MONTEIRO, S. P. P. B. Desenvolvimento e aplicação de teste de toxicidade aguda utilizando como organismo-teste Daphnia magna. 2009. 81 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009 / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-29T12:10:24Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_sppbmonteiro.pdf: 1643972 bytes, checksum: 248ef8e54856c839ac3612385d774f53 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-30T15:56:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_sppbmonteiro.pdf: 1643972 bytes, checksum: 248ef8e54856c839ac3612385d774f53 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-30T15:56:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_sppbmonteiro.pdf: 1643972 bytes, checksum: 248ef8e54856c839ac3612385d774f53 (MD5) Previous issue date: 2009-12-21 / In the Ceará state, as far as we know, toxicity tests were never conducted before, either with sewage or industrial wastewater. Thus the present work aimed to implement the cultivation and application of acute toxicity tests with Daphnia magna as test-organism in the Laboratory of Sanitation (LABOSAN) of the Federal University of Ceará (UFC), according to the Brazilian guideline NBR 12713/2004. Based on the recommendations of this guideline, it was possible to cultivate and conduct sensibility experiments and toxicity tests with D. magna with both sewage and industrial wastewaters. Because the amount of neonates in the beginning of cultivation was not enough, a growth curve was developed for each of the algae used to feed D. magna: Pseudokirchneriella subcaptata (ex- Selenastrum capricornutum), Scenedesmus subspicatus and Spirulina platensis, They were tested with three different diets. In this study the amount of food influenced directly D. magna reproduction. Both P. subcaptata and S. subspicatus (algae suggested in the NBR 12713/2004) showed to be a good food source to D. magna when the concentration was 6,5E+06 cels./mL.Daphnia. It was also verified that S. platensis was not good to feed D. magna compared to the other algae tested and reported in the guideline. The sensibility letter was created and the EC 5024h average achieved was comparable to the values reported in literature, which confirm that the letter could be used and the cultivation organisms were in the security interval of the test period. The toxicity test results using real dye-containing wastewater showed that the anaerobic system decrease color and COD and helped to detoxify the effluent. The aerobic post-treatment increased the toxicity. Finally, the ecotoxicity tests with textile wastewater showed to be an important tool to assess sub-products generated on anaerobic and aerobic conditions, therefore improving the process treatment understanding / No estado do Ceará, não se tem conhecimento da aplicação de testes de toxicidade, quer com esgoto sanitário, quer com esgoto industrial. Assim, o presente trabalho objetivou implantar o cultivo e o teste de toxicidade aguda com o organismo-teste Daphnia magna no Laboratório de Saneamento (LABOSAN) da Universidade Federal do Ceará (UFC), conforme Norma Brasileira 12713/2004. Com base nas recomendações desta norma, conseguiuse cultivar e realizar ensaios de sensibilidade e testes de toxicidade com D. magna em efluentes domésticos e industriais. Devido à quantidade insuficiente de neonatos gerados no início do cultivo, elaborou-se curva de crescimento das algas que foram utilizadas como alimento: Pseudokirchneriella subcaptata (ex- Selenastrum capricornutum), Scenedesmus subspicatus e Spirulina platensis, fundamentais para o estudo sobre a reprodução de D. magna, quando submetida a três diferentes dietas. Neste estudo foi observado que a quantidade de alimento influenciou diretamente na reprodução de D. magna. Tanto a P. subcaptata, quanto a S. subspicatus (algas indicadas pela NBR 12713/2004) se mostraram adequadas na alimentação de D. magna na concentração de 6,5E+06 céls./mL.Daphnia . Também comprovou-se que a S. platensis não é tão adequada para a alimentação de D. magna quanto as indicadas pela Norma Brasileira. A carta controle foi elaborada e o valor de CE 5024h médio obtido foi comparado com valores reportados na literatura, comprovando que a carta poderia ser utilizada e que os organismos do cultivo estiveram dentro do intervalo de segurança no período dos testes. Os resultados dos testes de toxicidade com o efluente real contendo corantes revelaram que o sistema anaeróbio, além de reduzir cor e DQO, contribuiu para a detoxificação do efluente e que o pós-tratamento aeróbio aumentou a toxicidade. Por fim, os testes de toxicidade com esgoto têxtil mostraram-se ser uma ferramenta imprescindível na avaliação de subprodutos gerados em condições anaeróbias e aeróbias, melhorando o entendimento dos processos de tratamento

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2017 / Made available in DSpace on 2017-09-05T04:12:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347147.pdf: 4895405 bytes, checksum: f5d73bc386c71f4328cbf28a70418b6b (MD5) Previous issue date: 2017 / Maximizar a remoção do nitrogênio presente em esgoto sanitário submetido ao tratamento em wetlands construídos verticais descendentes (WCVD) e verticais de fundo saturado (WCVD-FS) é um parâmetro chave para o desenvolvimento desta ecotecnologia, sendo primordial o entendimento do comportamento da comunidade microbiana nitrificante e desnitrificante, vinculado aos parâmetros operacionais destas unidades. Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi avaliar a dinâmica microbiana associada às transformações do nitrogênio, e sua relação com parâmetros operacionais em wetlands construídos verticais descendentes. Foram utilizados três procedimentos experimentais (PE) distintos, todos operados com esgoto sanitário. No PE I, por meio da técnica FISH, foi avaliada a interferência de períodos de alimentação e repouso de 30 dias, na comunidade bacteriana nitrificante e desnitrificante, em microcosmos que simularam o perfil vertical de WCVD (colunas DN 150 mm), e, também, em um WCVD-FS em escala real (área superficial de 3.144 m2), ambos preenchidos com areia como material filtrante. Os períodos de repouso de 30 dias promoveram um decaimento na abundância de bactérias nitrificantes. Contudo, com a retomada da alimentação, as mesmas restabeleceram-se no meio, e não afetaram a nitrificação. Por outro lado, bactérias desnitrificantes não foram influenciadas pelos períodos de repouso. No PE II, foi avaliado um WCVD em escala piloto (3 m² de área superficial) preenchido com areia e brita como material filtrante, operado sob uma taxa hidráulica (TH) de 375 mm d-1 e duas cargas orgânicas distintas: período I: com 6 meses de operação e aplicação de 130 g DQO m-2 d-1 e período II: com 3 meses de operação e aplicação de 80 g DQO m-2 d-1. Ao final de cada período, foram coletadas amostras do maciço filtrante na camada da superfície e do fundo do WCVD, e foi empregada a técnica de qPCR (em nível de DNA e RNA) para identificar a abundância e atividade de genes expressos no processo de transformação do nitrogênio, tais como, amoA de bactérias oxidantes de amônia (AOB), amoA de arqueas oxidantes de amônia (AOA) e nosZ de bactérias desnitrificantes. Além disso, com as amostras do período II, foi realizado o sequenciamento de nova geração do 16S rRNA para eubactérias e arqueas (em nível de RNA). Os resultados do PE II demonstraram que a nitrificação foi realizada por AOB (Nitrosospira), AOA (Nitrososphaeraceae) e NOB (Nitrobacter). AOB foram mais abundantes que as AOA nos dois períodos. Contudo, AOA em ambas as camadas e períodos (106 transcritos amoA g-1) apresentaram maior atividade que AOB (variando entre 105 e 106 transcritos amoA g-1). AOA mostraram ser mais estáveis e menos afetadas pelas variações operacionais. Bactérias desnitrificantes foram identificadas em maior atividade (106 transcritos nosZ g-1) na camada da superfície, quando aplicada uma carga orgânica de 130 g DQO m-2 d-1. Já quando a carga orgânica baixou para 80 g DQO m-2 d-1, maior atividade desnitrificante (106 transcritos nosZ g-1) passou a ser identificada na camada do fundo. No PE III, foi avaliado um WCVD e um WCVD-FS (ambos com 1,5 m² de área superficial, com areia e brita como material filtrante), operados em paralelo, sob as mesmas condições operacionais (40 g DQO m-2 d-1 e TH de 133 mm d-1). Após 6 meses de operação, foi coletada uma amostra do maciço filtrante na camada da superfície e do fundo nos dois wetlands, e foram realizadas as mesmas análises microbiológicas conduzidas no PE II. No WCVD a atividade de AOA (Nitrososphaeraceae e Nitrosopumilaceae) foi de 106 e 105 transcritos amoA g-1 na camada da superfície e do fundo, respectivamente, enquanto que a atividade de AOB (Nitrosomonadaceae) diminuiu (102 e 103 transcritos amoA g-1 na camada da superfície e do fundo, respectivamente). Já no WCVD-FS, um comportamento oposto ao WCVD foi identificado. A atividade de AOA (Nitrososphaeraceae) diminuiu na camada saturada três ordens de grandeza (de 107 para 104 transcritos amoA g-1) e a de AOB (Nitrosomonadaceae) nessa camada, apresentou maior estabilidade (de 105 para 104 transcritos amoA g-1). Apesar disso, AOA permaneceram sendo mais ativas que AOB em ambos os wetlands. Nos dois wetlands, a oxidação do nitrito foi conduzida pelas bactérias oxidantes de nitrito (NOB) Nitrobacter e Nitrospira. Além disso, identificou-se uma relação de simbiose entre AOA e NOB na região oxidativa dos wetlands. A atividade de bactérias desnitrificantes (105 transcritos nosZ g-1) foi claramente enriquecida na camada saturada do WCVD-FS. De forma geral, nitrificação e desnitrificação simultâneas foram identificadas em todos os PE. Alta atividade de AOA, AOB, e bactérias desnitrificantes foram identificadas ao longo do perfil vertical do WCVD operado sob uma carga orgânica de 80 g DQO m-2 d-1 e TH de 375 mm d-1, com ciclos de alimentação e repouso de 3,5 dias. Estas condições operacionais em conjunto com a saturação da camada de fundo do maciço filtrante, apresentam-se como alternativas promissoras na maximização da remoção do nitrogênio em wetlands construídos verticais. / Abstract: To enhance the nitrogen removal present in urban wastewater submitted to treatment in unsaturated vertical flow constructed wetlands (UVF) and partially saturated vertical flow constructed wetlands (SVF) is a key parameter for the development of this ecotechnology. It is essential, therefore, to understand the behavior of the nitrifying and denitrifying microbial communities linked to the operational parameters of these wetlands. In this context, the aim of this study was to evaluate the microbial dynamics associated with nitrogen transformations and their relation with operational parameters in vertical subsurface flow constructed wetland. Three different experimental procedures (EP) were used and all of them were conducted using urban wastewater. In the EP I, it was evaluated the interference of feeding and rest periods of 30 days in the nitrifying and denitrifying bacteria through the use of the FISH technique, in microcosms that simulated the vertical profile of UVF (columns Ø 150 mm) and full scale SVF wetland (surface area of 3,144 m²). Both units were filled with sand as bed media. Rest periods of 30 days promoted decay in the nitrifying bacteria abundance. However, with the resumption of feeding, nitrifying bacteria reestablished in the bed media and did not affect nitrification. On the other hand, denitrifying bacteria were not influenced by the rest periods. In the EP II, it was evaluated a UVF wetland in pilot scale (surface area of 3 m²) with sand and gravel as bed media, which was operated under hydraulic loading rate (HLR) of 375 mm d-1 and two different organic loading rates (OLR): (i) period I: 6 months of operation with OLR of 130 g COD m-² d-1; and (ii) period II: 3 months of operation with OLR of 80 g COD m-² d-1. At the end of each period, samples were collected from the bed media, in the top and bottom layers of the UVF wetland. qPCR (at DNA and RNA level) was performed to identify abundance and activity of expressed gens in nitrogen transformation processes, such as amoA of ammonia oxidizing bacteria (AOB), amoA of ammonia oxidizing