Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:12:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327994.pdf: 1803321 bytes, checksum: 56a909b73b9a9f302a055a42abe66ab2 (MD5) Previous issue date: 2014 / Com a crescente preocupação a respeito da poluição hídrica e as possíveis doenças que possam ser causadas através da contaminação com protozoários, surge a filtração em margem como uma das possíveis soluções para o problema, já que pode remover através de filtração os organismos que são resistentes a desinfecção química e algumas vezes podem acabar atingindo as redes de distribuição. Sendo assim, este trabalho objetivou avaliar a eficiência da filtração em margem em colunas de sedimento para remoção de Cryptosporidium spp. através do uso microesferas de poliestireno para simulação deste protozoário. Para consecução desta pesquisa, foi realizado um estudo contendo 5 colunas filtrantes a fim de simular os primeiros metros da filtração em margem, onde foram aplicadas as microesferas simuladoras do protozoário Cryptosporidium spp. Previamente a aplicação das microesferas, procurou-se identificar a quantidade de tempo necessária para que o sistema piloto fosse considerado aclimatado. O controle da qualidade da água produzida pela filtração em margem foi realizado através do monitoramento dos seguintes os parâmetros: carbono orgânico total, coliformes totais, condutividade, cor aparente, cor verdadeira, E. Coli, oxigênio dissolvido, pH, sólidos dissolvidos totais, temperatura e turbidez. A análise das microesferas de poliestireno foi realizada em microscópio de fluorescência. Com base nos resultados obtidos, considera-se aclimatado o sistema piloto após 45 dias de operação, pois nessa altura já é possível alcançar resultados suficientemente bons para se enquadrarem na Portaria nº 2914/2011. Foi também possível concluir que a filtração em margem mostrou-se efetiva na remoção de microesferas de poliestireno a partir de 3 m de leito filtrante. No que diz respeito a turbidez como indicador da presença de Cryptosporidium spp., considera-se que este não corresponde a um indicador confiável, pois houve a presença das microesferas de poliestireno até mesmo quando a turbidez alcançava valores menores que 0,5 uT, como recomenda a legislação brasileira.<br> / Abstract : With the increasing concern about water pollution and possible diseases that may be caused by contamination with protozoa, rises the bank filtration as a possible solution to the problem, since it can remove by filtration, organisms that are resistant to chemical disinfection and can sometimes end up reaching the distribution networks. Thus, this study aimed to evaluate the efficiency of bank filtration by sediment columns for the removal of Cryptosporidium spp. through the use of microspheres for simulation of this protozoan. To achieve this research, was performed a study containing 5 filter columns to simulate the first few meters of bank filtration, where the microspheres simulating the protozoan Cryptosporidium spp. was applied. Previously the application of microspheres, sought to identify the amount of time required for the pilot system to be considered acclimated. The control of the water quality produced by bank filtration was performed by monitoring the following parameters: total organic carbon, total coliform, conductivity, apparent color, true color, E. Coli, dissolved oxygen, pH, total solids dissolved, temperature and turbidity. The analysis of polystyrene microspheres was performed with a fluorescence microscope. Based on the results obtained, it is considered acclimated the pilot system after 45 days of operation, because then it is possible to achieve results good enough to fit the Brazilian legislation. It was also concluded that the bank filtration proved to be effective in the removal of polystyrene microspheres from 3 m filter bed. Regarding the turbidity as an indication of the presence of Cryptosporidium spp., it is considered that this does not correspond to a reliable indicator because there was the presence of polystyrene microspheres even when the turbidity reached values lower than 0,5 NTU, as recommended in Brazilian legislation.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:14:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328353.pdf: 2748241 bytes, checksum: f3e8de437908fedb097a41a6c81f62a3 (MD5) Previous issue date: 2014 / A drenagem ácida mineral (DAM) é um dos mais graves problemas da mineração em termos mundiais, com elevado impacto negativo sobre os cursos hídricos e a vida aquática. As principais características da DAM são baixos pH e elevadas concentrações de sulfatos e diferentes íons metálicos (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn, Fe, Al, Cr, Mn, Mg, etc.), muitos dos quais são tóxicos para os ecossistemas e, em última instância, para a saúde e qualidade de vida humana. O objetivo deste trabalho foi estudar o potencial da casca de camarão in natura para remoção de metais e ácidos presentes nas águas impactadas por DAM, visando obter, após tratamento, uma água dentro dos padrões legais exigidos que possibilite seu reuso para fins secundários não potáveis. As águas objeto da pesquisa foram provenientes do Manancial da Língua do Dragão (MLD), em Siderópolis-SC, e do rio Sangão (RS) ao passar pela cidade de Criciúma-SC, ambas com pH na faixa de 3 e elevados teores de Al, Fe, Mn e SO42-. Foram realizados ensaios preliminares comparativos de substratos em regime de batelada visando avaliar a influência do pH, da relação quantidade de substrato/volume de água, do tempo de contato e da velocidade de agitação na remediação das águas. Os resultados mostraram que a elevação do pH das amostras e a remoção de íons metálicos foram maiores com casca de camarão do que com quitina comercial. Em contraste, a concentração de sulfato não apresentou modificações após os tratamentos, indicando que, nas condições testadas, a quitina não é um agente adequado para a remoção deste contaminante. No intuito