Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T18:58:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 274143.pdf: 3806993 bytes, checksum: 56534fe06090c63fd6c78c8fa77000d9 (MD5) / Este trabalho analisa aspectos estatísticos das alturas de ondas individuais da agitação marítima medidas pelo ondógrafo do LahHiMar/UFSC, ao largo de Santa Catarina, durante o período que se estende de 11/05/2004 à 07/05/2005. A teoria de Rayleigh é apresentada sucintamente e testada contra dados de campo. Ondas extremas são identificadas, averiguando-se a influência do tamanho do registro sobre a identificação das mesmas, e caracterizadas segundo parâmetros de empinamento e assimetria. Os testes indicam que a função densidade de probabilidade de Rayleigh ajusta-se bem ao histograma de alturas individuais. As relações entre alturas significativas e alturas médias teórica foi verificada nos dados. A teoria estatística (linear) de Rayleigh não apresentou resultados tão bons na previsão da probabilidade de ocorrência de ondas extremas, mas foi capaz de prever com um erro aceitável o valor da maior altura relativa (altura extrema/altura significativa) de onda esperada para o total de ondas individuais observado. Para o caso de Santa Catarina as ondas extremas identificadas geralmente são assimétricas e inclinadas para frente não mostrando tendência de o cavado ser maior do que a crista ou vice e versa.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-23T06:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 246643.pdf: 4402939 bytes, checksum: d69efc992ab8c5897662a2b4f0cf54e0 (MD5) / A ciclofosfamida (CF) é um antineoplásico derivado da mostarda nitrogenada, utilizada no tratamento de vários tipos de câncer. Esse fármaco é incorporado ao meio ambiente, principalmente por excreção urinária de pacientes em tratamento antineoplásico. A CF apresenta uma baixa biodegradabilidade em estações de tratamento de esgoto que operam com sistema aeróbio (KÜMMERER, 2001), indicando que a mesma pode retornar aos corpos d'água. Esse antineoplásico foi selecionado para realização deste estudo por ser amplamente utilizado em estabelecimentos de saúde dedicados ao tratamento de câncer. Este trabalho tem como objetivo estabelecer o grau de biodegradabilidade desse fármaco, verificando também a sua interferência sobre o processo anaeróbio. O teste de biodegradabilidade foi realizado em escala laboratorial. A efetividade do processo de biodegradação da CF foi avaliada através de medição de biogás, análises cromatográficas e toxicológicas utilizando amostras dos efluentes antes e após o tratamento. Os resultados obtidos mostraram que a taxa de remoção de CF variou entre 75,00 a 98,17 %, não sendo detectados metabólitos da degradação da CF. A produção de biogás entre as amostras ocorreu de forma análoga, indicando que a CF não interferiu negativamente na atividade dos microrganismos anaeróbios, essenciais para o sistema. Já, nos ensaios toxicológicos, as amostras de após o tratamento apresentaram uma redução da toxicidade de até 77,5 % em relação às amostras antes do tratamento. No entanto, os valores de CE50 48h encontrados nas amostras indicam que elas ainda possuem uma alta toxicidade, mesmo após o processo de tratamento anaeróbio. The cyclophosphamide (CF) is an antineoplasic derivate from the hydrogenated mustard, used in various type of cancer treatment. This drug is integrated into the environment mainly through the urine from patients under cancer treatment. It presents a low biodegradability in wastewater treatment plants operated through aerobic system (KÜMMERER, 2001), indicating that the same is able to return to the water bodies. The CF was selected for the achievement of this study due to its extended use in the cancer health establishments. The objective of this work is to assess its biodegradability degree as well as to verify its possible interference on the anaerobic process. The biodegradability test was performed on a laboratorial scale. The CF biodegradation efficiency was determined by measuring the produced biogas and through chromatographic and toxicology analysis on effluent samples before and after the treatment. The obtained results showed that the CF removal rate, for different samples, varied between 75,00 and 98.17%, sub products of CF degradation were not detected. The biogas production between tested samples occurred in a similar form, indicating that the CF does not interfere with the activity of the anaerobic microorganisms, essentials for the system. On the other hand in the toxicological tests, the samples after the treatment exhibited a toxicity decrease of 77.5% related to the samples of before the treatment, however, the obtained values of CE50 48h in the effluents still prove its high toxicity of all the samples, even after the anaerobic treatment.