Esta tese apresenta o estudo e aplicação de uma alternativa para o tratamento de águas residuárias municipais mediante integração de técnicas compactas de tratamento, visando adequar a qualidade do esgoto tratado às exigências ambientais, prevenir a eutrofização dos recursos hídricos e produzir água de boa qualidade para reúso em diversos fins, propiciando uma fonte alternativa de água. Para isso, foi projetada e construída uma estação de tratamento de esgotos domésticos, em escala piloto, que inclui um reator biológico anaeróbio (tipo UASB), seguido des flotação em dois estágios, para remoção adicional de matéria orgânica residual e nutrientes com obtenção de lodos separados (orgânico e inorgânico) e polimento final oxidativo (radiação ultravioleta). A qualidade da água obtida pelo sistema UASB e flotação em dois estágios foi comparada com a obtida pelo tratamento do efluente anaeróbio em uma lagoa de polimento, sistema largamente difundido no Brasil e outros países de clima ameno. A qualidade da água obtida em ambos os sistemas foi comparada com a requerida para reúso em diversos fins. O processo empregado potencializa o reaproveitamento dos resíduos sólidos, dentro do conceito de recuperação da matéria orgânica e nutrientes. Os resultados são discutidos em termos dos parâmetros biológicos, físico-químicos e operacionais envolvidos. / This thesis presents the study and application of an alternative for the treatment of municipal wastewater through the integration of compact treatment techniques, aiming at improving the quality of treated sewage to meet environmental requirements, prevent eutrophication of water resources and produce good quality water for reuse in various purposes, providing an alternative source of water. It was designed and built a wastewater treatment of domestic sewage in a pilot scale, which includes an anaerobic biological reactor (UASB type), followed by flotation in two stages to obtain separated sludges (organic and inorganic) and final disinfection (ultraviolet radiation). The quality of water obtained by UASB system and two stages flotation followed by UV was compared with that obtained by treatment of anaerobic effluent polishing pond system, widespread in Brazil and other countries with mild climatic conditions. The quality of water obtained in both systems is compared to that required for reuse in different purposes. The process employed enhances the recycling of solid waste within the concept of recovery of organic matter and nutrients. The results are discussed in terms of biological, physical, chemical and operational involved.

A área pesquisada representa uma das regiões mais desenvolvidas do Rio Grande do Sul, caracterizada pelo crescimento exponencial das atividades industriais e da agricultura e conseqüentemente, maior intensidade de urbanização. Resultante desta situação, o despejo de esgotos cloacais e efluentes industriais e da agricultura sobre os corpos d’água, sem um tratamento adequado e um saneamento precário, ocasiona a contaminação do meio e compromete os processos ecológicos nos ecossistemas aquáticos. Assim, os ensaios de toxicidade são ferramentas extremamente úteis na avaliação de potenciais tóxicos, permitindo observar o efeito tóxico total dos efluentes e detectando as possíveis interações entre seus componentes. Este trabalho objetivou adaptar o Teste de Assimilação e Dissimilação (Teste A-D) para sua aplicação em águas e sedimentos altamente poluídos por efluentes cloacais e industriais, como método de orientação para identificação das áreas de risco ecológico e como base para um programa de outros testes mais complexos. Adiciona-se o interesse dos órgãos ambientais municipais diante da inexistência de informação sobre o impacto de metais e nutrientes na região e da possibilidade de melhoria da qualidade de água. Para a padronização do método, havia a necessidade de eliminar as influências dos nutrientes e da alta DBO, responsáveis por uma alta taxa de produção e consumo de oxigênio pelas culturas de Clorofíceas e bactérias aeróbias adaptadas ao consumo de extrato de carne granulado, superando assim, uma provável inibição. Com esta finalidade, as amostras de água superficial foram testadas sem pré-tratamento ou in natura e com os pré-tratamentos: esterelização, decantação e aeração, homogeneização e aeração e filtração e aeração. Com o sedimento superficial, foram desenvolvidos ensaios com a solução elutriato. As amostragens de água e sedimento superficial compreenderam 5 locais no período inverno/05 e verão/06 e as análises físicas e químicas foram comparadas aos valores das normas ambientais nacionais e internacionais vigentes. Os elevados níveis de níquel, cobre, fosfato e condutividade estão associados com a alteração da qualidade da água da BH do Arroio Tega. O grau de contaminação dos sedimentos por metais é compatível com locais fortemente poluídos para cobre, cromo, níquel e zinco. As condições de manutenção do Teste A-D foram aperfeiçoadas em relação à norma original. Com o sedimento, os Testes A apresentaram inibição da fotossíntese e os Testes D, aceleração da respiração, mostrando sensibilidades opostas, não havendo uma complementação dos processos autotrófico e heterotrófico. Com a água, o pré-tratamento esterelizado apresenta as maiores porcentagens de inibição do PPO e PCO. Os resultados apresentam possibilidade de aplicação do Teste A-D na avaliação da toxicidade e monitoramento de efluentes e águas superficiais. Este método mostrou ser um procedimento operacional simples e rápido, aplicável simultaneamente a um grande número de amostras e de baixo custo. / The researched area represents one of the most developed areas of Rio Grande do Sul, it is characterized by the exponential growth of the industrial and agriculture activities, thus leading to larger urbanization intensity. As a result of this situation, the spilling of sink sewers, industrial and agriculture sewage in the bodies of water, without an appropriate treatment and a precarious sanitation, causes the contamination of the environment and overturns ecological processes in aquatic ecosystems. To such an extent, toxicity analysis are extremely useful tools in the evaluation of toxicant potentials, allowing to observe the total toxicant effect of the sewage and detecting the possible interactions among their components. This study had the purpose to adapt the Test of Assimilation and Dissimilation (A-D Test) for its application in waters and sediments highly polluted by sink sewage as an orientation method for identification of the areas of ecological risk and as a base for a program of other more complex tests. It’s remarkable the sum up interest of the municipal environmental agencies, due to the inexistence of information on the impact of metals and nutrients in the area and the possibility to improve the