de identificar os parâmetros ideais do experimento, assim como o grau de influência/dependência das variáveis estabelecidas, foi efetuado um planejamento fatorial para água RS tratada com corpo de camarão por meio do Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Em termos de eficiência na remoção das espécies poluentes, foi possível determinar as melhores condições experimentais em 188 rpm e 8,975 g ×L-1 de casca de camarão. Os estudos cinéticos revelaram que o modelo de pseudo-segunda ordem forneceu os melhores ajustes dos dados experimentais, confirmando que o controle do mecanismo de velocidade é a adsorção química. Como esperado, os maiores valores de velocidade inicial de adsorção corresponderam a Fe e Al, que são os metais mais abundantes na água objeto de tratamento. Foram efetuados experimentos em fluxo contínuo descendente em escala laboratorial da água RS através de uma coluna preenchida com casca do corpo de camarão. Nas condições analisadas, o padrão para reutilização da água pode ser assegurado até t ~60 min (água de classe III) e t ~300 minutos (padrão de lançamento de efluentes). As capacidades de adsorção de Fe, Al e Mn calculadas pelas curvas de ruptura resultaram em 10,41; 32,62 e 5,56 mg por grama de casca do corpo de camarão, respectivamente, valores em consonância ou mais altos que os encontrados na literatura para outros adsorventes. O estudo por MEV parece confirmar a presença sobre a superfície da casca de camarão saturada de material microcristalino e de material amorfo, em acordo com a existência de mecanismos sucessivos de adsorção e precipitação. Realizaram-se também ensaios de toxicologia aguda com Daphnia magna como organismo-teste, com o objetivo de confirmar o potencial do efluente após tratamento com casca de camarão para fins secundários não potáveis. Os ensaios toxicológicos da amostra pós-tratamento com casca de camarão não apresentaram efeitos tóxicos nos organismos-teste. Este fato confirma a adequação, tanto em termos de pH quanto das concentrações residuais de metais na água tratada, para seu reaproveitamento para fins secundários não potáveis. Como conclusão final, cabe destacar o caráter sustentável do tratamento proposto, com o qual se tem conseguido transformar uma água altamente tóxica em um efluente apto para ser utilizado como água de reuso para fins secundários não potáveis por meio de uma tecnologia de baixo custo, dando um valor agregado a um resíduo inicialmente sem valor, a casca de camarão.<br> / Abstract : The acid mine drainage (AMD) is one of the most serious problems of mining on an international level, with high negative impacts on hydric courses and water life. The main characteristics of AMD are low pH and high sulfate and different metals ions (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn, Fe, Al, Cr, Mn, Mg, etc.) concentration, many of which demonstrate toxics for the ecosystems, and, in last case, to the health and quality of human life. This way, the objective of this dissertation is to study the potential of the shrimp shell in natura for removal of metals and acids present in mine impacted waters (MIW), aiming to obtain, after treatment, water within legal standards that enable its reuse for secondary non-potable purposes. The waters studied for this research came from  Língua do Dragão manatial in Siderópolis  SC, and from the river Sangão (RS) which both pass by the city Criciúma  SC, both with pH around 3, and high levels of Al, Fe, Mn and SO4 2-. Preliminary trials were performed using the shell of the body (SB) and the shell of the head (SH), as well as commercial chitin (CC) with 70% of purity for comparative effects in batches to analyze the influence of the pH in the relation quantity of substratum/ water volume, the time of contact and the agitation velocity in the remediation of waters. The results show that the elevation of the pH of the samples was higher with the shrimp shells rather than with the commercial chitin. Oppositely, the concentration of sulfate did not present modifications after treatments, indicating that, in the tested conditions, chitin is not an adequate agent for the removal of this contaminant. In order to identify ideal parameters for the experiment, as well as, the degree of influence/dependency of the established variables, a factorial approach for water RS, treated with shells from shrimps bodies was made, by design compost central rotational (DCCR). In terms of efficiency in the removal of pollutant specimens, it was possible to determine how the best experimental conditions 188 rpm and 8,975g L-1 of shrimp shells. The kinetic studies revealed that the model of pseudo second order provided the best adjustments of experimental data, confirming that the control of the velocity mechanism is the chemical adsorption. As expected, the higher values of initial velocity of adsorption corresponded to Fe and Al, the most abundant metals in the water object of treatment. Experiments in continue descendent flow in laboratorial scale of water RS were made by a column filled with shells of shrimps bodies. In the conditions analyzed, the standard for reuse of water can be reassured until t = 60min (class III water) and t~300minutes (standard for effluent launching). The capacities of adsorption of Fe, Al and Mn calculated through the rupture curves result in 10,41; 32,62 and 5,56mg per gram of shrimp body shells, respectively, values in consonance or higher them found in literature for other adsorptions. The study by MEV seems to confirm the presence of microcrystalline and amorphous material over the surface of saturated shrimp shells, in agreement to the existence of successive mechanisms of adsorption and precipitation. Studies of acute toxicology with Daphna magna as test organism were also performed with the goal of confirming the potential of effluent after treatment with shrimp shells for secondary non-potable uses. The toxicological studies of the samples after treatment with shrimp shells did not present toxic effect on the test organisms. This fact confirms the suitability, not only in terms of pH, but also the residual concentrations of metals in the treated water, for its reuse for secondary purposes. As a final conclusion, the sustainable character of the proposed treatment can be pointed out, with which it has been possible to transform an extremely toxic water in an effluent capable of being used as reuse water for secondary non-potable purposes by a cheap technology, giving an earned value to a residue initially without value, the shrimp shell.