A drenagem ácida de minas (DAM) oriunda da mineração de carvão é caracterizada pelo baixo pH e pelas altas concentrações de metais. Em algumas situações, a concentração de ferro é muito alta, em níveis que podem ser usadas como fonte de reagentes para o tratamento de águas residuárias. A DAM pode ser usada como coagulante quando é rica em ferro na forma Fe3+ (e secundariamente em Al+3). A DAM também pode ser aplicada no tratamento de águas residuárias pela Reação de Fenton quando rica em ferro na forma Fe2+. Os objetivos deste trabalho foram a caracterização química de uma DAM-C (drenagem ácida de minas concentrada) proveniente de um módulo de rejeitos de carvão de Santa Catarina; Estudar a DAM-C para uso como insumo na coagulação dos sólidos suspensos em esgoto cloacal do Campus do Vale da UFRGS; Estudar a DAM-C para uso como insumo para a Reação de Fenton aplicado ao tratamento de esgoto cloacal e avaliar a qualidade da água tratada em termos de parâmetros físico-químicos e ecotoxicológicos. Os resultados demonstram que a DAM pode ser usada no tratamento de esgoto, pois o efluente apresentou uma concentração especialmente elevada de metais, com valores iguais a 17640 mg/L de Fe e 1534 mg/L de Al, razão pela qual foi denominada de drenagem ácida de minas concentrada. Os demais metais, tais como Mn, Cu, Zn, Ni, Cd, Ar, Cr, Pb, Ca, Mg, Na e K estavam presentes, porém em concentrações mais baixas. O processo de coagulação foi conduzido com o volume de 3 mL de DAM-C com as concentração de [Fe] = 264 mg/L e [Al3+] = 24 mg/L) e apresentou eficiências médias de redução nos seguintes parâmetros: sólidos suspensos (72%), coliformes termotolerantes (99%) e totais (99%), DQO (61%), DBO5 (63%), N (total Kjeldahl) (28%), P (97%) e sólidos sedimentáveis (50%). A Reação de Fenton foi conduzida com o mesmo volume DAM-C e concentração do processo de coagulação e 0,25 ml de H2O2 35% (m/v) e apresentou eficiências médias de redução nos seguintes parâmetros: sólidos suspensos (78%), coliformes termotolerantes (99,98%) e totais (99,98%), DQO (80%), DBO5 (80%), N (total Kjeldahl) (29%), P (98%) e sólidos sedimentáveis (50%). Os ensaios de toxicidade demonstraram que o esgoto bruto apresenta elevada toxidade aguda para o microcrustáceo Daphnia similis (FT = 32), para o peixe Pimephales promelas (FT = 8), e para a alga Pseudokirchneriella subcapitata (FT = 8). Dentre os tratamentos avaliados apenas o RSB conseguiu remover totalmente a toxicidade. A coagulação simples se mostrou ineficaz e a Reação de Fenton permitiu uma grande redução na toxicidade, desde que seja eliminada a presença de peróxido de hidrogênio residual. Esses dados são indicativos que o principal agente tóxico presente no esgoto é solúvel. / Acid mine drainage (AMD) from coal mining sites is characterized by low pH and high concentrations of metals. In some situations, the iron concentration is very high, at levels that could be used as a source reagent for wastewater treatment. The AMD can be used as coagulant when it is rich in iron in the form Fe+3 (and secondarily Al+3). The AMD can also be applied in wastewater treatment as Fenton´s Reaction when is rich in iron in the form Fe2+. The goals of this work were characterize AMD-C (acid mine drainage concentrated) obtained in the module of coal tailings of Santa Catarina; Study the AMD-C for use as input in coagulation of suspended solids in Campus do Vale-UFRGS’s sewage; Study the AMD-C for use as input to the Fenton’s reaction applied to treatment of sewer and evaluate the quality of treated water in terms of physico-chemical and ecotoxicological parameters. The results shows AMD-C can be used in sewage treatment, because the effluent presented a particularly high concentration of metals (17640 mg/L Fe and 1534 mg/L Al), why was called acid mine drainage of concentrated. The other metals, such as Mn, Cu, Zn, Ni, Cd, Cr, Pb, Ar, Ca, Mg, Na and K were present, but in lower concentrations. The coagulation process was conducted with 3 mL AMD-C with concentration (264 mg/L Fe and 24 mg/L Al3+) and average efficiencies presented in the following parameters: reducing suspended solids (72%), coliforms thermotolerant (99%) and total coliforms (99%), COD (61%), BOD5 (63%), N (total Kjeldahl) (28%), P (97%) and settleable solids (50%). The Fenton’s reaction was conducted with the same AMD-C volume and metals concentration used in coagulation process and was added 0.25 H2O2 35% (m/v) and average efficiencies presented in the following parameters: reducing suspended solids (78%), coliforms thermotolerant (99.98%) and totals coliforms (99.98%), COD (80%), BOD5 (80%), N (total Kjeldahl) (29%), P (98%), and settleable solids (50%). Toxicity tests have demonstrated that raw sewage has high acute toxicity for Daphnia similis crustacean (32 FT), Pimephales promelas fish (8 FT), and algae Pseudokirchneriella subcapitata (8 FT). Among the treatments evaluated only the SBR managed to totally remove toxicity. Simple coagualtion proved ineffective and the Fenton’s Reaction allowed a large reduction in toxicity, since it eliminated the presence of residual hydrogen peroxide. These data are indicative that the toxic agent present in the main sewer is soluble.