quality of water.For the standardization of the method, there was the necessity to eliminate the influences of the nutrients and the high BOD (Biochemical Oxygen Demand), responsible for an upper production and consumption rates of oxygen for the cultures of Cloroficeas (freshwater green algae) and aerobic bacterium adapted to the consumption of granulated meat extract, surpassing, in this way, a probable inhibition. Regarding this purpose, the samples of superficial water were tested without pretreatment or in natura and with the pretreatments: sterilization, decantation and aeration, homogenization and aeration and filtration and aeration. To the superficial sediment, analysis were developed with the elutriate testing solution. The samplings of water and superficial sediment comprised five places in the period winter/2005 and summer/2006 and the physical and chemical analyses were compared to the values of the national and international environmental norms effective nowadays. The high levels of nickel, copper, phosphate and conductivity are associated with changes in water quality of Tega's HB (Hydrographic Basin). The scale of contamination of the sediments for metals it’s compatible with places heavily polluted for copper, chrome, nickel and zinc. The conditions of maintenance of the AD Test were improved in relation to the original norm. To sediment, the Assimilation tests presented inhibition of the photosynthesis and the Dissimilation tests, acceleration of the breathing, showing opposite sensibilities, so there wasn’t a complementation of the autotrophic and heterotrophic processes. To water, sterilized pretreatment presents the largest percentages of inhibition of POP and COP. The results show the possibility of application of the Test A-D in the evaluation of the toxicity and effluents and superficial waters monitoring. This method showed to be a simple and fast operational procedure, applicable simultaneously to a great number of samples and at a very low cos

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-10-02T16:45:53Z No. of bitstreams: 1 Breno Leonan de Carvalho Lima.pdf: 2877259 bytes, checksum: 0ea7e81c6b11f6d5c275a6ee4e8e78cd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-02T16:45:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Breno Leonan de Carvalho Lima.pdf: 2877259 bytes, checksum: 0ea7e81c6b11f6d5c275a6ee4e8e78cd (MD5) Previous issue date: 2018-02-22 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In the face of global water scarcity, it is imperative to use alternative sources for less restrictive uses. Cotton farming in the context of family farming is an important agricultural option when dealing with the semi-arid region, due to its adaptation to water scarcity conditions. At the present time, the reuse of wastewater becomes a primordial strategy to address the water shortage problem in the semi-arid region, as well as to obtain high rates of productivity and satisfactory profitability. Potassium is an ion relevant to plants, however, in most Brazilian soils where cotton is cultivated, the reserve of this nutrient is low, and its supply is essential. In view of the above, the effect of irrigation with treated domestic sewage water and potassium doses on the BRS Rubi cotton crop in the semi-arid region of Pernambuco was studied. The experiment was conducted in the Pilot Unit of hydrous reuse of the Federal Rural University of Pernambuco. The treatments were arranged in a factorial (5 x 5) + 1 scheme with 4 replications, in the randomized block design, consisting of five irrigation slides using treated domestic sewage water (50, 75, 100, 125 and 150% ETc) and five doses of potassium (0, 50, 100, 150, and 200% as recommended for the crop) and an absolute control (AC) irrigated with water from a blade supply corresponding to 100% ETc and fertilized with N, P and K. The application of slides with treated domestic sewage and potassic doses increased leaf gas exchange, providing better growth rates, yield and technological quality of the fiber. The 100% ETc slide with treated domestic sewage water promoted gains of 983 kg ha-1 of cotton seed in relation to AC. The use of wastewater provided fibers with desirable characteristics for the textile industry. Therefore, the study reveals a viable alternative source, enabling the cultivation of the colored cotton in the backlands of Pernambuco with the quality of the fiber, meeting the requirements of the national and international textile industry. / Diante da escassez mundial de água, é imprescindível a utilização de fontes alternativas para usos menos restritivos. A cotonicultura no contexto da agricultura familiar é uma importante opção agrícola se tratando da região semiárida, pela sua adaptação as condições de escassez de água. Nos dias atuais, a reutilização de águas servidas se torna uma estratégia primordial para o enfrentamento do problema da falta de água na região semiárida, bem como, visando a obtenção de elevados índices de produtividade e rentabilidade satisfatória. O potássio é um íon relevante às plantas, porém, na maioria dos solos brasileiros onde se cultiva o algodoeiro, a reserva deste nutriente é baixa, sendo imprescindível seu fornecimento. Diante do exposto, estudou-se o efeito da irrigação com água de esgoto doméstico tratado e doses de potássio no cultivo do algodoeiro BRS Rubi no semiárido pernambucano. O experimento foi conduzido na Unidade Piloto de Reuso Hidroagrícola da Universidade Federal Rural de Pernambuco. Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial (5 x 5) + 1 com 4 repetições, no delineamento de blocos casualizados, consistindo de cinco lâminas de irrigação utilizando água de esgoto doméstico tratado (50, 75, 100, 125 e 150% da ETc) e cinco doses de potássio (0, 50, 100, 150 e 200% de acordo com o recomendado para a cultura) com uma testemunha absoluta (TA) irrigada com água de abastecimento com lâmina correspondendo a 100% da ETc e adubada com N, P e K. A aplicação de lâminas com águas de esgoto doméstico tratado e as doses potássicas aumentaram as trocas gasosas foliares, proporcionando melhores índices de crescimento, rendimento e qualidade tecnológica da fibra. A lâmina de 100% da ETc com água de esgoto doméstico tratado promoveu ganhos de 983 kg ha-1 de algodão em caroço em relação à TA. A utilização de águas residuárias proporcionou fibras com características desejáveis para a indústria têxtil. Portanto, o estudo revela uma fonte alternativa viável viabilizando o cultivo do algodoeiro colorido no sertão pernambucano com a qualidade da fibra atendendo aos requisitos da indústria têxtil nacional e internacional.