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:19:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328551.pdf: 3239573 bytes, checksum: 14d4c691abfae124d41a3772d1c36011 (MD5) Previous issue date: 2014 / O sequestro geológico de carbono tem se mostrado uma importante alternativa para a redução das emissões atmosféricas de CO2. No entanto, potenciais vazamentos, provenientes da formação armazenadora, podem atingir aquíferos e comprometer sua qualidade. O desenvolvimento de técnicas para detecção de vazamentos pode auxiliar na agilidade de adoção de medidas mitigadoras. O uso de variáveis geoquímicas como indicadoras de exsudações pode ser uma técnica viável pelo fato de a água subterrânea poder sofrer variações expressivas em alguns parâmetros geoquímicos em fases muito iniciais de seu contato com o CO2. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar possíveis variáveis hidrogeoquímicas indicadoras da interação entre CO2e um aquífero de reatividade limitada para detecção de vazamentos provenientes de sequestro geológico. Para isso, foi realizada uma simulação, em campo, de vazamento de um sítio de armazenamento geológico de CO2, por meio da injeção controlada de CO2 diretamente na porção saturada de um aquífero de reatividade limitada. O monitoramento da água subterrânea foi realizado por meio de poços multinível e análises físico-químicas. O principal efeito da injeção de CO2 no aquífero foi a acidificação da água subterrânea, observada pela diminuição do pH durante o experimento. Alterações de variáveis que estão relacionadas com a solubilização de íons (como alcalinidade e condutividade elétrica), não apresentaram variações significativas,devido à mineralogia de reatividade limitada do aquífero, composto predominantemente por quartzo. Alterações do potencial de oxidação redução e do oxigênio dissolvido, ocasionadas pelo fluxo de CO2 gasoso, não foram significativas. Considerando as características físicoquímicas do solo e da água subterrânea, o pH foi a variável geoquímica que apresentou maior potencial para detecção de CO2 nas águas subterrâneas devido a abrangência e representatividade dos efeitos neste tipo de aquífero.<br> / Abstract: Carbon geologic sequestration has been pointed out as an import antalternative for reducing atmospheric CO2 emissions. However, potential leaks from the storage formation can reach shallow freshwater aquifers and compromise its quality. The development of techniques for CO2 leak detection in shallow aquifers can assist in the promptly adoption of mitigation measures. The use of geochemical parameters as CO2 leakage detection can be a viable technique once groundwater may suffer significant variations in some geochemical parameters in very early stages of their contact with the CO2. Thus, the aim of this work was to evaluate possible hydrogeochemical variables indicative of the interaction between CO2 and limited reactivity aquifer to detect leaks from geological sequestration. To accomplish this purpose, a field leak simulation was performed through the controlled release of CO2 in the saturated portion of a limited reactivity aquifer. The monitoring of groundwater was performed by means of multilevel wells and physicochemical analyzes. The main effect of CO2 injection into the aquifer was the acidification of groundwater, observed by the decrease in pH during the experiment. Changes of variables that are related to the solubilization of ions (i.e. alkalinity and conductivity), showed no significant variations due to limited reactivity mineralogy of the aquifer, composed predominantly of quartz. Changes of oxidation-reduction potential and dissolved oxygen, caused by the flow of gaseous CO2, were not significant. Considering the physicochemical characteristics of the soil and groundwater, the pH was the variable that most geochemical potential for CO2 detection in groundwater due to scope and representation of the effects in this type of aquifer.

Dissertaçao (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:22:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 330828.pdf: 1836993 bytes, checksum: 6dbad0da51d90b12e13b3a7d235ac10f (MD5) Previous issue date: 2014 / Uma das formas de se avaliar o impacto odorante causado por emissões atmosféricas é através da determinação da concentração odorante. Para tal, uma amostra do odor é coletada em campo e é analisada em laboratório por jurados olfatométricos certificados. Para certificar esses jurados, os laboratórios aplicam normalmente a metodologia recomendada pela norma CEN 13.725/2003, um processo oneroso, trabalhoso e que demanda bastante tempo. Na rotina laboratorial do Laboratório de Controle da Qualidade do Ar - LCQAr pertencente à Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, foi detectado que a eficiência de seleção de jurados era insatisfatória, despendendo muitos recursos e tempo para a aprovação de poucos candidatos. Este trabalho teve como objetivo geral a proposição de um teste a ser aplicado previamente ao processo de certificação, visando aumentar a eficiência de aprovação de candidatos ao descartar primariamente pessoas menos aptas a serem certificadas. Para tal, foram utilizados de forma combinada conceitos contidos nas normas CEN 13.725 (CEN, 2003), ASTM 679 (2011) e ASTM 544 (2010) para a criação de uma nova metodologia. Ao todo 31 candidatos voluntários passaram pelo teste da pré-seleção e pela certificação. Como resultado principal, verificou-se um ganho de eficiência de aprovação de até 46% ao aplicar a nova metodologia de pré-teste em relação ao processo de certificação sem o uso da pré-seleção de candidatos. Os experimentos foram realizados no Laboratório de Controle da Qualidade do Ar - LCQAr, na Universidade Federal de Santa Catarina, com a contribuição do Water Research Centre da Universidade de New South Wales - UNSW da Austrália.