archaea (AOA) and nosZ of denitrifying bacteria. Moreover, with samples from period II, it was conducted the high throughput sequencing of 16S rRNA for eubacteria and archaeal (at RNA level). The results from EP II showed that nitrification was performed by AOB (Nitrosospira), AOA (Nitrososphaeraceae) e NOB (Nitrobacter). AOB were more abundant than AOA in both periods. However, AOA in both layers and periods (106 amoA trancripts g-1) presented more activity than AOB (which ranged between 105 and 106 amoA transcripts g-1). AOA showed to be more stable and less affected by the operational variations. Denitrifying bacteria were identified more active in the top layer (106 nosZ transcripts g-1) with OLR of 130 g COD m-2 d-1. When the OLR decreased for 80 g COD m-2 d-1, more denitrifying activity became identified in the bottom layer (106 nosZ trancripts g-1). In the EP III, it was evaluated a UVF and a SVF wetlands (surface area of 1.5 m² for each unit, with sand and gravel of bed media), operated in parallel, under de same conditions (OLR of 40 g COD m-2 d-1 and HLR of 133 mm d-1). After 6 months of operation, samples from the top and bottom layers of the bed media were collected from both wetlands. The same microbiology analyses performed in EP II were conducted in these samples. In the UVF wetland the AOA activity (Nitrososphaeraceae and Nitrosopumilaceae) was of 106 and 105 amoA transcripts g-1 in the top and bottom layers, respectively. While the activity of AOB (Nitrosomonadaceae) decreased (102 and 103 amoA g-1 transcripts in the top and bottom layers, respectively), the SVF wetland showed the opposite behavior. AOA (Nitrososphaeraceae) activity decreased three orders of magnitude in the bottom layer (from 107 to 104 amoA trancripts g-1), and AOB (Nitrosomonadaceae) showed more stability (from 105 to 104 amoA trasnscripts g-1). Despite this, AOA remained more active than AOB in both wetlands. Nitrite oxidation in UVF and SVF wetlands was conducted by nitrite oxidizing bacteria (NOB) such as Nitrobacter and Nitrospira. Furthermore, a symbiosis relationship between AOA and NOB was identified in the oxidative layer from both wetlands. Denitrifying bacteria activity (105 transcripts nosZ g-1) was clearly enriched at the saturated layer in the SVF wetland. In general, simultaneous nitrification and denitrification were identified in all EP. High AOA, AOB and denitrifying bacteria activity were identified along the vertical profile of the UVF wetland operated under OLR of 80 g COD m-2 d-1 and HLR of 375 mm d-1, with cycles of feeding and rest of 3.5 days. These operational conditions together with bottom layer saturation in the bed media are presented as promising alternatives in the maximization of the nitrogen removal in vertical subsurface flow constructed wetlands.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-13T18:40:24Z No. of bitstreams: 1 TEMPLATE DISSERTAÇÃO FINAL LUANA. PDF.pdf: 2543206 bytes, checksum: 963a12e40f43d5e896e53f12b5a21987 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-20T16:23:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TEMPLATE DISSERTAÇÃO FINAL LUANA. PDF.pdf: 2543206 bytes, checksum: 963a12e40f43d5e896e53f12b5a21987 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-20T16:23:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TEMPLATE DISSERTAÇÃO FINAL LUANA. PDF.pdf: 2543206 bytes, checksum: 963a12e40f43d5e896e53f12b5a21987 (MD5) / O objetivo da pesquisa foi determinar a viabilidade técnica e econômica do cultivo de milho irrigado com esgoto doméstico tratado para o pequeno agricultor em São Domingos localizada no semiárido baiano. Para isso investigou-se os parâmetros de produção do milho cultivado mediante aplicação de esgoto doméstico tratado com diferentes lâminas de água a partir da evaporação do tanque classe A e posterior avaliação da produção e possível viabilidade econômica de cultivo em escala real. A primeira fase da pesquisa foi desenvolvida em casa de vegetação construída em campo, no município de São Domingos-BA. O trabalho foi realizado em escala experimental utilizando delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 5X4 com 4 repetições, totalizando 80 unidades experimentais compostas por vasos de 60L, com cinco sementes de milho cultivar catingueiro em cada vaso inicialmente. Os tratamentos foram compostos por cinco níveis de diluição do efluente com água de abastecimento nas porcentagens de: 0, 25, 50, 75 e 100%, além das lâminas aplicadas nas percentagens de 60, 90, 120 e 150% da evaporação do tanque classe A. Foram mensurados os parâmetros para avaliação do desenvolvimento da planta, concluindo que as diluições do esgoto com 75 e 100% e lâminas de 120% produziram melhores resposta nas avaliações dos parâmetros de produção. A segunda fase da pesquisa foi desenvolvida em área adjacente a casa de vegetação. Foi montado um sistema de irrigação por gotejamento em área de 200m² utilizando 100% de esgoto doméstico para irrigação da cultura, realizando análises apenas da fase reprodutiva do ciclo, comprimento, diâmetro, peso de espigas, além de massa fresca da parte aérea além disso foi feito o levantamento dos custos de produção da safra para posterior análise de custo benefício da proposta de cultivo. De modo geral o uso do efluente viabilizou a produção em escala experimental e real com tendência a promover um desenvolvimento superior quando comparado com uso de água de abastecimento