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-24T00:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 263815.pdf: 12196055 bytes, checksum: b17c975541c3cd1a821e684151d3c983 (MD5) / O presente trabalho teve como objetivo analisar a influência da dinâmica de expansão e retração das áreas saturadas no transporte de sedimento fluvial na bacia do Rio Caeté, Alfredo Wagner/SC. A partir de dados hidrossedimentológicos horários monitorados por estações automáticas e de medições, avaliou-se métodos de cálculo da descarga sólida fluvial, relacionou-se o regime fluviométricos com a concentração de sedimento em suspensão e a descarga sólida fluvial, aplicou-se o TOPMODEL (TOPography-based hydrological MODEL), estimou-se a taxa de transferência de sedimento da bacia e comparou-se a descarga sólida fluvial e as áreas saturadas. O método de Einstein modificado por Colby e Hembree (1955) apresentou melhores resultados na estimativa da descarga sólida total quando comparado com dados medidos em campo. A descarga sólida total média e a taxa de transferência de sedimentos anual calculada no período de agosto de 2004 a janeiro de 2008 foram de 54.257,9 t/ano e 4,23%, respectivamente, com significativas variações anuais. Os meses que apresentaram maior taxa de transferência de sedimentos não coincidiram com os que apresentaram maiores valores de perda de solo. Na bacia hidrográfica do Caeté constatou-se intensa dinâmica hidrossedimentológica, caracterizada por uma área potencialmente frágil à ação dos processos erosivos, elevada mobilidade de sedimentos (transporte) e consideráveis quantidades deposicionais nos fundos dos vales e nas rupturas de declives. O modelo hidrológico TOPMODEL apresentou índices de calibração e validação satisfatórios. A relação entre descarga líquida e concentração de sedimento em suspensão apresentou comportamento do tipo figura oito, com pico de concentração de sedimento em suspensão que antecede o da vazão, com a presença de mais de um pico por evento. As áreas saturadas simuladas em relação à área total da bacia variaram de 10,1 % a 26,9%. Elas, espacialmente, margearam os cursos fluviais e suas cabeceiras, as depressões do terreno e as áreas planas, para as quais convergem as linhas de fluxo. As áreas saturadas quando comparadas com a concentração de sedimento em suspensão apresentaram índice de correlação moderado, enquanto que, quando confrontadas com a descarga sólida em suspensão e total, apresentaram bons índices de correlação. Assim, pode-se afirmar que a dinâmica de expansão e retração das áreas saturadas influencia na quantidade de sedimento transportada pelo curso fluvial, constituindo-se em importante área fonte de sedimento, por estarem diretamente conectada ao curso fluvial.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-10-27T03:06:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335773.pdf: 3095034 bytes, checksum: bc671fc92b304f7ca85ec5d35022c1fc (MD5) Previous issue date: 2015 / A tecnologia de grânulos aeróbios tem sido amplamente estudada para a remoção de nitrogênio e fósforo de águas residuárias. Entretanto, a maioria dos estudos tem sido realizada utilizando efluentes sintéticos de média e elevada carga orgânica volumétrica (COV). Existem poucos relatos sobre a granulação aeróbia com efluentes reais de baixa COV, como os esgotos domésticos. Neste contexto, o processo de granulação aeróbia em condições de baixa COV foi avaliado utilizando três Sistemas Experimentais (SE) distintos. No SE-I foi explorada a remoção de nitrogênio durante a formação e a maturação dos grânulos aeróbios em um reator em bateladas sequenciais (RBS) alimentado com esgoto doméstico. Após 160 dias de operação, o processo de granulação estava completo no reator. Os grânulos maduros apresentavam uma estrutura esférica e densa, com diâmetro médio de 473 µm e IVL30 (índice volumétrico de lodo) de 75,6 mL·gSST-1. A assimilação da amônia para o crescimento celular foi mais expressiva durante o período de start-up do reator. Após a formação dos grânulos, a assimilação foi menor do que 5% e a remoção do nitrogênio ocorreu, principalmente, por nitrificação-desnitrificação via nitrito. O SE-II teve como objetivo compreender como a presença de matéria orgânica particulada (XS) afeta a formação dos grânulos e a qualidade do efluente tratado sob diferentes condições operacionais. Para isso, dois reatores alimentados com esgoto sintético foram operados na ausência (R1) ou presença (R2) de XS. Os grânulos cultivados na presença de XS apresentaram uma estrutura