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-05-29T13:21:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO MOACIR .pdf: 2166137 bytes, checksum: d6b36f658652d20284494ebaf6957c81 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-05-29T13:21:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO MOACIR .pdf: 2166137 bytes, checksum: d6b36f658652d20284494ebaf6957c81 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-29T13:21:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO MOACIR .pdf: 2166137 bytes, checksum: d6b36f658652d20284494ebaf6957c81 (MD5) Previous issue date: 2018-03-15 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / With the implementation of the Zona Franca de Manaus (AM), the city underwent a great population growth that was not accompanied by investments in infrastructure and control over land use and occupation. Problems such as lack of sanitation, urbanization and housing have grown over the years, influencing the environment. Contamination of aquatic environments can be evaluated from the sedimentary organic matter (OM) that accumulates hydrophobic compounds. In this sense, the sterols are very useful as geochemical biomarkers in the evaluation of the sources of biogenic OM (terrestrial and aquatic) and anthropogenic (domestic sewage). This work quantitatively determined a series of sterols in sediments from three streams of Manaus (Mindu, Quarenta and Tarumã-Açu) by liquid chromatography coupled to sequential mass spectrometry. Cholesterol, epicoprostanol, coprostanol, cholestanol, campesterol, β-sitosterol, stigmasterol, brassicasterol, ergosterol and stigmastanol were selected in order to evaluate the various sources of OM in the streams. Most samples from urban streams, Mindu and Quarenta, presented coprostanol (fecal sterol) as the most abundant sterol with concentrations ranging from 523 to 6113 ng.g-1 and from 509 to 12 830 ng.g-1, respectively. Coprostanol concentrations in the Tarumã-Açu streams samples were much lower, ranging from <LQ to 142 ng.g-1. Similarly, the percentages of coprostanol ranged from 0 to 7% (m / m) for the Tarumã-Açu stream samples, from 21 to 54% (m / m) for the Mindu streams and from 31 to 50% m) for the Quarenta stream. Furthermore, diagnostic indices were calculated in order to obtain a more robust evaluation of the levels of contamination in the study streams. Coprostanol / (coprostanol + cholestanol), coprostanol / cholesterol and coprostanol / epicoprostanol ratios corroborates the results reported above and indicate an intense inflow of untreated domestic sewage in the Mindu and Quarenta streams. / Com a implantação da Zona Franca de Manaus (AM), a cidade passou por um grande crescimento populacional que não foi acompanhado de investimentos em infraestrutura e controle sobre o uso e ocupação dos solos. Problemas como falta de saneamento, urbanização e habitação cresceram ao longo dos anos, influenciando o meio ambiente. A contaminação de corpos aquáticos pode ser avaliada a partir da matéria orgânica (MO) sedimentar que acumula compostos hidrofóbicos. Neste sentido, os esteróis são bastante úteis como biomarcadores geoquímicos na avaliação das fontes de MO biogênica (terrestre e aquática) e antropogênica (esgoto doméstico). Este trabalho determinou quantitativamente uma série de esteróis em sedimentos de três igarapés de Manaus (Mindu, Quarenta e Tarumã-Açu) por cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas sequencial. Os esteróis colesterol, epicoprostanol, coprostanol, colestanol, campesterol, β-sitosterol, estigmasterol, brassicasterol, ergosterol e estigmastanol foram selecionados a fim de avaliar as diversas fontes de MO nos igarapés de estudo. A grande maioria das amostras dos igarapés completamente inseridos na área urbana, Mindu e Quarenta, apresentaram coprostanol (esterol fecal) como o esterol mais abundante com concentrações variando de 523 a 6113 ng.g-1 e de 509 a 12 830 ng.g-1, respectivamente. As concentrações de coprostanol nas amostras do igarapé Tarumã-Açu foram muito menores, variando de < LQ a 142 ng.g-1. Similarmente, as porcentagens de coprostanol variaram de 0 a 7 % (m/m) para as amostras do Igarapé Tarumã-Açu, de 21 a 54 % (m/m) para o Igarapé do Mindu e de 31 a 50 % (m/m) para o Igarapé do Quarenta. Ainda, índices diagnósticos foram calculados a fim de obter uma avaliação mais robusta dos níveis de contaminação nos igarapés de estudo. As razões coprostanol/(coprostanol + colestanol), coprostanol/colesterol e coprostanol/epicoprostanol corroboram os resultados relatados acima e indicam uma intensa entrada de esgoto doméstico não tratado nos igarapés Mindu e Quarenta. Os índices diagnósticos associados às concentrações indicam que o igarapé Tarumã-Açu é muito menos submetido ao aporte de esgoto doméstico, mas já mostra sinais de contaminação moderada em alguns pontos. Os resultados obtidos neste estudo podem ser utilizados como valores base para a tomada de decisões acerca de políticas públicas de saneamento básico e para o monitoramento da qualidade de sedimentos dos corpos aquáticos de Manaus.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:19:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Catarina Chagas de Andrade.pdf: 1371104 bytes, checksum: 0e9afb00a66741b737ecf9305aac3118 (MD5) Previous issue date: 2012-09-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The compact biological anaerobic-aerobic reactors can be applied in the treatment of decentralized sewage, which seeks for a more affordable, practical and inexpensive system. This research aimed to examine the feasibility of a compact system in order to remove carbonaceous material, suspended solids, reduce pathogens and investigate the behavior of nitrification. The compact system is made of fiberglass and it consists of a UASB reactor followed by an anaerobic filter with polyurethane sponge as the support medium and an intermittent aerobic filter with sand as the filter medium. The operation was divided into two stages, the first lasted three months treating 540 liters of sewage and the second stage lasted seven months treating 288 liters of sewage on a daily basis. The results showed that the removal efficiency of total COD in the effluent from the UASB reactor was 60%, and 90% at the final effluent. The total suspended solids and volatile suspended solids showed an average removal of 96% and 97%, respectively. According to the analysis of nitrogen compounds in the final effluent of the filter, it was verified satisfactory aerobic nitrification, converting part of the N-NH4+, wich means values in the final effluent of 0,8 mg N-NO2-.L-1 and 24 mg N-NO3-.L-1. The reduction efficiency of helminth eggs was 99,98%. It can be concluded that the compact system which occupies a smaller area due to its innovative setup, showed a good performance in the removal of organic matter (COD), suspended solids, helminth eggs and in addition it also appeared efficient in the process of nitrification. / Os reatores biológicos compactos anaeróbio-áeróbio podem ser