<br> / Abstract: One way to assess the impact of odorous air emissions, is through the determination of odor concentration. To do this, an odor sample is collected in the field and is analyzed by a certified olfactometric jury at the laboratory. To have this certified jury, laboratories typically apply the methodology recommended by CEN 13 725/2003, which demands a lot of resources and time. For routine monitoring of the Laboratório de Controle da Qualidade do Ar - LCQAr of Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, it was found that the efficiency of selection of olfactometric jury was unsatisfactory, spending a lot of resources and time to the approval of a few candidates. This work has as main objective to propose a test to be applied before the certification process, to enhance the efficiency of the approval of candidates through the discard of people that are less able to be certified. To this end, were used in combination concepts of CEN 13,725 (CEN, 2003), ASTM 679 (2011) and ASTM 544 (2010) for the creation of a new methodology. Altogether 31 volunteers participated of the test of pre-selection and certification. As main result, there was an efficiency gain of up to 46% in approval of candidates when the new methodology of pre-selection was applied. The experiments were performed at the Laboratório de Controle da Qualidade do Ar - LCQAr, Universidade Federal de Santa Catarina, with the contribution of the Water Research Centre, University of New South Wales - UNSW Australia.

Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2015-03-18T20:45:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 330009.pdf: 6453626 bytes, checksum: 4d791383e0ce95f9e26d69759136196d (MD5) Previous issue date: 2013 / As Indicações Geográficas confirmam atributos de produtos e serviços circunscritos ao seu território de origem, outorgando-lhes reputação e, concomitantemente, impulsionando-lhes visibilidade e reconhecimento internacional. Nesse processo, elas estimulam o desenvolvimento econômico e a manutenção, quando não o resgate, das tradições e cultura das comunidades envolvidas. Sob esse prisma, a Indicação Geográfica (IG) corrobora para a sustentabilidade, a partir das características locais e organização e compromisso inerentes ao processo de obtenção da Indicação Geográfica. Para verificar essa hipótese, foi realizado um estudo de caso focado na Cachaça de Salinas, que obteve Indicação Geográfica em 2012 para a cachaça artesanal da região. O estudo envolveu quatro etapas: a) revisão bibliográfica; b) pesquisa no portal do Instituto Nacional da Propriedade Industrial, órgão responsável pela Indicação Geográfica no Brasil; c) identificação dos principais atores; d) coleta de informações e dados com consultores, técnicos dos órgãos federais responsáveis pelo apoio e pela concessão do registro, representantes de entidades de classe apoiadoras da iniciativa e lideranças locais. Como resultado, foi possível verificar a legitimidade da mobilização em torno da obtenção da Indicação Geográfica, envolvendo produtores, Administração Pública, entidades de apoio e instituições de ensino e pesquisa. O estudo de caso evidenciou a falta de indicadores e o estágio embrionário das Indicações Geográficas no Brasil, que ainda não fornecem subsídios suficientes para aferir a consecução de seus objetivos, sendo necessário construir indicadores e realizar benchmarking para verificar sucessos e pontos passíveis de melhoria, respeitando sempre o ritmo e vontade locais.<br> / Abstract : The Geographical Indications confirm attributes of products and services found in their original territory, granting them reputation and alongside boosting their visibility and international acknowledgment. In this process, they stimulate economical development as well as the preservation, when not the recovery of cultures and traditions of the involved communities. From this perspective, the Geographical Indication (GI) corroborates with sustainability, through the local characteristics, organization and commitment inherent to the procedure of obtaining the Geographical Indication. To confirm this hypothesis, we performed a study focused on the cachaça of Salinas, which achieved Geographical Indication in 2012 for the region's artisanal cachaça. The procedure included four steps: a) bibliographical review; b) research on the portal of the National Industrial Property Institute, which is the entity responsible for the Geographical Indication in Brazil; c) identification of the main parts; d) data survey with consultants and representatives of the classes that support the initiative. As a result, it became possible to identify the mobilization of producers, public administration, support entities and education and research institutions in order to obtain the Geographic Indication. The case study shows the lack of indications and the emergent stage of the Geographic Indications in Brazil, which still doesn?t provide sufficient aid for the accomplishment of its goals, making it necessary to create indicators and perform benchmarking in order to verify success and issues to be improved, always respecting locals' wishes and pace.