irregular e filamentosa, a qual afetou a capacidade de sedimentação da biomassa e, consequentemente, a qualidade do efluente tratado. A operação em volume constante (enchimento ascendente pela parte inferior do reator e descarte simultâneo pela parte superior do reator) mostrou-se favorável para uma maior eficiência de remoção de substrato e também para o suprimento do crescimento filamentoso na presença de XS. No SE-III buscou-se entender como a velocidade ascensional de esgoto (VWW) aplicada durante a fase de enchimento-descarte simultâneos (volume constante) influencia as propriedades do lodo e a conversão do substrato. Para isso, o reator utilizado foi alimentado com esgoto doméstico de baixa carga orgânica em diferentes VWW: 1, 5,9, 8, 12,5 e 16 m·h-1. Elevadas eficiências de remoção de sustrato foram obtidas a uma VWW de 1 m·h-1, uma vez que houve uma maior retenção de biomassa no reator sob essas condições. Em média, 96 ± 4% de amônia e 89 ± 7% de fósforo foram removidos a uma baixa VWW de 1 m·h-1. No entanto, o processo de desnitrificação foi a etapa limitante na remoção de nitrogênio. De maneira geral, os sistemas estudados mostraram que é possível desenvolver grânulos maduros e estáveis com esgoto doméstico de baixa carga orgânica utilizando RBS. Além disso, também foi possível remover carbono, nitrogênio e fósforo em uma única unidade operacional compacta. Entretanto, o modo de operação do RBS deve ser adaptado de acordo com o tipo de efluente a ser tratado, principalmente aqueles que contêm XS em sua composição.<br> / Abstract : The aerobic granular sludge (AGS) technology has been widely studied for the biological nutrient removal from wastewater. However, most of the studies have been performed using synthetic wastewaters at high or middle-high organic loading rates (OLR). Only few studies reported successful granulation with real influents at low OLR, such as domestic wastewater. In this context, three different Experimental Systems (ES) were used in order to evaluate the aerobic granulation process under conditions of low OLR. In the ES-I the performance of a sequencing batch reactor (SBR) was evaluated in terms of nitrogen removal during the formation and maturation of aerobic granules fed with real domestic wastewater. The granulation process was complete after 160 days of operation. The mature granules had a nearly spherical structure, an average size of 473.0 µm, and a good settling ability (SVI30 of 75.6 mL·g-1). Ammonium assimilation for cell growth was more significant during the reactor start-up period. After granule formation, assimilation accounted for less than 5% and nitrogen was mainly removed by nitrification-denitrification via nitrite. The ES-II aimed at understanding how the presence of XS affects the formation of the granules and the quality of the treated effluent under different operating conditions. Two reactors fed with synthetic influents were operated in absence (R1) or presence (R2) of particulate organic matter (XS). The granules grown in presence of XS had irregular and filamentous outgrowths in the surface, which affected the settleability of the biomass and therefore the quality of the effluent. Operating at constant volume (simultaneous fill from the bottom of the reactor and draw from the upper part of the reactor) showed to be beneficial for the substrate removal efficiency and for suppressing filamentous overgrowth in presence of XS. In the ES-III the focus was on understanding how the wastewater upflow velocity (VWW) applied during the fill-and-draw phase (constant volume) influenced the sludge properties and in turn the substrate conversion. The reactor was fed with low-strength domestic wastewater at different VWW: 1, 5.9, 8, 12.5 and 16 m h-1. High efficiencies for substrate removal were obtained at VWW of 1 m·h-1, due to the higher biomass retention in the system under these conditions. Average removal efficiencies of 96 ± 4% for ammonium and 89 ± 7% for phosphorus were obtained at very low VWW of 1 m·h-1. However, denitrification was the limiting step for nitrogen removal. Overall, the studied systems showed that it is possible to develop mature and stable aerobic granules in SBR using low-strengthdomestic wastewater. Besides, it was also possible to efficiently remove carbon, nitrogen, and phosphorus in a single and compact reactor unit. However, the operation mode of such reactors must be adapted according to the composition of the influent, especially the ones containing XS.