A drenagem ácida de minas (DAM) oriunda da mineração de carvão é caracterizada pelo baixo pH e pelas altas concentrações de metais. Em algumas situações, a concentração de ferro é muito alta, em níveis que podem ser usadas como fonte de reagentes para o tratamento de águas residuárias. A DAM pode ser usada como coagulante quando é rica em ferro na forma Fe3+ (e secundariamente em Al+3). A DAM também pode ser aplicada no tratamento de águas residuárias pela Reação de Fenton quando rica em ferro na forma Fe2+. Os objetivos deste trabalho foram a caracterização química de uma DAM-C (drenagem ácida de minas concentrada) proveniente de um módulo de rejeitos de carvão de Santa Catarina; Estudar a DAM-C para uso como insumo na coagulação dos sólidos suspensos em esgoto cloacal do Campus do Vale da UFRGS; Estudar a DAM-C para uso como insumo para a Reação de Fenton aplicado ao tratamento de esgoto cloacal e avaliar a qualidade da água tratada em termos de parâmetros físico-químicos e ecotoxicológicos. Os resultados demonstram que a DAM pode ser usada no tratamento de esgoto, pois o efluente apresentou uma concentração especialmente elevada de metais, com valores iguais a 17640 mg/L de Fe e 1534 mg/L de Al, razão pela qual foi denominada de drenagem ácida de minas concentrada. Os demais metais, tais como Mn, Cu, Zn, Ni, Cd, Ar, Cr, Pb, Ca, Mg, Na e K estavam presentes, porém em concentrações mais baixas. O processo de coagulação foi conduzido com o volume de 3 mL de DAM-C com as concentração de [Fe] = 264 mg/L e [Al3+] = 24 mg/L) e apresentou eficiências médias de redução nos seguintes parâmetros: sólidos suspensos (72%), coliformes termotolerantes (99%) e totais (99%), DQO (61%), DBO5 (63%), N (total Kjeldahl) (28%), P (97%) e sólidos sedimentáveis (50%). A Reação de Fenton foi conduzida com o mesmo volume DAM-C e concentração do processo de coagulação e 0,25 ml de H2O2 35% (m/v) e apresentou eficiências médias de redução nos seguintes parâmetros: sólidos suspensos (78%), coliformes termotolerantes (99,98%) e totais (99,98%), DQO (80%), DBO5 (80%), N (total Kjeldahl) (29%), P (98%) e sólidos sedimentáveis (50%). Os ensaios de toxicidade demonstraram que o esgoto bruto apresenta elevada toxidade aguda para o microcrustáceo Daphnia similis (FT = 32), para o peixe Pimephales promelas (FT = 8), e para a alga Pseudokirchneriella subcapitata (FT = 8). Dentre os tratamentos avaliados apenas o RSB conseguiu remover totalmente a toxicidade. A coagulação simples se mostrou ineficaz e a Reação de Fenton permitiu uma grande redução na toxicidade, desde que seja eliminada a presença de peróxido de hidrogênio residual. Esses dados são indicativos que o principal agente tóxico presente no esgoto é solúvel. / Acid mine drainage (AMD) from coal mining sites is characterized by low pH and high concentrations of metals. In some situations, the iron concentration is very high, at levels that could be used as a source reagent for wastewater treatment. The AMD can be used as coagulant when it is rich in iron in the form Fe+3 (and secondarily Al+3). The AMD can also be applied in wastewater treatment as Fenton´s Reaction when is rich in iron in the form Fe2+. The goals of this work were characterize AMD-C (acid mine drainage concentrated) obtained in the module of coal tailings of Santa Catarina; Study the AMD-C for use as input in coagulation of suspended solids in Campus do Vale-UFRGS’s sewage; Study the AMD-C for use as input to the Fenton’s reaction applied to treatment of sewer and evaluate the quality of treated water in terms of physico-chemical and ecotoxicological parameters. The results shows AMD-C can be used in sewage treatment, because the effluent presented a particularly high concentration of metals (17640 mg/L Fe and 1534 mg/L Al), why was called acid mine drainage of concentrated. The other metals, such as Mn, Cu, Zn, Ni, Cd, Cr, Pb, Ar, Ca, Mg, Na and K were present, but in lower concentrations. The coagulation process was conducted with 3 mL AMD-C with concentration (264 mg/L Fe and 24 mg/L Al3+) and average efficiencies presented in the following parameters: reducing suspended solids (72%), coliforms thermotolerant (99%) and total coliforms (99%), COD (61%), BOD5 (63%), N (total Kjeldahl) (28%), P (97%) and settleable solids (50%). The Fenton’s reaction was conducted with the same AMD-C volume and metals concentration used in coagulation process and was added 0.25 H2O2 35% (m/v) and average efficiencies presented in the following parameters: reducing suspended solids (78%), coliforms thermotolerant (99.98%) and totals coliforms (99.98%), COD (80%), BOD5 (80%), N (total Kjeldahl) (29%), P (98%), and settleable solids (50%). Toxicity tests have demonstrated that raw sewage has high acute toxicity for Daphnia similis crustacean (32 FT), Pimephales promelas fish (8 FT), and algae Pseudokirchneriella subcapitata (8 FT). Among the treatments evaluated only the SBR managed to totally remove toxicity. Simple coagualtion proved ineffective and the Fenton’s Reaction allowed a large reduction in toxicity, since it eliminated the presence of residual hydrogen peroxide. These data are indicative that the toxic agent present in the main sewer is soluble.