Programa de Pós-Graduação em Sustentabilidade Sócio-econômica e Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Maurílio Figueiredo (maurilioafigueiredo@yahoo.com.br) on 2014-10-10T19:27:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_ProteçãoAguasBreve.pdf: 929017 bytes, checksum: 3b12a535f8c68ba4f2f0b43265a6281c (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-11-04T16:25:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_ProteçãoAguasBreve.pdf: 929017 bytes, checksum: 3b12a535f8c68ba4f2f0b43265a6281c (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-04T16:25:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_ProteçãoAguasBreve.pdf: 929017 bytes, checksum: 3b12a535f8c68ba4f2f0b43265a6281c (MD5) Previous issue date: 2011 / A água é imprescindível na vida das pessoas, não sendo distribuída uniformemente no Planeta. Usos da água como o lançamento de esgotos domésticos carreando fezes e outros poluentes, podem estar contribuindo para que as águas se tornem impróprias para consumo e prejudiciais aos ecossistemas e à saúde. A lei protege as águas e não autoriza a poluição, mas as comunidades ainda não estão efetivamente envolvidas na proteção dela. O mercado dispõe de tecnologias capazes de diminuir impactos do lançamento de esgotos domésticos. Resta ao cidadão querer não poluir as águas e atuar efetivamente na proteção delas, instalando simplificados sistemas de tratamento de esgotos em residências e em casas comerciais, somando forças com os governos que, em atenção ao ordenamento jurídico de proteção das águas, buscam conter a poluição hídrica. Para esta pesquisa foram selecionados documentos informativos, artigos científicos e normas jurídicas disponíveis em sites oficiais das Casas Legislativas federal e estadual (Minas Gerais), para subsidiar breve análise sobre o lançamento de esgotos domésticos nos corpos hídricos, analisando, também, as atribuições do Estado e da sociedade civil na proteção das águas, objetivando contribuir para a reflexão e para a conscientização das pessoas sobre o papel dos governos e do cidadão na proteção dos recursos hídricos. __________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Water is indispensable to people’s lives and it is not evenly distributed on the Planet. Unreasonable use such as the release of domestic sewage containing excrement and other pollutants might be the reason to become water unsuitable for consumption and harmful to ecosystems. The law protects the water and does not authorize pollution, but communities are not still effectively involved in the protection of water resources. The market owns technologies to diminish impacts of domestic sewage release. It is up to citizens concern more upon water, not pollute and work on its protection, by installing simplified sewage treatment systems in residences and in commercial houses, joining efforts with governments that, aware of legal protection of water, search for measures to restrain water pollution. Informational papers have been selected for this research, scientific articles and legal rules available in the official websites of Federal and State (Minas Gerais) Legislative House, to subsidize brief analysis about the release of domestic sewage in water bodies, analyzing as well, the duties of State and Civil Society in the protection of water, aiming at contributing to the reflection and awareness of people about the role of governments and citizens concerned with the protection of water resources.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-23T04:04:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337521.pdf: 7414124 bytes, checksum: 0aaf4be1c70017105366642a546315ab (MD5) Previous issue date: 2015 / O objetivo desta pesquisa foi avaliar o desempenho na remoção de nitrogênio em sistemas de wetlands de fluxo vertical para o tratamento de efluente doméstico bruto (Sistema Francês), com o aporte da biologia molecular para a compreensão dos processos. O estudo foi realizado na França ao longo de 16 meses. Dois filtros pilotos com superfície de 2m² cada foram testados e operados com um ciclo de alimentação intermitente (2,5 dias e carga hidráulica aplicada de 0,23 m/d) e um ciclo de repouso (4,5 dias). Uma camada de saturação foi criada no fundo do filtro a fim de propiciar condições para a desnitrificação subsequente à nitrificação. Duas profundidades de saturação foram testadas: 25 cm e 15 cm. O monitoramento incluiu parâmetros físico-químicos (SST, DQO dissolvida, N-NH4+, NTK e N-NO3-), bem como, medições contínuas (Eh, O2, °C e comportamento hidráulico). As análises estatísticas demostraram que o melhor desempenho de remoção para os parâmetros analisados ocorreu quando os filtros operaram com 25 cm de saturação (com TDH teórico de 6,66 h). Os resultados de todos os parâmetros avaliados demonstraram variações no desempenho do sistema, além de indicar que melhorias no projeto ou adição de um estágio de tratamento posterior são necessárias para que seja possível a remoção completa do nitrogênio. Levando em consideração que cada filtro piloto representa um único filtro do primeiro estágio do Sistema Francês, as eficiências de remoção (nitrificação de 57% e desnitrificação de 85%) foram consideradas satisfatórias. Em relação à verificação do perfil microbiano, três filtros em escala piloto e quatro estações em escala real foram testados. Para todos os sistemas avaliados não houve diferença estatística em relação aos diferentes pontos de coletas, demostrando uma boa e homogênea repartição do afluente na superfície dos filtros. Uma maior quantidade (n° cópias gene/g pellet) de bactérias nitrificantes foi observada no período de inverno, o que retrata um efeito temporal, visto que as bactérias nitrificantes possuem crescimento lento. Através do sequenciamento, foi observado para ambos os filtros a presença dos gêneros Nitrosonomas, Nitrosospira e Nitrospira, sendo dominantes as bactérias oxidantes de amônia (AOB). Os filtros pilotos apresentaram diferença significativa (p: 0,001) para a variável estação do ano. Todas as estações em escala real apresentaram resultados semelhantes. Dentre as profundidades testadas, a maior quantidade de AOB foi observada em 30 cm. Esse resultado demonstra que a camada de matéria orgânica depositada na superfície tem papel importante na estrutura do perfil microbiano. O ciclo de alimentação/repouso avaliado apresentou um aumento quantitativo e qualitativo na comunidade bacteriana nos dias de alimentação e decaimento nos dias de repouso, o que demonstra a dinâmica de crescimento das bactérias. Esse resultado pode indicar que um período de repouso utilizado no Sistema Francês de no máximo sete dias é suficiente para impedir que haja decaimento excessivo da comunidade bacteriana, otimizando, assim, a eficiência do tratamento.