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:15:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328329.pdf: 7306868 bytes, checksum: de46c1f2c23239655637eb47af7a248b (MD5) Previous issue date: 2014 / Esta tese estudou o processo da destilação solar direta em protótipos de tecnologias de potabilização, na perspectiva de avanços na produção de água potável para consumo humano em comunidades rurais, isoladas ou em situações de estresse hídrico. O objetivo geral é investigar sistemas de destilação solar direta a partir da construção de protótipos, propondo avanços a tecnologia do potabilizador solar, visando à simplicidade, viabilidade e eficiência na produção de água de qualidade para situações de estresse hídrico. Os objetivos específicos são: a) Aumentar a eficiência na produção de água com o uso do Potabilizador Solar; b) Avançar na compreensão da transferência de calor e de massa em Potabilizadores Solares com o uso do reservatório de água bruta com bandeja flutuante; c) Propor um Potabilizador Solar que atenda os requisitos de simplicidade e viabilidade. A Metodologia constitui-se em dois momentos. O primeiro com a revisão bibliográfica, economia das experiências e a operação dos potabilizadores solares - Pilotos 1,2 e 3. O segundo momento com construção dos Pilotos 4 e 5 a partir das condicionantes, aplicação em escala real, análise térmica na transferência de calor e de massa, análise fatorial (análise estatística multivariada) de variáveis climáticas e análise econômica, finalizando com a proposição de elementos para um modelo de potabilizador solar. Os resultados apontam para um aproveitamento de radiação solar global em comparativo com o fluxo de calor do sistema, o que inclui os dados das variáveis umidade relativa do ar e a velocidade do vento; modelagem simplificada de análise térmica e; a proposição de elementos para estudos de novos materiais para um novo modelo de potabiliador solar. Conclui-se que o potabilizador solar é uma tecnologia sociável, atendendo ser simples, viável e efetiva para regiões de estresse hídrico.<br> / Abstract : This thesis studied the process of direct solar distillation prototypes purifiers technologies in view of advances in the production of drinking water for human consumption in rural, isolated or in situations of water stress communities. The overall objective is to investigate the direct solar distillation systems from the construction of prototypes, proposing advances the technology of solar potabilizador, aiming at simplicity, practicality and efficiency in the production of quality water to water stress situations . Specific objectives are: a) Increase efficiency in water production with the use of Solar Potabilizador; b ) Advance the understanding of heat transfer and mass in solar Potabilizadores using the raw water reservoir with floating tray; c ) Suggest a Solar Potabilizador that meets the requirements of simplicity and practicality. The methodology is in two parts. The first with the literature review, experience economy and operation of solar potabilizadores - Drivers 1,2 and 3. The second phase of construction with Riders 4:05 from constraints , application in real scale thermal analysis in heat transfer and mass , factor analysis (multivariate analysis) of climate variables and economic analysis, concluding with the proposition elements for a model solar potabilizador. The results point to a recovery in global solar radiation in comparison with the flow of heat from the system, which includes the data of variable relative humidity and wind speed ; Simple thermal analysis and modeling; the proposition elements for studies of new materials for a new model of solar potabiliador. We conclude that the solar potabilizador is a sociable technology, serving be simple , feasible and effective for regions of water stress .

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-29T04:06:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334752.pdf: 5250404 bytes, checksum: e05bf0447ecd6d30a3b9ae02ec73bd2b (MD5) Previous issue date: 2015 / A interceptação é o processo pelo qual a precipitação que cai sobre a superfície do terreno fica retida, é redistribuída ao solo ou evapora posteriormente. Esse processo é importante especialmente em áreas florestais, pois influencia na reciclagem da umidade do ar e também na quantidade de água que efetivamente chega ao solo. A maioria dos estudos de interceptação nas florestas brasileiras foi feita na região Amazônica e Mata Atlântica, mas poucos foram os estudos realizados na Mata Atlântica do tipo Floresta Ombrófila Mista. O objetivo deste trabalho foi compreender e estimar os processos de interceptação da chuva em uma bacia coberta por Floresta Ombrófila Mista por meio de monitoramento e modelagem. A perda por interceptação (I) foi estimada por meio da medição de chuva externa (P), chuva