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2015-03-18T20:53:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327699.pdf: 2326362 bytes, checksum: 59adc62a979fda82182c66b6dd144b21 (MD5) Previous issue date: 2013 / O biogás é uma mistura gasosa, proveniente da decomposição anaeróbia de matéria orgânica, e que apresenta grande potencial para aproveitamento energético devido ao seu elevado teor de metano. Para promover uma queima eficiente em sistemas de conversão de energia, porém, alguns dos gases presentes no biogás devem ser eliminados ou ter sua concentração reduzida, como é o caso do sulfeto de hidrogênio (H2S). Esta dissertação pretende abordar a remoção de H2S por meio de óxido de ferro granular. O objetivo desse trabalho foi avaliar a eficiência de remoção de H2S a partir de uma mistura sintética, composta por 200 ppm de deste gás e balanço em N2, com o uso de óxido de ferro granular em uma coluna de 5,8 cm de diâmetro interno. O material granular utilizado é um resíduo proveniente do processo de obtenção do ácido sulfúrico a partir da pirita carbonosa, e que contém em sua composição 98% de hematita (Fe2O3). Foram realizados ensaios para se avaliar qual a melhor combinação entre a quantidade de material e velocidade linear do gás através da coluna, que proporcionassem as melhores eficiências de remoção de H2S. Os ensaios demonstraram que para velocidade linear de 1,0 cm.s-1 e coluna preenchida com 7,5 cm de material, ocorreu a remoção de 0,209 mgH2S.g-1 óxido de ferro granular. Para velocidade linear de 5,0 cm.s-1 e coluna preenchida com 30,0 cm de material, a capacidade de adsorção de H2S encontrada foi de 0,233 mg H2S. g-1 óxido de ferro granular. Os valores resultantes para velocidades lineares e quantidades de material distintas indicaram que para melhores capacidades de remoção de H2S com este material deve-se buscar aliar baixas velocidades lineares do gás e coluna preenchida com grande quantidade de óxido de ferro granular. A comparação da superfície específica BET encontrada entre o óxido de ferro granular utilizado, de 10,12 cm²-g-1 de material, e materiais comerciais utilizados para o mesmo fim, demonstra que o material utilizado nos experimentos apresenta baixa capacidade de remoção de H2S. O valor encontrado para o raio médio dos poros, de 267,2 nm, é classificado na faixa de macroporos, sendo que esta característica também evidencia a baixa capacidade de adsorção de H2S deste tipo de óxido de ferro granular.<br> / Abstract : Biogas is a gas mixture, originated from anaerobic decomposition of organic matter, which presents great energy potential due to its high methane content. To promote efficient energy conversion of biogas in engines, however, some of the gases presented in the mixture must be disposed of or have their concentration reduced, as hydrogen sulfide (H2S). This research aims to assess the removal of H2S by adsorption on granular iron oxide. This evaluation was conducted by making a synthetic gas mixture containing 200 ppm of H2S in balance with N2 run through a column of 5.8 cm of internal diameter, filled with granular iron oxide as adsorbent. The iron oxide used is composed 98% of hematite (Fe2O3), and it is a byproduct of the sulfuric acid formation, which uses carbonaceous pyrite as raw material. Tests to evaluate the best combination between the amount of granular iron oxide and linear gas velocity values were performed, in order to provide the best H2S removal efficiency. The tests have shown that for linear gas velocity of 1.0 cm.s-1 and column filled with 7.5 cm of granular iron oxide led to a removal of 0.209 mgH2S.g-1 of granular iron oxide. For a linear velocity of 5.0 cm.s -1 and column filled with 30.0 cm of granular iron oxide, the adsorption capacity found was 0,233 mg H2S.g-1 of granular iron oxide. The resulting values for distinct linear gas velocities and amount of material used indicate that the best H2S removal capacities can be achieved combining low linear gas velocity values and great loads of granular iron oxide. A comparison of the BET surface area found to the granular iron oxide used, of 10.12 cm ² .g- 1 of material , with the commercial materials used for the same purpose, demonstrated that the granular iron oxide used in the tests presents a low H2S removal capacity. The value found for the average pore radius, of 267.2 nm , is classified in the macropore range, and this feature also indicates a low H2S adsorption capacity for this type of granular iron oxide.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-03-18T21:00:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 332221.pdf: 1518760 bytes, checksum: 700b57971cfddf3549065b052186e3ad (MD5) Previous issue date: 2014 / A produção de lodo em excesso em sistemas de tratamento de efluentes tem se tornado um desafio crescente, onde os passivos ambientais e o elevado custo operacional, aliados às regulamentações ambientais mais rigorosas, tornarão as atuais alternativas convencionais de tratamento e disposição final de lodo, inviáveis em um futuro próximo. Diante disso, o desenvolvimento de estratégias operacionais que possibilitem reduzir a produção biológica de lodo, sem afetar o processo de tratamento, tem sido amplamente incentivado. Assim sendo, o presente trabalho teve como finalidade avaliar a aplicação de ácido fólico (AF) como alternativa de minimização da produção de lodo em um sistema piloto de lodos ativados de aeração prolongada, bem como, analisar as interferências sobre o processo de tratamento. Para isso, a avaliação do sistema experimental foi dividida em duas fases, Fase A, a qual foi utilizada como fase controle e Fase B, correspondendo à etapa de aplicação de ácido fólico. A Fase B foi ainda, subdividida em outras duas fases realizadas sob diferentes condições: uma onde o sistema foi operado de forma contínua (Fase B-teste 1) e a outra após uma nova partida do sistema (Fase B-teste 2). Nestas duas fases teste, ácido fólico foi aplicado continuamente dentro do tanque de aeração, resultando em uma concentração de mistura de 0,3 mg.LÂ ¹. Comparativamente à Fase A, os resultados mostraram uma redução significativa na redução da produção de lodo de 52% na Fase B-teste 1 e 38% na Fase B-teste 2. Quanto às eficiências de tratamento, a Fase B-teste 2 apresentou o maior percentual em termos de remoção de nitrogênio amoniacal (97%), enquanto a Fase A obteve uma eficiência