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A drenagem ácida de minas (DAM) oriunda da mineração de carvão é caracterizada pelo baixo pH e pelas altas concentrações de metais. Em algumas situações, a concentração de ferro é muito alta, em níveis que podem ser usadas como fonte de reagentes para o tratamento de águas residuárias. A DAM pode ser usada como coagulante quando é rica em ferro na forma Fe3+ (e secundariamente em Al+3). A DAM também pode ser aplicada no tratamento de águas residuárias pela Reação de Fenton quando rica em ferro na forma Fe2+. Os objetivos deste trabalho foram a caracterização química de uma DAM-C (drenagem ácida de minas concentrada) proveniente de um módulo de rejeitos de carvão de Santa Catarina; Estudar a DAM-C para uso como insumo na coagulação dos sólidos suspensos em esgoto cloacal do Campus do Vale da UFRGS; Estudar a DAM-C para uso como insumo para a Reação de Fenton aplicado ao tratamento de esgoto cloacal e avaliar a qualidade da água tratada em termos de parâmetros físico-químicos e ecotoxicológicos. Os resultados demonstram que a DAM pode ser usada no tratamento de esgoto, pois o efluente apresentou uma concentração especialmente elevada de metais, com valores iguais a 17640 mg/L de Fe e 1534 mg/L de Al, razão pela qual foi denominada de drenagem ácida de minas concentrada. Os demais metais, tais como Mn, Cu, Zn, Ni, Cd, Ar, Cr, Pb, Ca, Mg, Na e K estavam presentes, porém em concentrações mais baixas. O processo de coagulação foi conduzido com o volume de 3 mL de DAM-C com as concentração de [Fe] = 264 mg/L e [Al3+] = 24 mg/L) e apresentou eficiências médias de redução nos seguintes parâmetros: sólidos suspensos (72%), coliformes termotolerantes (99%) e totais (99%), DQO (61%), DBO5 (63%), N (total Kjeldahl) (28%), P (97%) e sólidos sedimentáveis (50%). A Reação de Fenton foi conduzida com o mesmo volume DAM-C e concentração do processo de coagulação e 0,25 ml de H2O2 35% (m/v) e apresentou eficiências médias de redução nos seguintes parâmetros: sólidos suspensos (78%), coliformes termotolerantes (99,98%) e totais (99,98%), DQO (80%), DBO5 (80%), N (total Kjeldahl) (29%), P (98%) e sólidos sedimentáveis (50%). Os ensaios de toxicidade demonstraram que o esgoto bruto apresenta elevada toxidade aguda para o microcrustáceo Daphnia similis (FT = 32), para o peixe Pimephales promelas (FT = 8), e para a alga Pseudokirchneriella subcapitata (FT = 8). Dentre os tratamentos avaliados apenas o RSB conseguiu remover totalmente a toxicidade. A coagulação simples se mostrou ineficaz e a Reação de Fenton permitiu uma grande redução na toxicidade, desde que seja eliminada a presença de peróxido de hidrogênio residual. Esses dados são indicativos que o principal agente tóxico presente no esgoto é solúvel. / Acid mine drainage (AMD) from coal mining sites is characterized by low pH and high concentrations of metals. In some situations, the iron concentration is very high, at levels that could be used as a source reagent for wastewater treatment. The AMD can be used as coagulant when it is rich in iron in the form Fe+3 (and secondarily Al+3). The AMD can also be applied in wastewater treatment as Fenton´s Reaction when is rich in iron in the form Fe2+. The goals of this work were characterize AMD-C (acid mine drainage concentrated) obtained in the module of coal tailings of Santa Catarina; Study the AMD-C for use as input in coagulation of suspended solids in Campus do Vale-UFRGS’s sewage; Study the AMD-C for use as input to the Fenton’s reaction applied to treatment of sewer and evaluate the quality of treated water in terms of physico-chemical and ecotoxicological parameters. The results shows AMD-C can be used in sewage treatment, because the effluent presented a particularly high concentration of metals (17640 mg/L Fe and 1534 mg/L Al), why was called acid mine drainage of concentrated. The other