aplicados no tratamento descentralizado de esgotos, garantindo sistemas mais acessíveis, práticos e de baixo custo. A presente pesquisa objetivou avaliar a viabilidade de um sistema compacto com a finalidade de remover material carbonáceo, sólidos em suspensão, reduzir patógenos e investigar o comportamento da nitrificação. O sistema compacto foi construído de fibra de vidro e constituído de um reator UASB, seguido de filtro anaeróbio com esponja de poliuretano como meio suporte e filtro aeróbio intermitente com areia como meio filtrante. A operação foi dividida em duas etapas, a primeira foi de três meses tratando diariamente 540 litros de esgoto e a segunda etapa durou sete meses tratando diariamente 288 litros de esgoto. Os resultados obtidos mostraram que, a remoção média de DQO total no efluente do reator UASB foi de 60%, e para o efluente final de 90%. Os sólidos suspensos totais (SST) e voláteis (SSV) apresentaram remoção média de 96% e 97%, respectivamente. De acordo com as análises dos compostos nitrogenados, no efluente final do filtro aeróbio foi possível verificar satisfatória nitrificação, convertendo parte do N-NH4+, com valores médios no efluente final de 0,8 mg NNO2-.L-1 e 24 mg N-NO3-.L-1. A eficiência de redução de ovos de helmintos foi de 99,98%. Concluiu-se que o sistema compacto ocupando uma menor área devido à sua inovadora configuração, mostrou bom desempenho na remoção de matéria orgânica (DQO), sólidos em suspensão e ovos de helmintos, bem como mostrou-se eficiente no processo de nitrificação.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:20:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Andressa Muniz Santos.pdf: 1518659 bytes, checksum: d4f5fa8d8e587fbcf69bfb7841086b5f (MD5) Previous issue date: 2013-03-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Release of domestic sewage into environment without any treatment can cause negative environmental impacts, particularly in relation to contamination and pollution of water bodies. Current alternatives for domestic sewage treatment involve two approaches: centralized and decentralized. Centralized management is mainly applied in regions with high population density and aims to treat large volumes of domestic sewage. Decentralized systems are designed to collect, treat, allocate and still reuse the treated effluent near the point of generation, and are applied in rural and peri-urban areas not served by a sanitary sewer system. Anaerobic treatment of domestic sewage has proved suitable for decentralized management with possible effluent disposal in soil by means of septic tank followed by sinkhole, which is still often applied because of their very long useful life and ease of infiltration into soil. However, replacing the septic tank, UASB reactor is presented as an alternative to improvements in pre-treatment of domestic sewage, producing effluent also for release in soil. Given the above, this study evaluated and compared the efficiency of decentralized single-family treatment of domestic sewage using a septic tank (TS) and UASB reactor, both with disposal of effluent into soil. Experimental system was monitored in EXTRABES and consisted of two treatment units: TS followed by a sinkhole 1 (S1) and a UASB reactor followed by a sinkhole 2 (S2), intermittently fed by domestic sewage. Experimental period was conducted in two phases. First phase corresponds to operation of anaerobic systems (TS and UASB) and the second phase corresponds to departure of sinkholes. Monitored parameters were: pH, total alkalinity and VFA, COD, nitrogen and phosphorus, solid and its fractions and thermotolerant coliforms. Results obtained from first phase of experiment show that anaerobic systems presented operational stability, reaching steady state after 12 weeks of operation. Removal efficiency of COD in TS and UASB was 44% and 57%. For SSV, results showed significant variation (p-value=0.033198) between TS and UASB. In second phase, with departure of sinkholes, were observed high concentrations of nitrite (2.73mgN-NO2.L-1) and nitrate (26,19mgN-NO3.L-1) in S1. Removal of organic material in terms of COD, remained around 60% in TS and UASB. There was similar retention of ST and SS in TS and UASB. For clogging of sand in S1 and S2, variants (infiltration rate and infiltration volume) indicate tendency of fouling in S1, possibly due to the most significant contribution of SST in TS compared to UASB, showing its ability to replace TS in decentralized treatment of domestic sewage, with subsequent application of treated effluent into soil. / O lançamento de esgotos domésticos no meio ambiente, sem qualquer tratamento, pode causar impactos ambientais negativos, principalmente no que se refere à contaminação e poluição dos corpos aquáticos. As alternativas existentes para o tratamento de esgotos envolvem duas abordagens: centralizadas e descentralizadas. A gestão centralizada é aplicada, principalmente, em regiões com elevada densidade populacional e tem por objetivo tratar grandes volumes de esgotos domésticos. Sistemas descentralizados têm por objetivo coletar, tratar, destinar, e ainda reutilizar o efluente tratado próximo ao local de geração, e são aplicados em comunidades rurais e periurbanas, não servidas por um sistema de esgotamento sanitário. O tratamento anaeróbio de esgotos domésticos tem se mostrado adequado na gestão descentralizada, com possível disposição do efluente no solo, sendo o tanque séptico seguido por sumidouro, ainda bastante aplicado devido a sua vida útil longa e facilidade de infiltração no solo. Todavia, em substituição ao tanque séptico, o reator UASB apresenta-se como alternativa de melhorias no pré-tratamento de esgotos, produzindo efluente também para o lançamento em solo. Diante do exposto, o presente trabalho avaliou e comparou a eficiência do tratamento descentralizado unifamiliar de esgoto domésticos utilizando um tanque séptico (TS) e um reator UASB, ambos com disposição do efluente no solo. O sistema experimental foi monitorado na EXTRABES e era constituído por duas unidades de tratamento: TS seguido por um sumidouro 1 (S1), e um reator UASB seguido por um sumidouro 2 (S2), alimentados intermitentemente por esgoto doméstico. O período experimental foi realizado em duas fases. A primeira fase corresponde ao funcionamento dos sistemas anaeróbios (TS e reator UASB) e a segunda fase corresponde à partida dos sumidouros. Os parâmetros monitorados foram: pH, alcalinidade total e AGV, DQO, nitrogênio e fósforo, sólidos e suas frações e coliformes termotolerantes. Os resultados obtidos na primeira fase do período experimental demonstram que os sistemas anaeróbios apresentaram estabilidade operacional, atingindo estado estacionário na 12ª semana de operação. A eficiência de remoção da DQO no TS e no reator UASB foi de 44% e 57%. Quanto aos SSV, os resultados indicaram variações significativas (p-valor = 0,033198) entre o TS e reator UASB. Na segunda fase, com a partida dos sumidouros, foram observados elevadas concentrações de nitrito (2,73mgN-NO2.L-1) e nitrato (26,19mgN-NO3.L-1) no S1. A remoção de matéria orgânica, em termos de DQO, manteve-se em torno de 60% no TS e reator UASB. Houve retenção similar de ST e SS no TS e UASB. Quanto à colmatação da areia nos S1 e S2, as variantes (vazão de infiltração e volume infiltrado) indicaram tendência de colmatação no S1, possivelmente pelo aporte de SST mais significativo no TS quando comparado ao reator UASB, demonstrando boa capacidade do reator UASB em substituir o TS, no tratamento descentralizado de esgotos domésticos com posterior aplicação do efluente tratado no solo.

