/L. The operation with liquid recycle provided the best results with COD removal of 95% and total nitrogen removal of 75% under recycle ratio of 1.5. The anaerobic-aerobic fixed bed reactor, with recycle of the liquid phase, proved to be an excellent alternative for domestic sewage treatment, mainly when organic matter and nitrogen removals are required. The concomitant C and N removal without addition of exogenous source electron donor and with no additional alkalinity supplementation was the main advantage of this reactor over the conventional reactors applied for this purpose.

Nessa pesquisa foram testadas tanto CCM com membranas e sem membranas que tinham por característica reproduzir sistemas de tratamento de esgoto sanitário. A etapa experimental desse trabalho foi dividida entre o Brasil (ensaios com CCM sem a MTP e utilizando esgoto sanitário) e Portugal (ensaios com CCM tradicionais de uma e duas câmaras, utilizando água residuária sintética e a bactéria Lactobacillus pentosus). A execução em dois locais diferentes resultou em um maior aprofundamento e desenvolvimento da pesquisa. As CCM foram avaliadas principalmente quanto ao potencial elétrico e eficiência da degradação de compostos orgânicos (esgoto sanitário e água residuária sintética). Para os dados obtidos no Brasil, as três configurações apresentaram maior diferença na potência em função do modo de operação. A operação intermitente apresentou a maior potência (11 mW/m2) para a CCM cilíndrica de fluxo ascendente, enquanto que operação continua a maior potência (4,2 mW/m2) foi obtida para a CCM retangular de fluxo horizontal, a qual também apresentava uma maior facilidade na manutenção quanto aos eletrodos (adição/remoção). A CCM cúbica de fluxo ascendente devido a sua concepção simples demandava um sistema complementar para o aumento da remoção de DQO. Apesar da baixa potência mensurada para os ensaios realizados no Brasil há de se pontuar que os mesmos foram obtidos para reatores sem membranas e utilizando o esgoto sanitário, o qual apresentou grande sazonalidade. Para a etapa realizada em Portugal, foi possível realizar quinze diferentes ensaios e mais um ensaio específico de crescimento. A maior potência (10,37 mW/m2) foi obtida para CCM de câmara dupla operada de modo contínuo para um tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 horas. A maior potência obtida para a CCM de câmara única foi de 5,53 mW/m2 quando houve a adição do extrato de levedura (função teórica de mediador). A potência da CCM, na maioria das vezes, esteve relacionada à proporção de sólidos voláteis e totais, SV/ST, quantidade de bactérias, pH, características de operação e por fim a configuração da CCM. O ensaio de crescimento revelou a correlação da potência em função da quantidade de bactérias inseridas da massa do biofilme (SV) e mostra-se como uma ferramenta na avaliação da potência das CCM. / In this research were tested MFC with membranes and without membrane that aimed to reproduce the characteristics of sewage treatment systems. The experimental phase of this work was divided between Brazil (MFC membrane-less using sewage) and Portugal (MFC tests with traditional single and dual chamber, using synthetic wastewater and Lactobacillus pentosus bacteria). The performance in two different locations resulted in a further deepening and development of research. The MFC were evaluated primarily on the electric potential and efficiency of degradation of organic compounds (sewage and synthetic wastewater). For data obtained in Brazil, the three patterns showed greater difference in power as a function of the operating mode. The intermittent operation showed the highest power (11 mW/m2) for the MFC cylindrical upflow, while operation continues the increased power (4.2 mW/m2) was obtained for the rectangular horizontal flow CCM, which also had an easier maintenance as the electrodes (addition/removal). The upflow cubic MFC because of its simple design required a complementary system to increase the COD removal. Despite the low power measured for tests conducted in Brazil there to point out that they were obtained for reactors without membranes and using the sanitary sewer, which showed a high seasonality. To step held in Portugal, was possible fifteen different tests and more individual test growth. The higher power (10.37 mW/m2) was obtained for MFC dual chamber continuously operated for a hydraulic retention time (HRT) of 20 hours. The greater potency obtained for the single chamber MFC was 5.53 mW/m2 when there was the addition of yeast extract (theoretical mediator function). The potency of MFC, most often been related to the proportion of total solids and volatile, VS/TS, the amount of bacteria, pH, operating characteristics, and finally the configuration of the MFC. The growth assay revealed the correlation power as a function of the quantity of bacterial biofilm mass inserted (VS) and shows up as a tool in assessing the potency of the MFC.