metals, such as Mn, Cu, Zn, Ni, Cd, Cr, Pb, Ar, Ca, Mg, Na and K were present, but in lower concentrations. The coagulation process was conducted with 3 mL AMD-C with concentration (264 mg/L Fe and 24 mg/L Al3+) and average efficiencies presented in the following parameters: reducing suspended solids (72%), coliforms thermotolerant (99%) and total coliforms (99%), COD (61%), BOD5 (63%), N (total Kjeldahl) (28%), P (97%) and settleable solids (50%). The Fenton’s reaction was conducted with the same AMD-C volume and metals concentration used in coagulation process and was added 0.25 H2O2 35% (m/v) and average efficiencies presented in the following parameters: reducing suspended solids (78%), coliforms thermotolerant (99.98%) and totals coliforms (99.98%), COD (80%), BOD5 (80%), N (total Kjeldahl) (29%), P (98%), and settleable solids (50%). Toxicity tests have demonstrated that raw sewage has high acute toxicity for Daphnia similis crustacean (32 FT), Pimephales promelas fish (8 FT), and algae Pseudokirchneriella subcapitata (8 FT). Among the treatments evaluated only the SBR managed to totally remove toxicity. Simple coagualtion proved ineffective and the Fenton’s Reaction allowed a large reduction in toxicity, since it eliminated the presence of residual hydrogen peroxide. These data are indicative that the toxic agent present in the main sewer is soluble.

Made available in DSpace on 2018-08-24T22:53:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3675_diss Juliana.pdf: 4174281 bytes, checksum: 40690dc877ba0b06aad6080f933e9ad2 (MD5) Previous issue date: 2009-07-17 / As áreas costeiras promovem benefícios diversos à população, porém, são largamente afetadas pelo influxo de esgoto sanitário sem tratamento, acarretando em prejuízo para a saúde da população. A contaminação por patógenos emergentes, tais como os vírus entéricos, é um agravante. Estes patógenos, podem ser encontrados em diversos ambientes, sobreviver por longos períodos, e causar diversas doenças. O sistema estuarino da Baía de Vitória, local de estudo deste trabalho, é um exemplo de área costeira afetada. Por isso, buscou-se avaliar a qualidade microbiológica da água e de mexilhões (sururu do mangue - Mytella guyanensis) em área de manguezal do sistema estuarino da Baía de Vitória, analisando 3 locais de coleta de água desse estuário ao longo de 14 meses de monitoramento (fevereiro/2008 a março/2009). Foram avaliados parâmetros físico-químicos (pH, turbidez, condutividade elétrica e Sólidos Dissolvidos Totais SDT), bacteriológicos (Coliformes Totais (CT) e E. coli) e virológicos (adenovírus, rotavírus e norovírus GII). Os vírus entéricos foram detectados por meio da técnica de PCR. Os resultados das análises físico-químicas revelaram maiores valores de turbidez e menores de condutividade e SDT nos meses mais chuvosos, especialmente no ponto mais próximo ao rio. Os resultados das análises bacteriológicas revelaram elevada contaminação do sururu, com densidades de até 106 NMP/25g de CT. Nas amostras de água, foram observadas densidades de até 105 NMP/100mL de CT, no ponto de coleta mais próximo ao cais do bairro. Valores mais elevados foram obtidos após eventos chuvosos. Quanto aos resultados das análises virológicas, adenovírus (AdV) foram detectados em 76,7% das amostras de água e de rotavírus (RV) em 88,1%. Nas amostras de sururu, AdV e RV foram detectados em 100% das amostras, evidenciando sua capacidade de concentrar partículas do meio circundante. O norovírus foi detectado em 4,8% das amostras de água e não foi detectado no sururu. A elevada contaminação fecal observada em pontos do estuário e do sururu indicam que esta área está sob impacto antropogênico. Assim, esta pesquisa torna-se um importante auxílio à decisões de implantação de medidas de proteção a este ambiente e na prevenção de surtos relacionados ao consumo de moluscos bivalves contaminados.