<br> / Abstract : This research aims to evaluate the performance on nitrogen removal in vertical flow wetlands systems for the treatment of raw wastewater (French system), with the contribution of molecular biology to understand the processes. This study was performed in France over 16 months. Two pilot systems with 2m² surfaces each, were tested and operated with intermittent feeding cycle (2.5 days and a 0.23 m/d applied hydraulic load) and 4.5 days resting cycle. A saturation layer was created in the in the filter background in order to provide conditions for the denitrification subsequent to nitrification. Two saturations depths were tested: 25 and 15 cm. The monitoring included physico-chemical parameters (TSS, dissolved COD, NH4+ - N, NO3- - N and TKN), as well as continuous measurements (Eh, O2, °C and hydraulic behavior). The statistical analysis demonstrated that the best removal performance for the parameters analyzed occurred when the filters operated at 25 cm saturation (with theoretical HRT of 6.66 h). The results of all evaluated parameters showed variations in system performance, they also indicate that improvements in the design or addition of a further processing stage are required so that complete removal of nitrogen is possible. Considering that each pilot filter represents a single filter of the first stage of the French system, the removal efficiencies (57% nitrification and 85% denitrification) were considered satisfactory. Regarding the verification of the microbial profile, three pilot scale filters and four real scale systems were tested. For all evaluated systems, there was no statistical difference in relation to the different collection points, demonstrating a good and homogeneous distribution of the surface of the affluent filters. A larger amount (nº gene copies/g pellet) of nitrifying bacteria was observed in the winter period, which illustrates a temporal effect, since the nitrifying bacteria have slow growth. Through sequencing, it was observed for both filters the presence of Nitrosomonas sp, Nitrosospira sp and Nitrospira sp, being dominant ammonia oxidizing bacteria (AOB). The pilots systems showed significant differences (p: 0.001) for the variable season of year. All full-scale systems showed similar results. Among the tested depths, the greater amount of AOB was observed in 30 cm. This result shows that the organic matter layer deposited on the surface, plays an important role in microbial profile structure. The evaluated feeding?resting cycles showed a quantitative and qualitative increase in the bacterial community in the feeding days and decay in the resting days, which demonstrates the growing bacteria dynamic. This result can indicate that a resting period used in the French System of up to seven days, is enough to prevent excessive decay of the bacterial community, thus optimizing the efficiency of the treatment.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-26T11:03:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303777.pdf: 4451262 bytes, checksum: d5aa34881627ed1e7483c3fd6eeb0795 (MD5) / Esta dissertação trata do aproveitamento do lodo produzido na Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) Insular, localizada em Florianópolis/SC, através da sua incorporação ao concreto para a fabricação de tubos de drenagem. Na maioria dos países desenvolvidos, os sistemas de tratamento esgoto já foram ajustados para o gerenciamento do lodo. No Brasil, o resíduo começa a ter maior atenção devido à necessidade de atender as orientações da legislação ambiental. Considerando que, sua produção anual é estimada em 372.000 toneladas e que, aproximadamente metade do lodo gerado tem destino indefinido, o seu gerenciamento passou a ser uma atividade de grande importância e complexidade. Tendo em vista estes aspectos, objetivou-se definir uma metodologia adequada para a estabilização e higienização do lodo, definir uma alternativa para o seu aproveitamento e mistura ao concreto, e avaliar os artefatos produzidos sob o aspecto técnico. No que tange ao desenvolvimento da pesquisa, efetuou-se a estabilização e higienização por dois métodos distintos, caleação e processo térmico. De cada processo de tratamento, obteve-se um subproduto para incorporação ao concreto. Realizaram-se análises de parâmetros físico-químicos e bacteriológicos para comprovar a eficiência do tratamento do lodo de esgoto, e aplicaram-se ensaios de compressão axial e diametral para avaliar a resistência dos artefatos de concreto produzidos experimentalmente. Com relação à etapa de tratamento do resíduo, todos objetivos foram plenamente alcançados, atingindo-se níveis apropriados para sua aplicação em artefatos de concreto. Com relação ao aproveitamento do resíduo no concreto, um traço para a mistura dos materiais foi definido com sucesso, contudo, a sua utilização em tubos de drenagem mostrou-se inviável tecnicamente, dado que os pré-moldados suportaram apenas um carregamento que variou de 7 a 9 kN/m. A expectativa desta dissertação relacionava-se ao gerenciamento sustentável do lodo de esgoto. Ainda que para tubos de drenagem os resultados não tenham se mostrado positivos, o resíduo tem potencial de valorização em concreto sem função estrutural, cuja resistência requerida é baixa. / This dissertation approaches the valuation of the sludge produced at Insular Sewage Treatment Plant (STP), located at Florianópolis/SC, through the incorporation of it to drain pipes' concrete. In most developed countries, sewage treatment systems are already suitable for the management of sludge. In Brazil, the sludge from STP began to receive more attention because of the need to adapt their management in accordance with the guidelines of environmental legislation. Considering that the annual sludge production is estimated in 372,000 tons and approximately half of the sludge generated has undefined destination, its management has become an activity of great concern and complexity. Therefore, the purpose of this dissertation was to develop a proper method for stabilizing and hygienization the sludge, defining an alternative to its use by mixing it