A unidade de estudo denominada bacia hidrográfica pode ser considerada um importante agente de integração entre processos naturais e antrópicos. Através do estudo do metabolismo dos corpos hídricos, pode-se conhecer fatores que implicam nas alterações funcionais destes processos. Seguindo nesse contexto, pode-se citar a bacia do rio Piracicaba, um autêntico modelo de bacia desenvolvida, com problemas ambientais típicos de áreas impactadas. Estudos desenvolvidos pelo Projeto PiraCena, entre os anos de 1994 e 2001, confirmaram que as emissões de esgotos domésticos e industriais e as mudanças no uso da terra, contribuíram para transformações drásticas no seu metabolismo. Entretanto, desde o encerramento deste projeto, recursos financeiros gerenciados pelos Comitês das Bacias Hidrográficas dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí foram aplicados, principalmente, em obras de saneamento como coleta e tratamento de esgotos domésticos. Assim, este estudo buscou avaliar durante doze meses a evolução de parâmetros físicos e químicos da água, visando conhecer como o processo de urbanização ainda afeta o metabolismo do rio e como os lançamentos de efluentes provenientes de estações de tratamento de esgoto interferem na composição química e no metabolismo aquático de ribeirões da bacia do rio Piracicaba, situados em regiões densamente ocupadas. Os resultados obtidos neste estudo foram ainda comparados com resultados publicados pelo Projeto PiraCena, com o objetivo de identificar possíveis melhorias na qualidade das águas desses ribeirões. Foi possível observar através dos resultados obtidos que apesar de todo esforço que tem sido feito visando a melhoria da qualidade da água dos corpos hídricos da bacia do rio Piracicaba, a deterioração ainda é continua. Além disso, foi possível reforçar os resultados encontrados pelo projeto PiraCena, uma vez que apesar de ter havido um aumento considerável no volume de esgoto doméstico tratado, esse tratamento não tem surtido efeito significativo sobre a qualidade da água de vários ribeirões da bacia. Portanto, é imperiosa uma avaliação detalhada sobre o funcionamento das estações de tratamento de esgoto para que as mesmas cumpram o seu papel que é prover a sociedade uma água de qualidade, assegurando ao mesmo tempo a integridade biótica da mesma. / The unit of study called watershed can be considered an important agent of integration between natural and anthropogenic processes. Studying the metabolism of water bodies, it is possible to know which factors are involved in the functional changes of these processes. In this context, it is inserted the Piracicaba river basin, an authentic model of developed basin with typical environmental issues of impacted areas. Studies conducted by PiraCena Project, between 1994 and 2001, confirmed that emissions from domestic and industrial sewage and changes in land use have contributed to drastic changes in its metabolism. However, since the end of the project, funds managed by the Watershed Committee of Piracicaba, Capivari and Jundiaí Watersheds were applied, mainly in sanitation, such as collection and treatment of domestic wastewater. Thus, this study aimed to evaluate the evolution of physical and chemical water parameters, during twelve months, trying to understand how the process of urbanization still affects the metabolism of the river and how the discharge of effluents from sewage treatment stations interfere in the chemical composition and the aquatic metabolism of streams that belong to the Piracicaba river basin, located in densely populated regions. The results obtained in this study were compared with previous results published by PiraCena Project, with the goal of identifying possible improvements at the water quality of these streams. It was observed from the results obtained that, despite every effort that has been made, aiming the improvement of the water quality at the water bodies of the Piracicaba river basin, the deterioration is still present. Moreover, it was possible to reinforce the results found by PiraCena project, since there was a considerable increase in the treated domestic sewage volume, but the effect of this treatment has not been significant to the quality of some streams of the basin. Therefore, the necessity of a detailed evaluation about the functioning of the sewage treatment stations is imperative, so they can continue providing the society with water of quality, while ensuring biotic integrity.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:23:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Patricia Carvalho.pdf: 1090354 bytes, checksum: 2030967b9c0c255376ba3167b9a6b633 (MD5) Previous issue date: 2009-08-18 / In terms of the actual Brazilian scenario, 56% of the solid s treatment units produce leachate, 46.8% of this leachate is treated and 70.4% of Brazilian residences are sewered. The development of methods to jointly treat landfill leachate and domestic sewage must recognize the great potential that landfill leachate has as a pollutant and the advantages gained by this combined treatment. The combined treatment of leachate and domestic sewage already exists at full-scale but studies on the optimum levels of dilution of the leachate with sewage are yet to be resolved. The objective of this work was to study the efficiency of a UASB reactor treating landfill leachate in combination with different proportions of domestic sewage, evaluate the influence of the organic loading on the treatment process and develop a biological treatment technology for residual liquids with high pollution loads. The study was carried out between February 2008 and February 2009. The UASB reactor was constructed, installed and monitored at EXTRABES in the municipality of Campina Grande PB. The UASB was constructed in PVC tubing with a diameter of 150mm, 2.35m in height and with a total volume of 41.5L and the treatment consisted of two phases. In the first phase of operation, the UASB reactor was fed with leachate and domestic sewage in ratio of 1:9 by volume respectively, resulting