interna (Tf) e escoamento pelo tronco (Sf). O monitoramento da chuva externa foi feito com três pluviômetros e um pluviógrafo instalados fora da bacia. Nove pluviômetros e uma calha interligada a um pluviógrafo foram instalados para o monitoramento da chuva interna. O monitoramento do escoamento pelo tronco foi realizado em dez árvores interligadas a um recipiente de armazenamento e mais quatro árvores interligadas a um pluviógrafo. Os índices de cobertura do dossel foram estimados a partir de fotografias do dossel. Os dados hidrometeorológicos foram monitorados na estação meteorológica do Rio Feio. A chuva externa nos três anos de monitoramento somou 5.309 mm distribuídos em 321 eventos e houve 489 dias sem ocorrência de chuva. Os modelos de Rutter esparso e de Gash esparso foram utilizados para a modelagem do processo de interceptação. A chuva interna variou de 61 a 83% da chuva externa, o que demonstrou que a chuva interna é heterogênea na bacia coberta por Floresta Ombrófila Mista. O volume de escoamento de tronco variou de 0,1 a 22,9 litros, com média de 2,92 litros e no período monitorado os volumes tenderam a crescer com o aumento do diâmetro do tronco e da área da copa. O índice de cobertura do dossel na bacia variou de 45 a 94%, com média de 80% e não apresentou correlação com a distribuição da chuva interna. Os dados automatizados da chuva interna e escoamento pelo tronco foram distribuídos em 60 eventos, a chuva externa foi 1.303 mm, a chuva interna e escoamento pelo tronco corresponderam a 75% (981 mm) e 2 % (19 mm) da chuva externa. A média da evapotranspiração potencial da série calculada foi de 1,09 mm dia-1. O erro relativo por evento dos modelos de interceptação variou de 2 a 400% para o modelo de Rutter e de 0 a 350% para o modelo de Gash. O modelo de Gash subestimou a I acumulada enquanto que o modelo de Rutter a superestimou. A simulação com o modelo de Rutter foi a que obteve os menores valores do erro relativo (4%) em relação a I acumulada. Os dois modelos tiveram limitações para representar o processo de interceptação em eventos extremos, possivelmente devido aos erros associados à estrutura dos modelos assim como ao conjunto de dados medidos e estimados.<br> / Abstract :The interception is the process by which the precipitation that falls on the ground surface is retained, it is redistributed to the ground or evaporate later. This process is important especially in forested areas since it influences recycling of moisture from the air and also the amount of water that effectively reaches the ground. Most of the interception studies in Brazilian Forests were carried out in the Amazon and Atlantic Forest, but few have been conducted in the Atlantic Forest Mixed Ombrophilous Forest type. The objective of this work was to understand and estimate the process of interception of rain in an experimental catchment covered by Mixed Ombrophilous Forest through monitoring and modeling. The interception loss will be estimated by measuring rainfall (P), throughfall (Tf) and stemflow (Sf). The monitoring consists of three rain gauges and automatic rain gauge installed outside the basin for rainfall monitoring. Nine gauges and one trough-type collectors coupled to a rain gauge for throughfall monitoring. The stemflow monitoring was conducted in ten trees connected to a storage container and four trees connected to a rain gauge. The canopy cover fraction was estimated using photographs taken of the canopy. Hydrometeorological data were acquired with a meteorological station of Rio Feio. The Rutter and Gash models were used to model the interception process. The total rainfall monitoring of the complete 3 years was 5.309 mm, from 321 rainfall events and in 489 days there was no rainfall. The throughfall ranged from 61 to 83% the rainfall, which showed the throughfall heterogeneity. The stemflow ranged from 0,1 to 22,9 liters, averaging 2,92 liters and the volumes tend to increase with the diameters at breast height and crown area increases. The canopy cover fraction ranged from 45 to 94 %, averaging 80%. The calculation of the interception loss using automated date rail and stemflow were distributed in 60 events. The rainfall (P) was 1303 mm, Tf and Sf corresponded to 75% (981 mm) and 2% (19 mm) of P. The mean potential evapotranspiration was 1.09 mm day-1. The relative error in the models for the events ranged from 2 to 400% for the Rutter model and 0 to 350% for the Gash model. The Gash model underestimated I while the simulation of the Rutter model overestimated. The simulation with the Rutter model was the one with the lowest values of relative error (4%) for I accumulated. Both models have limitations to identify the process of interception.