with concrete and evaluate the artifacts produced from the technical aspect. Regarding the stabilization and hygienization of sludge was performed by two different methods, quicklime and thermal process. Both processes yielded a byproduct which was incorporated to the concrete. Physico-chemical and bacteriological analysis were performed to assess the efficiency of the sewage sludge treatment and tests of axial and diametrical compression were applied to evaluate the resistance of concrete artifacts produced. Regarding the residue treatment step, all objectives were fully accomplished, reaching levels appropriated for the application in concrete artifacts. The mixture of concrete and sludge contents was successfully set, however, its use in drain pipes proved to be technically unfeasible, since the specimens resisted to only charges which ranged from 7 to 9 kN/m. The purpose of this dissertation was based on the sustainable management of sewage sludge. Despite the fact that for drain pipes the results proved to be negative, this residue has potential to be used in concrete with no structural function with low resistance features.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Aquicultura / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:27:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 305340.pdf: 1045261 bytes, checksum: d5716d7f8a16c00a25f0058899695d30 (MD5) / A poluição das águas é uma questão fundamental e preocupante atualmente, sendo que muitas cidades não possuem sistema de abastecimento e tratamento de água e esgoto. Assim, os microrganismos patogênicos são transmitidos por via oral-fecal aos humanos e são comumente encontrados em moluscos bivalves por serem animais filtradores. A capacidade de bioacumulação de xenobióticos em seus tecidos é alta e quando consumidos crus aumenta a probabilidade de contaminação viral e aquisição de outras doenças em humanos. Estudos realizados com tratamentos de depuração utilizando radiação ultravioleta demonstraram ser eficientes contra organismos patogênicos de várias espécies. No presente estudo, realizado na Ilha de Santa Catarina, Brasil, propõe-se a utilização de dois tratamentos de depuração distintos, um com a utilização de radiação ultravioleta e recirculação de água e outro somente com recirculação de água para a melhor compreensão dos mecanismos que envolvem a contaminação, biotransformação e detoxificação de poluentes em ostra, Crassostrea gigas oriundas de dois locais distintos, apto para cultivo e contaminado. Enzimas antioxidantes e genes transcritos foram analisados para verificar a possibilidade de utilização destes como biomarcadores de contaminação aquática em C. gigas após depuração. As respostas enzimáticas apresentaram maior variação nos tecidos de C. gigas provenientes do local contaminado, sofrendo aumento na atividade das enzimas CAT, GPx, G6PDH e GST na brânquia e glândula, e redução da atividade da SOD na brânquia e da atividade da G6PDH na glândula quando aplicado o tratamento de depuração. As ostras oriundas do local apto para cultivo apresentaram uma maior a atividade das enzimas CAT e G6PDH após a depuração e a atividade da GST foi reduzida. Foi observado um padrão de diminuição da taxa de transcrição dos genes, FABP, GSTO e CYP356A1 na brânquia destes organismos. Os resultados sugerem que os tratamentos de depuração podem ser utilizados como sistema complementar de detoxificação dos xenobióticos e microrganismos para organismos presentes em locais de cultivo de ostras C. gigas, pois atuam minimizando o estresse oxidativo causado por poluentes e patógenos.

Dissertação (mestrado) - - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:02:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325878.pdf: 841448 bytes, checksum: c4f1c8f0719b25265813f0be9e07d96d (MD5) Previous issue date: 2012 / O crescimento desenfreado da urbanização e industrialização nas últimas décadas tem sido um dos principais responsáveis pela contaminação dos ecossistemas marinhos. As atividades antrópicas, industriais e agrícolas são responsáveis pelo consumo de mais de um terço da água doce acessível no mundo, e consequentemente por sua contaminação. Diversas substâncias potencialmente danosas são liberadas constantemente no ambiente, sejam elas de origem antropogênica ou natural. A mistura complexa de contaminantes presentes no ambiente acaba por causar efeitos interativos na biota. Dentre os contaminantes mais comuns, encontra-se o esgoto sanitário que é composto por uma variedade de substâncias em concentrações de difícil caracterização e que é considerado como a principal fonte de contaminantes de ambientes costeiros. Sabendo-se que os efeitos dos poluentes não podem ser avaliados por análises químicas, torna-se necessária a utilização de meios mais sensíveis e confiáveis para a avaliação ambiental. No capítulo I, peixes Poecilia vivipara foram exposto ao esgoto sanitário na concentração de 33% (v/v) em condições de laboratório para a identificação e análise de biomarcadores moleculares pela técnica de Hibridização Subtrativa Supressiva (SSH). Genes de biotransformação como GST, UDPGT e MET também foram testados por qPCR. Neste estudo foram encontrados 22 genes diferencialmente transcritos, sendo 10 induzidos e 12 reprimidos. Os resultados de qPCR confirmaram a indução de CYP1A, GST, UDPGT, e a repressão de C3, FIB, TF e DMRT1. No capítulo II os genes que obtiveram respostas no experimento de laboratório, foram testados em exposição de campo no Mangue de Ratones (local Referência) e no Mangue do Itacorubi, em dois locais considerados contaminados por esgoto sanitário, um a jusante e outro a montante da saída do mangue. As transcrições dos genes DMRT1, MET, GST e UDPGT foram induzidas no local contaminado situado a jusante, em relação ao grupo referência. CYP1A apresentou uma maior transcrição no local situado mais a montante do Mangue do Itacorubi e nenhum gene foi reprimido. Em ambos os estudos os genes que obtiveram respostas significativas, estão associados a funções biológicas como biotransformação, sistema imune e diferenciação sexual. Os resultados fornecem boas medidas que os caracterizam como possíveis e promissores biomarcadores de contaminação ambiental por esgoto sanitário.