média de 89% e a Fase B-teste 1,73%. Além disso, a aplicação de ácido fólico promoveu um aumento na remoção de fósforo total, apresentando a Fase B-teste 1 e Fase B-teste 2, 28% e 36% de eficiência média. Em relação à remoção de matéria orgânica, medida na forma de DQO e SST, não foram observadas maiores eficiências na remoção destes parâmetros após a aplicação de ácido fólico. A eficiência média de remoção de DQO na Fase A foi de 90%, enquanto nas Fases B-teste 1 e teste 2 foi de 87% e 90%, respectivamente. Já em relação à remoção de SST, a Fase A apresentou 86% de eficiência, a Fase B-teste 1 80% e a Fase B-teste 2 88%. No entanto, foi verificada uma alta estabilidade operacional quando as variações de carga de DQO e SST afluentes foram elevadas. Os resultados das análises microscópicas realizadas com as amostras do tanque de aeração revelaram semelhanças qualitativas entre as espécies encontradas nas fases de operação. Quanto à avaliação de toxicidade aguda do sistema, as amostras do efluente final não apresentaram toxidade sobre o organismo teste. De maneira geral, pôde-se dizer que o uso de ácido fólico mostrou-se como uma alternativa promissora, atendendo aos objetivos propostos com capacidade de reduzir a produção de lodo, bem como de até melhorar a qualidade do efluente final. / Abstract: The large amount of excess sludge generated in wastewater treatment plants (WWTP) is one of the most critical challenges in the field of sewage treatment. Concerns about the environmental health and the operating costs associated with the more stringent effluent regulations, may contribute to make the current conventional alternatives for sludge treatment and disposal limited or unviable in the near future. Thus, various approaches that maintain the effluent quality have been developed to reduce the production of excess sludge in the WWTP. This study aimed to evaluate the use of folic acid as an excess sludge reduction alternative in an extended activated sludge system and investigate the interference of its use in the wastewater treatment performance. Two distinct operational phases were monitored: an extended activated sludge phase used as a control (phase A); and an extended activated sludge with folic acid addition (phase B). Furthermore, phase B was divided into two tests carried under different conditions: test 1 - folic acid addiction in a steady state system; test 2 - folic acid addition thereupon the system start-up. Folic acid was continuous added in a concentration of 0,3 mg.LÂ ¹ directly into the aeration basin. Comparing to phase A (control), the results on phase B showed a significant reduction of the sludge production with 52% for test 1 and 38% for test 2. Test 2 of phase B had the highest efficiency in terms of ammonium removal (97%), followed by phase A with 89% and the test 1 of phase B with 73%. In addition, the application of folic acid (phase B) induced the total phosphorus removal presenting 28% and 36% mean efficiencies for test 1 and test 2, respectively. None greater differences of COD and TSS removal efficiencies were observed after folic acid addiction. In the phase A, the average COD removal was 90%, while test 1 and test 2 was 87% and 90%, respectively. Regarding the removal TSS, phase A showed 86% efficiency, test 1 of phase B 80% and test 2 of phase B 88%. However, it could be verified a high operating stability with a high COD and TSS load rate changes. The microscopic analysis performed with the aeration tank samples showed qualitative similarities between the species found in both operational phases. The effluent of the system for both phases showed no toxicity. In general, it could be affirmed that the folic acid addition in the extended activated sludge system has proved to be a promising alternative for reducing excess sludge production, as well as might improve the effluent quality.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:01:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333144.pdf: 3961375 bytes, checksum: afb37d075999012f802692c5aa894ee2 (MD5) Previous issue date: 2014 / Neste trabalho, faz-se uma análise comparativa do desempenho dos modelos de dispersão AERMOD e SYMOS?97 na simulação de compostos odorantes na atmosfera. Apesar de haver uma vasta quantidade de modelos de dispersão atmosférica descritos na literatura, há uma pequena quantidade de bases de dados que possibilitem a avaliação de resultados obtidos por modelos de dispersão simulando compostos odorantes. Assim, o objetivo deste trabalho é a realização de um estudo comparativo do desempenho dos modelos de dispersão AERMOD e SYMOS´97, para isto, serão utilizados os experimentos de dispersão de Uttenweiler. Ao longo deste trabalho, buscou-se utilizar as melhores configurações do AERMOD para este caso específico. As medições de um anemômetro sônico foram utilizadas e o efeito downwash de obstáculos nas vizinhanças da chaminé de um celeiro de suínos foi considerado. Utilizou-se um fator pico-média a fim de ajustar o modelo à predição de concentrações máximas. A comparação das concentrações modeladas e observadas permitiu a determinação de uma razão pico média que ajustasse os dados modelados aos observados. Para este experimento, o modelo AERMOD tendeu a subestimar as concentrações para a razão pico-média 2,2 apresentando fator de 2 de 23,1%, enquanto que o modelo SYMOS?97 alcançou fator de 2 de 57,7% para a razão pico-média 2,2. Assim, testou-se a utilização de uma razão pico-média maior, igual a 6,6, que permitiu ao modelo alcançar um fator de 2 igual a 53,8%. Após alguns ajustes, o modelo AERMOD superou o desempenho de modelos lagrangeanos para o experimento de Uttenweiler. A detecção do padrão de subestimação do AERMOD para a razão pico-média 2,2 propiciou o melhoramento dos resultados obtidos nas simulações. Através do estudo comparativo realizado neste trabalho, pretende-se contribuir para a ampliação da compreensão da dispersão de compostos odorantes na atmosfera.