in an AOL of 2.1 kg m-3 d-1. In the second phase of operation the volumetric fraction of leachate was reduced in the proportion of 0.3 to 9.7 of the volume of domestic sewage or 1.6 kg m-3 d-1. The leachate used in this study were from the Metropolitan Landfill in the city of Joao Pessoa and pre-treated for removal of the load of ammonia in piston flow for stripping of ammonia. The domestic wastewater used in this study came from the city where the study was conducted in Campina Grande.In both phases the HRT was 12 hours and the flow of 83L d-1. The influent and effluent of the experimental system were monitored for pH, VFA and TA twice. Analysis of COD, TSS and VSS were monitored weekly. All tests were recommended by APHA (1998). The results show that the combined treatment of landfill leachate diluted domestic sewage in a UASB reactor is technologically feasible alternative and produces effluent with characteristics satisfactory to post-treatment in stabilization ponds. Were obtained removal efficiencies of 44.0, 48.5, 85.4 and 79.9% in the first stage and 59.4, 53.6, 92.7 and 89.8% in the second step for the parameter of COD , STV, TSS and VSS respectively. The second stage had the highest decomposition constants for the parameters of STV, TSS and VSS. It is recommended the continuation of studies of treatment of leachate from landfill diluted sewage with COA than 1.6 kg COD m-3d-1. / No atual cenário brasileiro 56% das unidades de processamento de resíduos drenam lixiviado, apenas 46,8 % tratam esse lixiviado e 70,4% dos domicílios brasileiros são atendidos por rede coletora de esgotamento sanitário. O desenvolvimento de métodos de tratamento integrado de lixiviado e esgotos domésticos é necessário, visto grande potencial poluidor do lixiviado e as vantagens apresentadas nesse tratamento combinado. O tratamento conjugado de lixiviado com esgotos domésticos em escala real já existe, porém, estudar as faixas de diluições de lixiviado para realização do tratamento conjugado em faixas ótimas é imprescindível.Os objetivos deste trabalho foram estudar o desempenho de reator UASB no processo de tratamento de lixiviado combinado com esgotos domésticos em diferentes proporções, avaliar a influência da carga orgânica aplicada no processo de tratamento conjugado de lixiviado e esgoto doméstico em reator UASB e desenvolver tecnologia de tratamento biológico para resíduos líquidos com elevada carga poluidora. O trabalho foi realizado no período de Fevereiro de 2008 a Fevereiro de 2009. O reator UASB foi construído, instalado e monitorado nas dependências físicas da EXTRABES no município de Campina Grande PB. O reator UASB foi construído em tubo de PVC com diâmetro de 150 mm, 2,35 m de altura e volume total de 41,5 L e o tratamento consistiu de duas etapas. Na primeira etapa o reator UASB foi alimentado com lixiviado numa proporção de 1 para 9 vezes o volume de esgoto doméstico, o que resultou numa COA de 2,1 kg m-3dia-1. Na segunda fase de operação a fração volumétrica de lixiviado foi diminuída para a proporção de 0,3 para cada 9,7 vezes o volume de esgoto doméstico ou COA de 1,6 kg m-3 dia-1. O lixiviado utilizado neste trabalho foi proveniente do Aterro Sanitário Metropolitano da cidade de João Pessoa e era pré-tratado para remoção da carga de amônia em reatores de fluxo pistonado para Stripping de amônia. O esgoto doméstico utilizado neste trabalho foi proveniente da cidade onde o estudo foi realizado, Campina Grande-PB. Em ambas as etapas do tratamento o TDH foi 12 horas e a vazão de 83 L.d-1. O monitoramento do sistema experimental foi realizado no afluente e efluente do reator e as análises referentes aos parâmetros pH, AGV e AT foram realizadas duas vezes por semana. As análises referentes aos parâmetros DQO total e solúvel, STV, SST e SSV foram realizadas semanalmente. Todas as análises foram preconizados por APHA (1998). Os resultados mostram que o tratamento conjugado de lixiviado de aterro sanitário diluído em esgotos domésticos em reator UASB é uma alternativa tecnologicamente viável e produz efluente com características satisfatórias para pós-tratamento em lagoas de estabilização. Foram obtidas eficiências de remoção de 44,0; 48,5; 85,4 e 79,9% na primeira etapa e 59,4; 53,6; 92,7 e 89,8% na segunda etapa para os parâmetro de DQO, STV, SST e SSV respectivamente. A segunda etapa apresentou as maiores constantes de decomposição para os parâmetros de STV, SST e SSV. Recomenda-se a continuidade dos estudos de tratamento de lixiviado proveniente de aterro sanitário diluído em esgoto doméstico com COA superior a 1,6 Kg DQO m-3d-1.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabio Orssatto.pdf: 825673 bytes, checksum: 2ba29b65ad92d1e43fe083ece723e5a4 (MD5) Previous issue date: 2010-02-24 / The shortage or lack of water affects more than 40% of the world, due to political, economic, and weather forecast reasons. Thus, sanitation services as collection and sewage treatment become very important to ensure the quality of people s lives. It is known that, generally, there is only one variable responsible for the quality and variability of an effluent, which depends on the changes: in the affluent load, environmental conditions in the reactors, the nature of sewage to be treated, presence of toxic substances, variability inherent to biological treatment processes, as well as mechanical and human failures in the system. All these factors can lead to problems and instability in the processes, so, techniques and methods should be used, since they are effective in identifying failures of treatment processes. The statistical methods of quality control are techniques applied to check if sewage treatment is being effective or not. Thus, this study applied statistical methods of quality control to evaluate the performance of a sewage treatment plant in order to identify failures in the process and discuss about their possible causes. The studied plant of sewage treatment is in Cascavel, Paraná. It is considered a Ete Oeste. The plant consists of a grid system with grids of bars and manual cleaning, a gravitational tangential flow with removal of sand retained by air-lift, Parshall gutter flow meter, anaerobic biological treatment, by two reactors of up-flow sludge manta in parallel, complementary treatment by physicochemical process of coagulation, flocculation and sedimentation laminar. It was used ferric chloride as a coagulant, Parshall gutter and the final effluent disinfection by chlorination. The parameters were: hydrogen-ion potential, sediment solids, total suspended solids, chemical oxygen demand and biochemical oxygen demand of five days. The statistical analysis was carried out through Shewhart individual charts, control graphs of the moving average, exponentially weighted and indices of ability process. According to Shewhart charts, it