<br> / Abstract : The uncontrolled growth of urbanization and industrialization in recent decades has been a major contributor to the contamination of marine ecosystems. Human activities, industrial and agricultural are responsible for the consumption of more than a third of the accessible freshwater in the world, and consequently by their contamination. Several potentially harmful substances are released into the environment constantly, whether they are natural or anthropogenic origin. The complex mixture of contaminants in the environment ultimately causes interactive effects on biota. Among the most common contaminants, lies the sewage which is composed by a variety of substances and concentrations difficult to characterize and is regarded as the main source of contaminants in coastal areas. It is known that the effects of pollutants can not only be measured by chemical analysis, it becomes necessary to use more sensitive and reliable means for environmental assessment. In the Chapter I, fishes Poecilia vivipara were exposed to sanitary sewage in the concentration of 33% (v/v) in the laboratory for the identification and analysis of molecular biomarkers by using the technique Suppressive Subtractive Hybridization (SSH). Genes of Biotransformation such as GST, UDPGT and MET were also tested by qPCR. In this study were found 22 differentially transcribed genes, 10 were induced and 12 repressed. The qPCR results confirmed the induction of CYP1A, GST, UDPGT, and repression of C3, FIB, TF and DMRT1. In Chapter II the responsive genes in the laboratory experiments, were tested in field exposure in the Ratones Mangrove (Reference site) and in the Itacorubi Mangrove at two sites considered contaminated by sanitary sewage, one upstream and one downstream sites. Transcription of DMRT1, MET, GST and UDPGT were induced in the liver of fish kept at the downstream site. CYP1A transcription was induced in the fish from the upstream site and no gene was repressed. In both studies, the genes that had significant responses are associated with biological functions such as biotramsformation, immune system, and sexual differentiation. The associated results provide good measurements that characterize them as possible and promising biomarkers of environmental contamination by sanitary sewage in coastal region.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2016 / Made available in DSpace on 2016-09-20T05:00:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339446.pdf: 1719387 bytes, checksum: 000db64bdb6258fdfaa1953fb8acd98f (MD5) Previous issue date: 2016 / A solução para os problemas relacionados com a falta de disposição segura dos esgotos em Moçambique, passa necessariamente pela implementação de sistemas de tratamento de esgotos adequados à realidade do país. Dentro deste contexto, este estudo tem como propósito identificar potencialidade do sistema de wetland construído de fluxo vertical com fundo saturado (WCV-FS) aplicado no tratamento de esgoto sanitário, a fim de empregá-lo como alternativa tecnológica de tratamento descentralizado de esgoto em pequenas comunidades de Moçambique. Neste trabalho deu-se ênfase à caracterização do processo de remoção de nitrogênio neste sistema. A metodologia empregada consistiu na caracterização da remoção de matéria orgânica e nutrientes de um WCV-FS implantado em escala real na região de Florianópolis/SC. A caracterização consistiu no monitoramento hidráulico, determinação da composição físico-química do afluente e efluente, e avaliação microbiológica da biomassa aderida no leito filtrante do wetland construído. A estação de tratamento de esgoto opera desde 2009, sendo o estudo concentrado no período de janeiro a dezembro de 2015. Neste período a vazão média foi de 30,14 m3.dia-1 aplicados numa área de 1580 m2, com carregamento médio afluente ao WCV-FS de 3,34 gDQO.m-2.dia-1, 0,40 g SS.m-2.dia-1, 0,88 g NT m-2.dia-1, 0,27 gP-PO43-.m-2.dia-1. Nestas condições operacionais, o WCFV-FS apresentou eficiências médias de remoção em termos de concentrações de 89% de DQO, 86% de SS, 57% de NT e 83% de P-PO43-. Com base nos ensaios de atividades realizados em batelada e inoculados com concentração celular de aproximadamente de 2 gSV.L-1 desenvolvidos com lodo coletado no leito filtrante do wetland, a maior parte da remoção de NT e remoção de DQO estão relacionados à ação das bactérias autotróficas nitrificantes que convertem N-NH4+ a N-NO3- com velocidade específica de formação de 1,86 mg N-NO3.gSV-1h-1 nos primeiros 17 cm do leito filtrante, seguida da ação das bactérias heterotróficas facultativas, que ocorre com maior intensidade a partir da interface da zona insaturada/saturada, onde atinge velocidade específica de consumo de N-NO3- de 4,48 mg N-NO3-.g SV-1h-1. Infere-se que esta seja mais intensa no fundo da zona saturada. Não foi verificada ação das bactérias ANAMMOX no maciço filtrante do WCFV-FS. <br> / Abstract : The solution to problems related to the lack of safe disposal of sewage in Mozambique, passes necessarily through the implementation of sewage treatment systems suited to the country's reality. In this context, this study aims to identify the potential of vertical flow constructed wetlands applied in the treatment of domestic sewage in order to apply them as alternative technology for decentralized wastewater treatment in small communities in Mozambique. In this work was given emphasis to the characterization of nitrogen process removal in vertical flow constructed wetland. The methodology used consisted in characterization of organic matter and nutrient removal of a sewage treatment system implemented in full scale in the region of Florianópolis / SC. The characterization consisted in hydraulic monitoring, determination of physico-chemical composition of the effluent and microbiological evaluation of the biomass adhered in the filter bed of constructed wetland. The sewage treatment plant has been operating since 2009, and the study focused on the period from January to