A desinfecção é sem dúvida uma das etapas mais importantes no tratamento de águas residuárias. Dentre as técnicas em uso na inativação de microrganismos presentes em águas de abastecimento e esgoto sanitário, destaca-se a ozonização c a radiação ultravioleta, tanto pela eficiência de ação como pela não geração de subprodutos como trihalometanos, potencialmente cancerígenos. O presente trabalho buscou investigar e interpretar, de modo comparativo, aspectos relevantes do desempenho da ozonização e da radiação UV na remoção de coliformes totais e coliformes fecais, quando aplicados ao esgoto sanitário efluente de tratamento anaeróbio. A fase experimental foi dividida em duas etapas principais. Na primeira delas deu-se a avaliação da técnica de ozonização, exigindo para tanto a elaboração e construção da estação piloto, bem como a instalação de unidades adicionais responsáveis pelo pré-tratamento do ar atmosférico anteriormente à sua entrada no equipamento gerador de ozônio. Nesta fase foram avaliadas as dosagens de 5, 8 e 10 mg O3/L, para os tempos de contato de 5, 10 e 15 minutos. Na etapa seguinte buscou-se examinar a inativação de microrganismos mediante a aplicação de radiação ultravioleta, o que demandou o projeto e construção do reator fotoquímico empregado nos ensaios. Nesta etapa experimental a intensidade de radiação incidente, bem como a espessura de lâmina líquida, foram mantidas constantes, para os diferentes tempos de exposição investigados (10, 20, 40 e 60 segundos). Os ensaios de desinfecção foram seguidos de análises e exames da concentração de sólidos suspensos totais (SST), determinação do número mais provável de coliformes totais (CT) e coliformes fecais (CF), alcalinidade, pH e temperatura, demanda química de oxigênio (DQO) e carbono orgânico total (COT). No contexto dos aspectos observados ao longo desta pesquisa, concluiu-se, para as condições avaliadas, a superioridade da inativação de coliformes totais e coliformes fecais com o uso da radiação ultravioleta. Além disso, a técnica demonstrou vantagens, em relação a ozonização, no que concerne ao modo de operação, influência da qualidade do efluente bruto, controle do processo, entre outras. / Disinfection is certainly among the most important phases in wastewater treatment. From the techniques in use today for inactivation of microorganisms present in either water supply of sanitary sewer, the ozonization and the ultraviolet radiation are worthy to be noticed due to both their action efficiency and the non generation of byproducts such as trihalomethanes, potentially cancerous. In this work we aim to investigate and interpret, in a comparative basis, relevant aspects on both ozonization and UV radiation performance in total and fecal coliform remotion when applied to sanitary sewer effluent from anaerobic treatment. The experimental phase comprises of two main steps. The first one was devoted to the evaluation of ozonization technique, for which it was necessary to build the pilot-station, as well as to set up additional unities responsible for the pre-treatment of atmospheric air prior to its entrance into the ozone generator. In this phase doses of 5, 8 and 10 mg O3/L were essayed for contact times of 5, 10 and 15 minutes. The second step \'s goal was to examine microorganism inactivation through application of UV radiation, for which the design and implementation of the photochemical reactor used during the essays were necessary. In the experimental procedures the incident-radiation intensity, as well as the liquid layer thickness were kept constant for the several exposition time investigated (10, 20, 40 and 60 seconds). The disinfection essays were followed by exams and analysis of total suspended solid (TSS), most probable number of total (TC) and fecal (FC) coliforms, alkalinity, pH and temperature, chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC). In the context of lhe observed aspects during this research work it was possible to notice, for the evaluated conditions, the UV radiation superiority in the total and fecal coliform inactivation. Also, this technique has shown to offer advantages when likened to ozonization regarding to operational complexity, influence of raw effluent quality, process control and other parameters.