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-12-05T03:09:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348711.pdf: 1328751 bytes, checksum: a74b5078851c6ba97b98abea12e03068 (MD5) Previous issue date: 2017 / A etapa do Inventário do Ciclo de Vida (ICV) pode ser considerada a mais complexa, dispendiosa e demorada para ser executada de uma Avaliação do Ciclo de Vida (ACV). Diante do exposto, esta dissertação caracterizou os principais modelos de construção de ICV para auxilio quanto à escolha mais apropriada às condições da ACV. Para tanto, foram descritos os principais modelos para construção de ICV, sendo eles: Diagramas de Fluxo, Matriz, Quadros Entradas-Saídas(QES), Análise Híbrida em Camadas (AHC), Análise Híbrida em Entrada-Saída (AH-ES) e Análise Híbrida Integrada (AHI), além de explicar o processo de cálculo para cada modelo para construção de ICV, identificar as vantagens e limitações dos principais modelos de construção de ICV e associar o modelo de inventário à sua condição de uso. As atividades desempenhadas nesta pesquisa contemplaram três macro etapas: Descrição dos Modelos, Modelagem Matemática e Definição dos Critérios. Identificou-se que o Diagrama de Fluxo apresenta tendência de ser um modelo demorado e dispendioso devido a especificidade dos dados e pelo grande número de processos descritos. O modelo da Matriz é empregado por uma série de softwares e bases de dados de ACV, o que traz uma vantagem em relação ao modelo anterior. Já o QES apresenta uma grande incerteza de dados, por não se considerar os processos primários. Nas abordagens híbridas a AHC tem como característica superestimar os impactos ambientais, a AH-ES permite quantificar as interdependências e entradas de toda a economia e a AHI apesar de onerosa, é de fácil aplicação em ferramentas analíticas e apresenta resultados com baixa incerteza de dados. A partir disso, utilizou-se os critérios Disponibilidade de dados; Confiabilidade dos dados; Abrangência do sistema; Tempo; Recurso Humano e Recurso Financeiro para construir um fluxo lógico de decisão para auxilio do especialista quanto à escolha mais apropriada às condições da ACV. Observou-se que não há um modelo de construção melhor que o outro, mas sim modelos que se adaptam melhor a diferentes critérios, tornando-os assim mais adequados a ACV em estudo. / Abstract : The Life Cycle Inventory (LCI) step can be considered the most complex, expensive and time-consuming to be run from a Life Cycle Assessment (LCA). Therefore, this dissertation characterized the main models of LCI construction to assist in choosing the most appropriate to the LCA conditions. In order to do so, we have described the main models for the construction of LCI: Flow Diagrams, Matrix, Input-Output (IO), Tiered Hybrid Analysis (THA), Hybrid Input-Output Analysis (IO-HA) and Integrated Hybrid Analysis (IHA), besides explaining the calculation process for each model to construct LCI, to identify the advantages and limitations of the main models of LCI construction and to associate the inventory model with its condition of use. The activities performed in this research contemplated three macro stages: Description of Models, Mathematical Modeling and Criteria Definition. It has been identified that the Flow Diagram tends to be a time-consuming and costly model due to the specificity of the data and the large number of processes described. The Matrix model is used by a number of software and LCA databases, which brings an advantage over the previous model. However, the IO presents an uncertainty of data, not considering the primary processes. In the hybrid approaches THA has the overestimate of environmental impacts, the IO-HA allows to quantify the interdependencies and inputs of the entire economy and the IHA, although it is onerous, it is easy to apply in analytical tools and presents results with low data uncertainty. From this, the criteria used was: Availability of data; Reliability of data; Scope of the system; Time; Human Resource and Financial Resource to build a logical flow of decision to assist the specialist in choosing the most appropriate LCA conditions. It was observed that there is not one model of construction better than the other, but rather models that are better adapted to different criteria, thus making them more appropriate to LCA under study.