<br> / Abstract : In this work we make a comparative analysis of the performance of the AERMOD and SYMOS?97 dispersion models for simulating the dispersion of odorous compounds in the atmosphere. Although there are a large amount of air dispersion models in literature, there are few data bases that allow the assessment of results obtained by the dispersion simulation of odorous compounds. The goal of this work is to make a comparative study of the dispersion models AERMOD and SYMOS´97, for this, the Uttenweiler dispersion experiments will be used. Along this comparison we have tried to use AERMOD´s best configurations for this particular case. The measurements of an ultrasonic anemometer were used and the building downwash effect of the obstacles located in the stack vicinity of the pig farm were considered. We also used a peak-to-mean concentration approach to adjust the model to predict peak concentrations. The comparison of observed and modeled concentrations demonstrated allowed the detection of error patterns. The AERMOD model tends to under predict the concentrations for this experiment presenting a factor of two of 23.1% for peak-to-mean ratio of 2,2, while SYMOS?97 reaches 57.7% for the same index and ratio. Thus, the use of a greater peak-to-mean ratio equal to 6.6 was tested, allowing the model to reach a factor of two of 53.8%. After some adjustments, the AERMOD model was able to outperform Lagrangian models while simulating the Uttenweiler dispersion experiments. The detection of the AERMOD?s under predicting pattern for the peak-to-mean ratio of 2,2 allowed the improvement of its results. Through this work we intend to contribute to the better understanding of the dispersion modeling of odorous compounds in the atmosphere.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:08:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333005.pdf: 22437127 bytes, checksum: 7fff9aa514916f2595f87a73d886c766 (MD5) Previous issue date: 2014 / Diversos setores da indústria estão utilizando nanopartículas (NP)metálicas. Contudo, é difícil prever o comportamento dessas no meioambiente sem estudos toxicológicos. Dadas às característicasparticulares das NP, como reduzido tamanho, maior área superficial ecapacidade de aglomeração/dispersão, estas podem se translocarfacilmente pelos compartimentos ambientais potencializando os riscosao meio ambiente e ao homem. A NP de óxido de cromo III (NP Cr2O3)é aplicada na indústria principalmente como pigmentos, catalisadores ematerial refratário, contudo o seu efeito tóxico aos organismos vivos épouco conhecido. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito daNP Cr2O3 na população de algas unicelulares Chlamydomonasreinhardtii, bactéria luminescente marinha Aliivibrio fischeri,microscrustáceo Daphnia magna e investigar o efeito citotóxico, atravésdo ensaio de MTT e lipoperoxidação, sobre células Vero. As C.reinharditii foram expostas às NP Cr2O3 para avaliar os efeitos sobre aprodução de espécies reativas de oxigênio (ROS), atividade esterase,viabilidade celular e fotossistema II. Para o estudo com D. magna,foram realizados teste de toxicidade aguda e crônica. Foram feitos testesde inibição de luminescência com A. fischeri, para os tempos de 15 e 30minutos. As células Vero foram expostas às NP por 24 horas, paraobservação do efeito citotóxico e quantificação de MDA. Os testes comalgas mostraram, em 24 horas, um aumento significativo no nível deROS para toda a população exposta à NP Cr2O3 e CE50,24h de 1,57±0,53g L-1. D. magna mostrou-se sensível à NP Cr2O3, apresentando umaCE50,48h de 101,74 mg L-1. Foi observado efeito crônico sobre D. magnacom valor de CEO de 10 mg L-1 para reprodução e crescimento, e CEO50mg L-1 para o parâmetro longevidade. A bactéria A. fischeri semostrou menos sensível à NP apresentando valores de CE50,15min de769,17±19,69 mg L-1 e CE50,30min de 980,00±134,35 mg L-1. Osresultados obtidos nas avaliações toxicológicas com células Verodemonstraram que a NP Cr2O3 possui um potencial efeito citotóxico,pois reduz a viabilidade celular das células Vero (CE50,24h =0,97±0,56 g L-1). Os resultados demonstraram que a NP Cr2O3 possuipotencial para causar efeito de toxicidade aguda e crônica, bem comoalterações a nível celular em organismos de água doce e salgada.<br> / Abstract : Metallic nanoparticles (NPs) are being used in several industrial fields.However, the toxicologic studies default hinders the observation of thebehavior of these particles on the environment. The intrinsiccharacteristics of NPs such as: low size, larger surface area and capacityto agglomeration / dispersion, facilitate its displacement through ofenvironmental compartments potentiating the environment and humansrisks. Although Chromium (III) oxide nanoparticles (Cr2O3 NP) areapplied in industry mainly as pigments, catalysts and refractory materialforms, studies developed to evaluate its toxic effect on living organismsare scarce. Thus the present study has aimed to evaluate the toxic effectsof Cr2O3 NP on the unicellular algae population Chlamydomonasreinhardtii, the marine luminescent bacteria Aliivibrio fischeri, themicrocrustacean Daphnia magna and to investigate the cytotoxic effectby MTT and lipid peroxidation assay on Vero cells. C. reinhardtii wereexposed to Cr2O3 NP to evaluate its effects on reactive oxygen species(ROS) production, esterase activity, cell viability and photosystem II. D.magna were exposed to NPs suspensions to perform acute and chronictoxicity tests. A. fischeri was exposed to NPs suspensions at 15 and 30minutes to perform luminescence inhibition tests. Vero cells wereexposed to Cr2O3 NPs to a 24h period to observe the cytotoxic effectthrough the MTT assay and to MDA quantification. The results withalgae showed in 24 hours, an significant increase of ROS levels for theentire population exposed to Cr2O3 NPs and EC50,24h of 1.57±0.53 g L-1.The D. magna was sensitive to Cr2O3 NPs, at EC50,48h of 101.74 mg L-1.With respect to chronic toxicity, Cr2O3 NPs showed a statisticallysignificant effect (p < 0.05) on the growth and reproduction parameters(OEC = 10 mg L-1). In relationship to A. fischeri assay, the resultsshowed less sensitivity to NP demonstrating values of EC50,15min =769.17±19.69 mg L-1 and EC50,30min = 980.00±134.35 mg L-1. Theresults obtained of Vero cells showed that Cr2O3 NPs has the cytotoxiceffect potential because it reduces cell viability of Vero cells (CE50,24h =0.97±0.56 g L-1). The results showed that the Cr2O3 NPs have potentialto cause toxic effects (acute and chronic), as well as changes at thecellular level in fresh and salt water organisms.