December 2015. In this period the average flow was 30.14 m3.day-1 applied in an area of 1580 m2, with average loading influent of 3.34 g DQO.m-2.day-1, 0.40 g SS g.m-2.day-1, 0.88 g TN m-2.day-1, 0.27 g P-PO43-. m-2.day-1 Under these operating conditions, the SVFCW showed average efficiencies in terms of concentrations of 89% of DQO, 86% of SS, 57% of TN and 83% of P-PO43-. Based in activities tests realized in batch and inoculated with cell concentration of approximately 2 gSV.L-1 developed with sludge collected in the filter bed of constructed wetland, most of the 57% nitrogen removal and most of 89% removal of COD are related to autotrophic nitrifying bacterial action that convert N-NH4+to N-NO3- in the first 17 cm of the filter bed with specific rate formation of 1.86 mg N-NO3.gSV-1h followed by action of facultative heterotrophic bacteria occurring with greater intensity from interface unsaturated zone and saturated where specific rate consumption of N-NO3- is 4,48 mg N-NO3.g SV-1h-1 infers that denitrification activity is more intense in the bottom of saturated zone. There was no action of ANAMMOX bacteria in filter bed of vertical flow constructed wetland with a partially saturated bottom layer

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T05:05:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341766.pdf: 3514591 bytes, checksum: 406b99f36c8904ba4ca64966a456d57b (MD5) Previous issue date: 2016 / Os sistemas tipo wetlands construídos (WC) são amplamente empregados para o tratamento de diversos tipos de efluentes, sendo as macrófitas uns dos seus principais componentes. No Brasil existem poucos estudos relacionando o papel das macrófitas presentes nas inúmeras variações de WC. Neste contexto, objetiva-se avaliar a participação da macrófita Typha domingensis na remoção de nutrientes em dois arranjos tecnológicos de WC, empregados como unidades de tratamento de esgotos sanitários. Avaliaram-se um wetland construído vertical descendente com drenagem livre (WCVD) com 7,3 m2 de área superficial, e um sistema híbrido composto por um wetland construído vertical descendente com fundo saturado (WCVD-FS) com 7,6 m2 de área superficial seguido por um wetland construído horizontal (WCH) com 16 m2 de área superficial, todos preenchidos com areia como material filtrante (d10 = 0,29; U = 4,05) e plantados com T. domingensis. Ambos os WC verticais operaram com alimentação intermitente (vazão média = 490 L d-1, carga orgânica = 41 gDQO m-2 d-1), e o WCH foi alimentado por gravidade com o efluente do WCVD (vazão média = 517 L d-1). Foram realizadas 19 campanhas de coleta e análises físico-químicas de afluente e efluente dos WC. Quinzenalmente, foi avaliado o crescimento das macrófitas através de medições da altura das plantas; e realizaram-se coletas de o tecido foliar em 4 diferentes períodos para quantificação de matéria seca e de nitrogênio e fósforo. Com base nessa condição operacional, o WCVD-FS apresentou melhor eficiência de remoção (86% de DQO, 48% de NT e 89% de P-PO43-) quando comparado com o WCVD (83% de DQO, 29% de NT e 76% de P-PO43-), porém o sistema híbrido (WCVD?WCH) apresentou eficiências superiores (93% para DQO, 67% para NT e 96% para P-PO43-). Os teores de nutrientes no tecido foliar das macrófitas após 180 dias do plantio, variaram entre 19,37 e 23,63 gN Kg-1 e 1,61 e 2,11 gP Kg-1. A capacidade de extração de nutrientes das macrófitas representou 7,5% do N e 0,8% do P no WCVD-FS, 5,5% do N e 0,6% do P no WCVD e 16% do N e 7% do P no WCH, com base na carga removida. Os resultados mostram que a T.domingensis pode desempenhar um papel importante principalmente na extração de nitrogênio, variando de acordo com as condições operacionais (altura de saturação de fundo, sentido de fluxo, drenagem), e a quantidade da biomassa produzida.<br> / Abstract : Constructed wetlands (CW) are widely used as treatment solution for many types of wastewaters, being the macrophytes one of their main components. In Brazil, there are only a few studies regarding macrophytes role in CW performance. In this context, the objective of this study was to evaluate the role of the macrophyte Typha domingensis in nutrient removal in two technological arrangements, employed as sanitary wastewater treatment. It was evaluated a vertical flow constructed wetland with bottom saturation level (VFCW-BS), with 7.3 m2 of surface area and a hybrid system composed by a vertical flow constructed wetland with free drainage (VFCW), with 7.6 m2 of surface area followed by a horizontal flow constructed wetland (HFCW), with 16 m2. All CW have coarse sand as bed media (d10 = 0.29; U = 4.05) and were planted with Typha domingensis. Both VFCW were operated with intermittent feeding (average flowrate=490 L d-1, organic load = 41 gDQO m-2 d-1) and the HFCW was fed through gravity with VFCW effluent (average flow = 517 L d-1). Nineteen sampling campaigns and physical chemical analysis of all CW influent and effluents. Every other week, macrophytes growth was evaluated by plant height measurements and samplings were taken in four different periods to evaluated dry matter, nitrogen, and phosphorus content in the leaf tissue, resulting in macrophytes nutrient extraction capacity. Based on this operational condition, the VFCW-BS showed higher removal efficiencies (86% of COD, 48% of TN and 89% of PO43--P) when compared to VFCW individually (83% of COD, 29% of TN and 76% of PO43--P). However, the hybrid system (VFCW?HFCW) showed higher efficiencies (93% of COD, 67% of TN and 96% of P-PO43-). The nutrient content in macrophytes leaf tissue, ranged between 19.37 to 23.63 gN Kg-1 and 1.61 to 2.11 gP Kg-1, 180 days after planting. The macrophytes nutrient extraction capacity represented 7.5% of N and 0.8% of P removed on the VFCW-BS, 5.5% of N and 0.6% of P removed on the VFCW and 16% of N and 7% of P removed on the HFCW. The results show that T.domingensis can perform an important role in CW performance, mainly for nitrogen extraction. The latter depends on the operational conditions (e.g. applied loading rates, flow direction and drainage conditions) and biomass production.