was observed that in raw sewage, variables as total suspended solids, COD and BOD5,20 were out of statistical control. On Ralf I effluent, variables as pH, sediment solids, total suspended solids and COD were out of the statistical control. For Ralf II effluent, variables as sediment solids, total suspended solids, COD and BOD5,20 were out of the statistical control. Only the variable BOD5,20 was under statistical control in the treated effluent. EWMA graphs show that all variables were under statistical control for the raw sewage. For Ralf I effluent, all variables were out of statistical control, but for BOD5,20. For Ralf II effluent, only pH was under statistical control. On the other hand, for the treated sewage, only the sediment solids were out of statistical control. Shewhart control charts of individual measure seemed to be a good alternative to the statistical process control regarding a plant of sewage treatment, since they help on visualizing the failures during the process, especially in unforeseen changes. The EWMA control charts are also supposed to be a good alternative, because they have a good run for data without normality. However, since this study has widely long time information (monthly samples), the situations of unforeseen changes are greater and may not be detected by the charts of exponentially weighted moving average. According to the process ability indices and performance index of process, it was observed that, except for pH, the sewage treatment of this plant was not able to meet the specifications or the standard discharges required by environmental legislation. / A escassez ou falta de água afeta mais que 40% da população mundial, por razões políticas, econômicas, e climáticas. Com isso, serviços de saneamento como a coleta e tratamento de esgoto, se tornam importantíssimos para a garantia da qualidade de vida de uma população. Sabe-se que, geralmente, não existe apenas uma variável responsável pela qualidade e variabilidade do efluente, que dependem de variações na carga afluente, das condições ambientais nos reatores, da natureza do esgoto a ser tratado, da presença de substâncias tóxicas, da variabilidade inerente aos processos de tratamento biológico e de falhas mecânicas e humanas no sistema. Todos esses fatores podem levar a problemas e instabilidade nos processos para isso, devem-se usar técnicas e meios que sejam eficazes na identificação das falhas dos processos de tratamento. Uma técnica para verificar se o tratamento do esgoto esta sendo eficaz ou não são os métodos estatísticos do controle de qualidade. Dessa maneira, o presente trabalho buscou a utilização de métodos estatísticos do controle da qualidade na avaliação do desempenho de uma estação de tratamento de esgoto, identificando falhas no processo e argumentando as possíveis causas. A estação de tratamento de esgoto em questão localiza-se no município de Cascavel, Paraná. Denominada como Ete Oeste a estação é constituída por um sistema de gradeamento por grades de barras com limpeza manual, desarenador gravitacional de fluxo tangencial com retirada de areia retida por air-lift, medidor de vazão calha parshall, tratamento biológico anaeróbio através de dois reatores de fluxo ascendente e manta de lodo em paralelo, tratamento complementar por processo físico-químico de coagulação, floculação e decantação laminar sendo usado o cloreto férrico como coagulante, calha parshall e desinfecção do efluente final por cloração. Os parâmetros avaliados foram o potencial hidrogeniônico, sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos totais, demanda química de oxigênio e demanda bioquímica de oxigênio de cinco dias. A análise estatística se deu através das cartas individuais de Shewhart, gráficos de controle da média móvel exponencialmente ponderada e índices de capacidade de processo. Pelas cartas de medidas individuais de Shewhart observou-se que no esgoto bruto as variáveis sólidos suspensos totais, DQO e DBO5,20 apresentaram-se fora de controle estatístico. No efluente do Ralf I as variáveis pH, sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos totais e DQO apresentaram-se fora de controle estatístico. No efluente do Ralf II as variáveis sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos totais, DQO e DBO5,20 apresentaram-se fora de controle estatístico. No efluente tratado apenas a variável DBO5,20 apresentou-se em controle estatístico. Os gráficos MMEP mostram que para o esgoto bruto todas as variáveis estão sob controle estatístico. Para o efluente do Ralf I, com exceção da DBO5,20, todas as variáveis apresentaram-se fora de controle estatístico. Para o efluente do Ralf II apenas o pH demonstrou estar em controle estatístico e para o esgoto tratado apenas os sólidos sedimentáveis estão fora de controle estatístico. As cartas de controle de medida individual de Shewhart demonstram ser uma boa alternativa para o controle estatístico do processo de uma estação de tratamento de esgoto, pois permitiram a visualização de falhas no processo, principalmente em mudanças bruscas. As cartas de controle MMEP também se apresentam como uma boa alternativa, pois possuem um bom funcionamento para dados sem normalidade, porém, como as informações do presente trabalho são largamente espaçadas no tempo (amostras mensais), as situações de alterações bruscas são maiores, as quais podem não ser detectadas pelas cartas de média móvel exponencialmente ponderada. Através dos índices de capacidade do processo e índice de performance do processo, observou-se que, com exceção do pH, a estação de tratamento de esgoto não é capaz de cumprir as especificações ou atender os padrões de lançamento exigidos pela legislação ambiental.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:25:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabio_completo.pdf: 821054 bytes, checksum: aa1c3186daf5e6dc7400debc41f1c332 (MD5) Previous issue date: 2010-02-24 / The shortage or lack of water affects more than 40% of the world, due to political, economic, and weather forecast reasons. Thus, sanitation services as collection and sewage treatment become very important to ensure the quality of people s lives. It is known that, generally, there is only one variable responsible for the quality and variability of an effluent, which depends on the changes: in the affluent load, environmental conditions in the reactors, the nature of sewage to be treated, presence of toxic substances, variability inherent to biological treatment processes, as well as mechanical and human failures in the system. All these factors can lead to problems and instability in the processes, so, techniques and methods should be used, since they are effective in identifying failures of treatment processes. The statistical methods of quality control are techniques applied to check if sewage treatment is being