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-29T04:06:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334723.pdf: 4064458 bytes, checksum: 38c3320ec71fb1808501e6dec11c0f14 (MD5) Previous issue date: 2015 / O lançamento de esgotos com tratamento inadequado ou muitas vezes sem tratamento tem conduzido a um cenário de constante degradação ambiental de ambientes aquáticos. Além do aporte de matéria orgânica, destaca-se também nesse processo a elevada carga de nutrientes, especialmente nitrogênio e fósforo, que desembocam nos corpos hídricos e culminam na intensificação do fenômeno de eutrofização. A grande importância na preservação dos recursos hídricos remete à busca por tecnologias que sejam capazes de garantir um efluente tratado com baixo residual de poluentes, minimizando o impacto associado ao seu lançamento. Neste contexto, esta pesquisa teve por objetivo avaliar a utilização de um biorreator à membrana (BRM), operado em batelada sequencial, na remoção de matéria orgânica e nutrientes de esgoto sanitário. Os estudos no BRM foram desenvolvidos a partir de duas etapas. A Etapa 1 envolveu a avaliação do desempenho do BRM e da filtrabilidade do licor misto mediante a variação da idade do lodo (80, 40 e 20 dias). Na Etapa 2, avaliou-se a utilização de agentes químicos (quitosana, MPE ? Membrane Performance Enhancer e FeCl3) como auxiliares na remoção de nutrientes e minimizadores do processo de colmatação das membranas. Os resultados obtidos na Etapa 1 mostraram que a redução da idade do lodo otimizou o rendimento do reator quanto à remoção de nitrogênio total. Por outro lado, a remoção de fósforo não apresentou melhora significativa com a redução da idade do lodo. Contudo, a partir da implementação da fase de pré-aeração no ciclo operacional do reator, melhores resultados foram observados quanto à remoção desse nutriente, de onde se conclui que tal fase é essencial para o bom rendimento na remoção de fósforo na configuração de reator utilizado nessa pesquisa. É importante destacar o efeito da sazonalidade sobre o desempenho do reator na remoção de fósforo, em que foram observadas menores eficiências de remoção desse nutriente no período de verão e maiores no período de inverno. Os resultados mostraram também uma deterioração da filtrabilidade do licor misto durante a operação do reator com idade de lodo de 20 dias, apresentando nesse caso uma maior velocidade de colmatação das membranas. Os resultados da Etapa 2 mostraram que a utilização dos agentes químicos no BRM teve maior efeito sobre a remoção de fósforo, em que a aplicação do FeCl3 resultou na maior eficiência de remoção desse nutriente. A adição dos agentes químicos reduziu a concentração de DQO solúvel do licor misto do BRM, condicionando uma melhor filtrabilidade, com destaque ao MPE, que alcançou uma redução de quatro vezes na velocidade de colmatação das membranas. Por fim, conclui-se, a partir das Etapas 1 e 2, que os melhores resultados formam obtidos a partir das seguintes condições operacionais: idade de lodo de 20 dias; temperatura de até 20 ºC; ciclo operacional com fase de pré-aeração e aplicação do agente químico MPE.<br> / Abstract : The discharge of wastewater without adequate treatment can lead off to several problems in an aquatic ecosystem, one of which is eutrophication due to excessive nitrogen and phosphorus loading. Therefore, the preservation of water resources requires the use of technologies that are able to ensure a treated effluent with minimum residual pollutants, reducing the impact associated with their disposal. In this context, the present study aimed to evaluate the use of a membrane bioreactor (MBR), operated in sequencing batch modality, for organic matter and nutrients removal from municipal wastewater. The studies were performed in two steps. Step 1 includes the evaluation of MBR performance and membrane fouling under different solids retention time (80, 40 and 20 days). In step 2, was evaluated the use of three different kinds of flocculants (chitosan, MPR and FeCl3) in the MBR, aiming a higher nutrient removal and lower membrane fouling. The results from step 1 showed that the solids retention time reduction improved the reactor performance regarding to total nitrogen removal. Likewise, the biological phosphorus removal process (EBPR) was also benefited. However, the MBR phosphorus removal efficiency was only improved from the use of a pre-aeration phase, prior to the beginning of the filtration phase. Although the nutrients removal was benefited from the application of lower solids retention time (20 days), it was found that the filterability of the mixed liquor under such condition was deteriorated, showing the highest membrane fouling rate in this case. The results from step 2 showed that the use of floculants in the BRM had the highest effect on the phosphorous removal process, wherein the application of FeCl3 resulted in the higher removal efficiency of this nutrient. The utilization of floculants reduced the soluble COD concentration of the mixed liquor, providing better filterability, highlighting the MPE, which achieved the higher reduction in the membrane fouling rate. At last, it concludes, from steps 1 and 2, which the best results were obtained from the following operating conditions: solids retention time of 20 days; temperature to 20 °C; operating cycle with pre-aeration phase and application of flocculant MPE.