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-12-05T03:11:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348707.pdf: 2003529 bytes, checksum: a630147eadaa124a289eedfbadb2c68a (MD5) Previous issue date: 2017 / Os reatores em bateladas sequenciais (RBS) têm sido usados com êxito na remoção de nutrientes (nitrogênio e fósforo) de esgoto sanitário, via processos biológicos. A biodesfosfatação ocorre quando há a predominância de organismos acumuladores de poli-fosfato (OAP). No entanto, os organismos acumuladores de glicogênio (OAG) competem pelo carbono orgânico com os OAP. Existem controvérsias quanto aos efeitos de parâmetros operacionais na competição OAP-OAG. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a biodesfosfatação de esgoto sanitário em RBS, para diferentes idades do lodo (?c) e relação C/P. O estudo se desenvolveu em três estratégias operacionais (E1:40 dias e 44 mgDQO.L-1/mgPT.L-1; E2:25 dias e 39 mgDQO.L-1/mgPT.L-1; E3:40 dias e 24 mgDQO.L-1/mgPT.L-1). O RBS de formato cilíndrico, com volume útil de 0,70 m³, foi operado em ciclos de 8 horas. Foram aplicadas cargas entre 0,16 e 0,31 kgDQO.m-³d-1; 0,03 e 0,07 kgN-NH4+.m-3d-1; e 0,004 e 0,015 kgPT.m-3d-1. O tratamento foi avaliado para parâmetros físicos, químicos e biológicos. O reator tratou eficientemente o esgoto sanitário, atendendo à legislação nacional (CONAMA 430/2011) bem como à legislação catarinense (Lei nº 14.675/2009), em termos de DBO. Observou-se eficiência média de remoção biológica de fósforo de 45±18% (E1), 52±14% (E2) e 54±13% (E3). Na condição de ?c=25 dias e C/P 39 mgDQO.L-1/mgPT.L-1, o efluente atendeu à legislação de Santa Catarina para fósforo total (=4 mg. L-1). Não houve diferença significativa entre as estratégias operacionais quanto à idade do lodo (40 e 25 dias). No entanto, o ?c de 25 dias (E2) favoreceu a proliferação de OAP, corroborando a predominância da família Rhodocyclaceae nesse período. A relação C/P 24 mgDQO.L-1/mgPT.L-1 (E3) apresentou o maior acúmulo de fósforo no lodo (2,1% P e 17 mgPT.g-1 SST). Em conclusão, a biodesfosfatação foi realizada em RBS com idades de lodo de médio (25 dias) ou longo prazo (40 dias), sendo melhorada para uma relação C/P inferior a 40 mgDQO.L-1/mgPT.L-1, quando os OAP predominaram sobre os OAG. / Abstract : Sequencing batch reactors (SBR) have been used successfully for biological nutrients removal (nitrogen and phosphorous) from sanitary sewage. The enhanced biological phosphorus removal (EBPR) occurs when there is a predominance of phosphorus accumulating organisms (PAOs). However, glycogen-accumulating organisms (GAOs) compete for organic carbon source with PAOs. Conflicting ideas still exists, regarding the effects of operational parameters on PAOs-GAOs competition. Therefore, this study aimed to evaluate the EBPR process in a SBR with three different operational strategies (E1: sludge retention time (SRT) of 40 days and C/P ratio of 44 mg COD.mg-1 total P; E2: SRT of 25 days and C/P ratio of 39 mg COD.mg-1 total P; E3: SRT of 40 days and C/P ratio of 24 mg COD.mg-1 total P). A cylindrical SBR, with working volume of 0.7 m3, was operated in cycles of 8 hours. Organic loading rates of 0.16 and 0.31 kg COD.m-³d-1; 0.03 and 0.07 kg NH4+-N.m-3d-1; and 0.004 and 0.015 kg total P.m-3 d-1 were applied. The final effluent concentrations from SBR were in accordance with the Brazilian (Conama resolution 430/2011) and Santa Catarina state law (Law n. 14.675/2009) for discharge limits in terms of BOD. Phosphorous average removal efficiencies were 45±18% (E1), 52±14% (E2) e 54±13% (E3). For E2, the phosphorous effluent concentration was in attendance with Santa Catarina state law (= 4 mg total P.L-1). There was no significant difference between the operational strategies regarding the different applied SRTs (40 and 25 days). However, E2, with SRT of 25 days, favored the increase of PAOs, corroborating the predominance of Rhodocyclaceae during this period. For the C/P ratio of 24 (E3), it was observed the greater phosphorus accumulation in the biosolids (2.1% of phosphorous and 17 mg total P.g-1 TSS). Concluding, the EBPR process was achieved with prolonged (25 days) and very prolonged (40 days) SRTs; it was verified better efficiencies with C/P ratio small than 40 mg COD.L-1/mg total P.L-1, when PAOs were in greater abundance than GAOs.

Submitted by Teresa Cristina Rosenhayme (teresa.rosenhayme@cprm.gov.br) on 2015-09-11T17:19:40Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 3410095 bytes, checksum: d9dcdcc679d88eda690f31deb9eb8f1c (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Silva (roberta.silva@cprm.gov.br) on 2015-09-18T19:53:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 3410095 bytes, checksum: d9dcdcc679d88eda690f31deb9eb8f1c (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Silva (roberta.silva@cprm.gov.br) on 2015-09-18T19:53:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 3410095 bytes, checksum: d9dcdcc679d88eda690f31deb9eb8f1c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-09-18T20:27:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 3410095 bytes, checksum: d9dcdcc679d88eda690f31deb9eb8f1c (MD5) Previous issue date: 2012-02-06