effective or not. Thus, this study applied statistical methods of quality control to evaluate the performance of a sewage treatment plant in order to identify failures in the process and discuss about their possible causes. The studied plant of sewage treatment is in Cascavel, Paraná. It is considered a Ete Oeste. The plant consists of a grid system with grids of bars and manual cleaning, a gravitational tangential flow with removal of sand retained by air-lift, Parshall gutter flow meter, anaerobic biological treatment, by two reactors of up-flow sludge manta in parallel, complementary treatment by physicochemical process of coagulation, flocculation and sedimentation laminar. It was used ferric chloride as a coagulant, Parshall gutter and the final effluent disinfection by chlorination. The parameters were: hydrogen-ion potential, sediment solids, total suspended solids, chemical oxygen demand and biochemical oxygen demand of five days. The statistical analysis was carried out through Shewhart individual charts, control graphs of the moving average, exponentially weighted and indices of ability process. According to Shewhart charts, it was observed that in raw sewage, variables as total suspended solids, COD and BOD5,20 were out of statistical control. On Ralf I effluent, variables as pH, sediment solids, total suspended solids and COD were out of the statistical control. For Ralf II effluent, variables as sediment solids, total suspended solids, COD and BOD5,20 were out of the statistical control. Only the variable BOD5,20 was under statistical control in the treated effluent. EWMA graphs show that all variables were under statistical control for the raw sewage. For Ralf I effluent, all variables were out of statistical control, but for BOD5,20. For Ralf II effluent, only pH was under statistical control. On the other hand, for the treated sewage, only the sediment solids were out of statistical control. Shewhart control charts of individual measure seemed to be a good alternative to the statistical process control regarding a plant of sewage treatment, since they help on visualizing the failures during the process, especially in unforeseen changes. The EWMA control charts are also supposed to be a good alternative, because they have a good run for data without normality. However, since this study has widely long time information (monthly samples), the situations of unforeseen changes are greater and may not be detected by the charts of exponentially weighted moving average. According to the process ability indices and performance index of process, it was observed that, except for pH, the sewage treatment of this plant was not able to meet the specifications or the standard discharges required by environmental legislation. / A escassez ou falta de água afeta mais que 40% da população mundial, por razões políticas, econômicas, e climáticas. Com isso, serviços de saneamento como a coleta e tratamento de esgoto, se tornam importantíssimos para a garantia da qualidade de vida de uma população. Sabe-se que, geralmente, não existe apenas uma variável responsável pela qualidade e variabilidade do efluente, que dependem de variações na carga afluente, das condições ambientais nos reatores, da natureza do esgoto a ser tratado, da presença de substâncias tóxicas, da variabilidade inerente aos processos de tratamento biológico e de falhas mecânicas e humanas no sistema. Todos esses fatores podem levar a problemas e instabilidade nos processos para isso, devem-se usar técnicas e meios que sejam eficazes na identificação das falhas dos processos de tratamento. Uma técnica para verificar se o tratamento do esgoto esta sendo eficaz ou não são os métodos estatísticos do controle de qualidade. Dessa maneira, o presente trabalho buscou a utilização de métodos estatísticos do controle da qualidade na avaliação do desempenho de uma estação de tratamento de esgoto, identificando falhas no processo e argumentando as possíveis causas. A estação de tratamento de esgoto em questão localiza-se no município de Cascavel, Paraná. Denominada como Ete Oeste a estação é constituída por um sistema de gradeamento por grades de barras com limpeza manual, desarenador gravitacional de fluxo tangencial com retirada de areia retida por air-lift, medidor de vazão calha parshall, tratamento biológico anaeróbio através de dois reatores de fluxo ascendente e manta de lodo em paralelo, tratamento complementar por processo físico-químico de coagulação, floculação e decantação laminar sendo usado o cloreto férrico como coagulante, calha parshall e desinfecção do efluente final por cloração. Os parâmetros avaliados foram o potencial hidrogeniônico, sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos totais, demanda química de oxigênio e demanda bioquímica de oxigênio de cinco dias. A análise estatística se deu através das cartas individuais de Shewhart, gráficos de controle da média móvel exponencialmente ponderada e índices de capacidade de processo. Pelas cartas de medidas individuais de Shewhart observou-se que no esgoto bruto as variáveis sólidos suspensos totais, DQO e DBO5,20 apresentaram-se fora de controle estatístico. No efluente do Ralf I as variáveis pH, sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos totais e DQO apresentaram-se fora de controle estatístico. No efluente do Ralf II as variáveis sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos totais, DQO e DBO5,20 apresentaram-se fora de controle estatístico. No efluente tratado apenas a variável DBO5,20 apresentou-se em controle estatístico. Os gráficos MMEP mostram que para o esgoto bruto todas as variáveis estão sob controle estatístico. Para o efluente do Ralf I, com exceção da DBO5,20, todas as variáveis apresentaram-se fora de controle estatístico. Para o efluente do Ralf II apenas o pH demonstrou estar em controle estatístico e para o esgoto tratado apenas os sólidos sedimentáveis estão fora de controle estatístico. As cartas de controle de medida individual de Shewhart demonstram ser uma boa alternativa para o controle estatístico do processo de uma estação de tratamento de esgoto, pois permitiram a visualização de falhas no processo, principalmente em mudanças bruscas. As cartas de controle MMEP também se apresentam como uma boa alternativa, pois possuem um bom funcionamento para dados sem normalidade, porém, como as informações do presente trabalho são largamente espaçadas no tempo (amostras mensais), as situações de alterações bruscas são maiores, as quais podem não ser detectadas pelas cartas de média móvel exponencialmente ponderada. Através dos índices de capacidade do processo e índice de performance do processo, observou-se que, com exceção do pH, a estação de tratamento de esgoto não é capaz de cumprir as especificações ou atender os padrões de lançamento exigidos pela legislação ambiental.