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:22:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Franknairy Gomes Silva.pdf: 1849929 bytes, checksum: 0c4420bffc61062f63e94fddcd17162e (MD5) Previous issue date: 2014-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In that research were evaluated two systems of intermittent flux sand filters in UASB reactor effluent post-treatment concerning to household wastewater care. Post-treatment by the using of intermittent flux sand filters makes the reusing of effluent and the nutrients preservation, being also a conventional technology of treatment and adaptable to small communities. The present work had as its aim the investigation of UASB reactor developing followed by intermittent flux sand filters in a household wastewater treatment. The research has been evaluated through three experimental phases and the anaerobe effluent was put on two sand filters systems. One of the aerobe systems worked with one sand filter only and the other system operated with two sand filters in serie. In the first phase the reactor UASB was monitored with hydraulic holding time of 7,7 h, with flow of 1400 L day -1 and each effluent put on two sand filters system with application tax of 400 L m -2 day -1 , with daily dosages from the affluent in 8 cycles. In the second phase the anaerobe reactor worked with flow of 1150 L day -1 and hydraulic holding time of 9,4 h. The two application systems of sand filters had an application tax of 280 L m -2 day -1 , each one of them, with daily dosages from the affluent in 8 cycles. In the third time were kept the same operational characteristics used in the second phase for UASB reactor with changing in the application tax for 300 L m in the sand filters system and daily dosages from the affluent to 6 cycles. The filters system suffered blocking problems during the first and second phase when the resting period was much low for the recuperation of the filters re-oxygenizing. In the third phase with the dosages diminution and the increasing of the resting time the sand filters had no troubles of blocking. In the first and second phase the FAFin-S sand filters (Intermittent Flux Sand Filters in serie) were more efficient in the TKN and ammonia remotion compared to FAFin sand filter (Intermittent Flux Sand Filter). Now, in the third phase the ammonia medium concentrations were of 1,4 mg L -1 and 1,0 mg L -1 and some medium value for nitrate of 33 mg L -1 and 30 mg L -1 for FAFin and FAFin-S, respectively. In terms of COD the two filters systems showed remotions above 83% in the second and the third phase and elevated remotions of TSS in the measure of 89 % to 95%. The final effluent preserves the nutrients presented in household wastewater, indicating the viability of intermittent flux sand filters system in post-treatment the anaerobe effluent for the agriculture reusing of cultures, principally in semi-arid regions in Brazil. / Nesta pesquisa foram avaliados dois sistemas de pós-tratamento de efluente de reator UASB, tratando esgoto doméstico, utilizando filtros de areia de fluxo intermitente. O uso dos filtros de areia de fluxo intermitente como pós-tratamento possibilita o reuso do efluente e a preservação dos nutrientes, além de ser uma tecnologia de tratamento convencional e que se adapta a pequenas comunidades. O presente trabalho teve como objetivo investigar o desempenho de reator UASB seguido por filtros de areia de fluxo intermitente no tratamento de esgoto sanitário. O estudo foi avaliado em três fases experimentais e o efluente anaeróbio era disposto sobre dois sistemas de filtros de areia. Um dos sistemas aeróbio operou com apenas um filtro de areia e o outro sistema operou com dois filtros de areia em série. Na primeira fase foi monitorado o reator UASB com tempo de detenção hidráulica de 7,7 h, com vazão de 1400 L dia -1 e efluente disposto sobre dois sistemas de filtros de areia com taxa de aplicação de 400 L m -2 dia -1 cada, com dosagens diárias do afluente em 8 ciclos. Na segunda fase o reator anaeróbio operou com vazão de 1150 L dia -1 e tempo de detenção hidráulica de 9,4 h, os dois sistemas de filtros de areia tiveram taxa de aplicação de 280 L m cada, com dosagens diárias do afluente em 8 ciclos. Na terceira etapa manteve-se as mesmas características operacionais utilizadas na segunda fase para o reator UASB com modificações na taxa de aplicação para 300 L m -2 dia -1 nos sistemas de filtros de areia e dosagens diárias do afluente para 6 ciclos. O sistema de filtros apresentou problemas de colmatação durante a primeira e segunda fase em que o período de repouso foi mais baixo na recuperação da reoxigenação dos filtros. Na terceira etapa com a diminuição das dosagens e o aumento do tempo de repouso os filtros de areia não apresentaram problemas de entupimento. Na primeira e segunda fase os filtros de areia FAFin-S (filtros de areia de fluxo intermitente em série) foram mais eficientes na remoção de NTK e amônia comparado ao filtro de areia FAFin (filtro de areia de fluxo intermitente). Já na terceira fase as concentrações médias de amônia foram de 1,4 mg L -1 e 1,0 mg L -1 e valores médios para nitrato de 33 mg L -1 para FAFin e FAFin-S, respectivamente. Em termos de DQO os dois sistemas de filtros apresentaram remoções acima de 83 % na segunda e terceira fase e remoções elevadas de SST na faixa de 89 % a 95 %. O efluente final preservou os nutrientes presentes no esgoto, indicando a viabilidade do sistema de filtros de areia de fluxo intermitente no pós-tratamento de efluente anaeróbio para reuso agrícola de culturas, principalmente em regiões semiáridas do Brasil.