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-04-19T04:14:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337906.pdf: 3852822 bytes, checksum: 159a6bfcec352e4171b7d41a6a4ffba2 (MD5) Previous issue date: 2015 / O gerenciamento do lodo secundário excedente (LS) proveniente de estação de tratamento de esgoto (ETE) tem sido um problema enfrentado pelo setor de saneamento municipal. Neste contexto, a presente pesquisa teve como objetivo avaliar a digestão anaeróbia (DA) de lodo de ETE realizada em reatores escala piloto, de estágio único e de dois estágios, operados em temperaturas mesofílica e termofílica. Inicialmente, LS com concentração de sólidos totais entre 2% e 3% foram utilizados como substrato de reatores de estágio único com mistura intermitente. Dentre os principais resultados, verificou-se que a eficiência de remoção dos sólidos voláteis a 35oC foi maior quando o reator foi operado com tempo de detenção hidráulica (TDH) fixo (60% a 89%) que quando operado com a carga orgânica volumétrica (COV) fixa (44%). O tratamento do LS no reator a 55oC, com TDH de 13 dias, apresentou 74% de eficiência de remoção de SV e máxima produção de biogás (0,24 m³/kgSVadicionado), embora o balanço térmico tenha sido negativo face ao alto teor de umidade no LS (98%). A agitação intermitente proporcionou a retenção da biomassa metanogênica no reator e compensou o wash-out de microrganismos quando o reator foi operado com baixos TDH (inferiores a 9 dias). A DA foi posteriormente investigada no tratamento de LS com alta concentração de sólidos (6% ST) em reatores de mistura completa sob temperatura termofílica. Métodos multivariados foram empregados para o aprofundamento da análise dos dados. O biogás produzido no reator de estágio único (0,21 m³/kgSVadicionado) supriu os requisitos energéticos do processo, embora o reator tenha apresentado tendência de instabilidade operacional devido ao acúmulo de ácidos orgânicos voláteis. Quando realizado em sistema de 2 estágios, a DA apresentou maior eficiência na degradação dos SV do lodo (38%) e na produção de biogás (0,31 m³/kgSVadicionado). O reator hidrolítico foi fundamental para o controle da amônia e da alcalinidade no reator metanogênico. Os lodos digeridos satisfizeram os requisitos para reúso na agricultura em relação à concentração de patógenos, metais e contaminantes orgânicos. Portanto, a alta concentração de sólidos, a temperatura controlada termofílica e o sistema de reatores de dois estágios otimizam e aperfeiçoam o tratamento e gerenciamento de lodos de ETE.<br> / Abstract : The management of sludge from sewage treatment plants has been a problem faced by the municipal sanitation sector. In this context this research aimed carry out anaerobic digestion (AD) tests to treat waste activated sludge (WAS) in single stage and two stage pilot scale reactors under both mesophilic and thermophilic temperature ranges. In the first tests, a 2% to 3% total solids (TS) WAS was used as substrate. Among the obtained results, volatile solids removal efficiency at 35oC was greater when the digester was operated with fixed hydraulic retention time (averages between 60% and 89%) than when the reactor was operated with controlled organic volumetric rate (44%). The treatment of WAS at 55oC with 13 days HRT achieved 74% VS removal efficiency besides a high biogas yield (0.24 m³/kgVSfed), while the thermal balance was negative, strongly influenced by the high humidity content in the sludge (98%). Intermittent mixing improved the retention of metanogenic biomass inside the reactor, and compensated the wash-out fenomena especially when tests were performed with HRT lower than 9 days. Subsequently, WAS with high solids content (6% TS) were used as substrate to thermophilic completed mixed anaerobic digesters. Multivariate statistics were used to improve data mining. Biogas produced in the single stage digester (0.21 m³/kgVSfed) supplied all energy requirements of the process, although a clear accumulation trend of volatile fatty acids in this reactor has been detected. A greater VS removal efficiency (38%) and biogas yield (0.31 m³/kgVSfed) were accomplished with the 2-stage AD process. Digestates met well the European requirements for sludge reuse in agriculture regarding metals, organic pollutants and pathogens. Therefore, a high solid concentrated WAS, the controlled thermophilic temperature and the 2-stage AD system improved WAS treatment and its overall management.