A desinfecção é sem dúvida uma das etapas mais importantes no tratamento de águas residuárias. Dentre as técnicas em uso na inativação de microrganismos presentes em águas de abastecimento e esgoto sanitário, destaca-se a ozonização c a radiação ultravioleta, tanto pela eficiência de ação como pela não geração de subprodutos como trihalometanos, potencialmente cancerígenos. O presente trabalho buscou investigar e interpretar, de modo comparativo, aspectos relevantes do desempenho da ozonização e da radiação UV na remoção de coliformes totais e coliformes fecais, quando aplicados ao esgoto sanitário efluente de tratamento anaeróbio. A fase experimental foi dividida em duas etapas principais. Na primeira delas deu-se a avaliação da técnica de ozonização, exigindo para tanto a elaboração e construção da estação piloto, bem como a instalação de unidades adicionais responsáveis pelo pré-tratamento do ar atmosférico anteriormente à sua entrada no equipamento gerador de ozônio. Nesta fase foram avaliadas as dosagens de 5, 8 e 10 mg O3/L, para os tempos de contato de 5, 10 e 15 minutos. Na etapa seguinte buscou-se examinar a inativação de microrganismos mediante a aplicação de radiação ultravioleta, o que demandou o projeto e construção do reator fotoquímico empregado nos ensaios. Nesta etapa experimental a intensidade de radiação incidente, bem como a espessura de lâmina líquida, foram mantidas constantes, para os diferentes tempos de exposição investigados (10, 20, 40 e 60 segundos). Os ensaios de desinfecção foram seguidos de análises e exames da concentração de sólidos suspensos totais (SST), determinação do número mais provável de coliformes totais (CT) e coliformes fecais (CF), alcalinidade, pH e temperatura, demanda química de oxigênio (DQO) e carbono orgânico total (COT). No contexto dos aspectos observados ao longo desta pesquisa, concluiu-se, para as condições avaliadas, a superioridade da inativação de coliformes totais e coliformes fecais com o uso da radiação ultravioleta. Além disso, a técnica demonstrou vantagens, em relação a ozonização, no que concerne ao modo de operação, influência da qualidade do efluente bruto, controle do processo, entre outras. / Disinfection is certainly among the most important phases in wastewater treatment. From the techniques in use today for inactivation of microorganisms present in either water supply of sanitary sewer, the ozonization and the ultraviolet radiation are worthy to be noticed due to both their action efficiency and the non generation of byproducts such as trihalomethanes, potentially cancerous. In this work we aim to investigate and interpret, in a comparative basis, relevant aspects on both ozonization and UV radiation performance in total and fecal coliform remotion when applied to sanitary sewer effluent from anaerobic treatment. The experimental phase comprises of two main steps. The first one was devoted to the evaluation of ozonization technique, for which it was necessary to build the pilot-station, as well as to set up additional unities responsible for the pre-treatment of atmospheric air prior to its entrance into the ozone generator. In this phase doses of 5, 8 and 10 mg O3/L were essayed for contact times of 5, 10 and 15 minutes. The second step \'s goal was to examine microorganism inactivation through application of UV radiation, for which the design and implementation of the photochemical reactor used during the essays were necessary. In the experimental procedures the incident-radiation intensity, as well as the liquid layer thickness were kept constant for the several exposition time investigated (10, 20, 40 and 60 seconds). The disinfection essays were followed by exams and analysis of total suspended solid (TSS), most probable number of total (TC) and fecal (FC) coliforms, alkalinity, pH and temperature, chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC). In the context of lhe observed aspects during this research work it was possible to notice, for the evaluated conditions, the UV radiation superiority in the total and fecal coliform inactivation. Also, this technique has shown to offer advantages when likened to ozonization regarding to operational complexity, influence of raw effluent quality, process control and other parameters.

A presença de poluentes em concentrações na faixa de ng L-1 e µg L-1 nos diferentes tipos de água é uma grande preocupação ambiental porque podem apresentar efeitos nocivos aos seres vivos e os sistemas convencionais de tratamento de água e esgoto não são eficientes em removê-los. Os processos oxidativos avançados (POA) são considerados métodos eficazes para a degradação desse tipo de contaminantes e podem ser utilizados para tratar efluentes com a finalidade de reúso em diferentes aplicações como, por exemplo, agricultura ou aquicultura. Assim, o objetivo desta Dissertação foi avaliar a inativação de fármacos e interferentes endócrinos, em um reator tipo coletor parabólico composto, pelo processo foto-Fenton mediado por radiação solar em efluente de estação de tratamento de esgoto. Primeiramente, foi construído o reator, estabelecida a extração em fase sólida como a técnica aplicada para o preparo das amostras a serem analisadas por CLAE/DAD e desenvolvido o método para identificação de sete contaminantes (sulfatiazol, sulfamezarina, sulfadimetoxina, sulfametoxazol, metilparabeno, propilparabeno e naproxeno) no efluente de estação de tratamento de esgoto. Na sequência, foram realizados experimentos com o intuito de otimizar o tratamento e estabeleceram-se as concentrações de H2O2 e ferro (III). Por fim, foram realizados ensaios cinéticos e, adicionalmente, testes ecotoxicológicos para avaliar a ecotoxicidade do efluente antes e depois de 300 min do tratamento foto-Fenton solar. Os resultados mostraram que mesmo após 300 min de reação não houve a completa degradação dos contaminantes, entretanto, o efluente tratado não se mostrou prejudicial aos organismos Daphnia similis e Lactuca sativa. / Currently, the presence of pollutants in concentrations ranging from ng L-1 to µg L-1 in different types of waters constitutes a major environmental concern as they can be harmful to living beings and conventional water and wastewater treatment systems are not efficient in removing them. Advanced oxidation processes are effective methods for the degradation of this type of contaminants and can be applied to wastewater treatments for beneficial water reuse purposes such as agriculture or aquaculture. Thus, the aim of this study was to evaluate the inactivation of some pharmaceuticals and endocrine disruptors, by using a compound parabolic collector reactor, by solar photo-Fenton in municipal wastewater treatment plant effluent. First of all, the reactor was constructed, solid phase extraction (SPE) was determined as the technique used to prepare the samples to be analyzed by HPLC/DAD and the methodology to identify the seven contaminants (sulfathiazole, sulfamerazine, sulfadimethoxine, sulfamethoxazole, methylparaben, propylparaben, and naproxen) in the WWTP effluent was developed. Then, experiments were carried out with the purpose of optimizing the treatment and the concentrations of H2O2 and iron(III) were established. Finally, kinetic tests and, additionally, ecotoxicological assays were carried out to evaluate the effluent ecotoxicity before and after 300 min of the solar photo-Fenton treatment. It has been observed that even after 300 min of reaction there was an incomplete degradation of the pollutants, however, the treated effluent was not harmful to the test-organisms Daphnia similis and Lactuca sativa.

A possibilidade da produção de hidrogênio a partir de esgoto sanitário com a posterior geração de metano a partir do efluente do processo acidogênico foi avaliada em reatores anaeróbios em batelada e contínuos. Nos reatores em batelada com biomassa acidogênica não houve produção de hidrogênio a partir de esgoto sanitário, o que motivou a avaliação de outros substratos. Hidrogênio foi produzido a partir de água residuária de parboilização de arroz (23,9 mL \'H IND.2\'/g DQO) e vinhaça (20,8 mL \'H IND.2\'/g DQO), enquanto nos reatores com biomassa metanogênica, metano foi produzido por esgoto sanitário (46,3 mL \'CH IND.4\'/g DQO), glicerol (180,1 mL \'CH IND.4\'/g DQO), água residuária de parboilização de arroz (115,5 mL \'CH IND.4\'/g DQO) e vinhaça (255,4 mL \'CH IND.4\'/g DQO). Ainda nos reatores em batelada, definiu-se que a diluição de vinhaça no esgoto sanitário mais adequada para a produção de hidrogênio deveria resultar numa mistura com DQO de aproximadamente 4 g/L, sem que o rendimento de \'H IND.2\' decrescesse. A produção de hidrogênio a partir de esgoto sanitário nos reatores contínuos não foi possível sem a adição de fonte de carboidratos. Demonstrou-se que a concentração mínima de carboidratos, em termos de sacarose, seria de 0,9 g/L. Nos reatores de leito estruturado com suporte de cerâmica e fluxo ascendente alimentados com 50% de esgoto e 50% de vinhaça, foram alcançados o maior período de produção de \'H IND.2\' e a maior fração do mesmo no biogás, correspondendo a 56 dias e 7,1%, respectivamente. O reator UASB usando como substrato o efluente de reator acidogênico produziu metano com estabilidade até a COV de 0,91 g DQO/L d, porém se desestabilizou com a COV de 2,94 g DQO/L d. / The possibility of producing hydrogen from sewage with the subsequent generation of methane with the effluent of the acidogenic process was evaluated in batch and continuous anaerobic reactors. In batch reactors, with acidogenic biomass, there was no production of hydrogen from sewage, which led to the evaluation of other substrates. Hydrogen was produced from parboiled rice wastewater (23,9 mL \'H IND.2\'/g COD) and vinasse (20,8 mL \'H IND.2\'/g COD), while in reactors with methanogenic biomass, methane was produced by sewage (46,3 mL \'CH IND.4\'/g COD), glycerol (180,1 mL \'CH IND.4\'/g COD) parboiled rice wastewater (115,5 mL \'CH IND.4\'/g COD) and vinasse (255,4 mL \'CH IND.4\'/g COD). In addition, in batch reactors, it was determined that vinasse dilution in sewage more suitable for hydrogen production should result in a mixture with approximately 4 g COD/L without decrease on hydrogen yield. The hydrogen production from sewage in continuous reactors could not be sustained without the addition of external carbohydrates source. It was demonstrated that the minimum concentration of carbohydrates, in terms of sucrose, would be 0,9 g/L. In the upflow ceramic structured bed reactor fed with 50% sewage and 50% vinasse at the 8h HRT, it was achieved the longest H2 production period and the largest fraction of hydrogen in biogas, which corresponded to 56 days and 7,1% respectively. The UASB reactor using the effluent of the acidogenic reactor as substrate, produced methane with stability at the OLR of 0,91 g COD/L d, but it collapsed with the OLR of 2,94 g COD/L d.