Resumo: O transporte e tratamento dos esgotos, bem como o tratamento e destinação correta do lodo são assuntos recorrentes no saneamento básico. No entanto, ainda não se encontram com frequência, na literatura, os custos atualizados para a implantação destes sistemas. Visando orientar estudos de viabilidade e políticas para implantação dos sistemas, o objetivo deste trabalho foi desenvolver métodos para estimativa de custos de implantação para a coleta e transporte dos esgotos, tratamento dos esgotos e tratamento do lodo. Foram atualizados custos de projetos para implantação dos sistemas de transporte e tratamento de esgoto. Também foram desenvolvidos pré-dimensionamentos e seus respectivos orçamentos, para diferentes vazões do lodo produzido em dois tipos de ETEs (UASB e UASB + Lodo Ativado). Os pré-dimensionamentos atenderam as seguintes etapas para o lodo já estabilizado: (i) adensamento, (ii) condicionamento, (iii) desaguamento e (iv) higienização para a disposição final. Para as redes coletoras foram obtidos estimativas de custos para a implantação de tubos de PVC com DNs entre 150 a 350 mm, considerando diferentes tipos de solos e urbanização. Para os Coletores e Interceptores foram apresentadas equações com DNs que variam de 200 a 800 mm, dentre materiais de PVC à Concreto Armado. Para as Estações Elevatórias de Esgoto - EEEs foram obtidas estimativas de custos para faixas de diferentes Alturas Manométricas - Hm: até 15 m.c.a., de 15 a 30 m.c.a., de 30 a 45 m.c.a. e acima de 45 m.c.a., com relação à vazão em L/s. Para as Linhas de Recalque - LR encontrouse estimativas de custo em função do Diâmetro Nominal - DN com a utilização de diferentes materiais (PEAD, PVC DEFoFo, FoFo e RPVC/PRFV). Para as Estações de Tratamento de Esgoto - ETEs foram obtidos custos para os sistemas de Lagoas de Estabilização, RALF + Filtro Anaeróbio, RALF + Lagoas Facultativas, UASB + Filtro Biológico e Lodos Ativados. Quanto aos sistemas de tratamento de lodo, considerando apenas os custos de implantação, para as ETEs do tipo UASB e UASB + LA até aproximadamente 35 L/s, pode-se optar pelo uso de leitos de secagem com calagem. A partir desta vazão fica sugerida a implantação de sistemas mecanizados.

Orientador: José Tadeu Garcia Tommaselli / Banca: Renata Ribeiro de Araújo / Banca: Emerson Galvani / Resumo: Os municípios de Teodoro Sampaio, Marabá Paulista e Regente Feijó, além de serem municípios de pequeno porte, possuem a característica em comum de tratarem seus esgotos através de lagoas de estabilização. O objetivo desta pesquisa é avaliar o reflexo do tratamento no corpo hídrico receptor e os efeitos em seu entorno, apresentando a caracterização física dos locais e a qualidade das águas. Para tal, foram realizados ensaios de permeabilidade e tamanho dos grãos nos solos antropogênicos, análise da carga orgânica afluente e efluente às lagoas e aplicação do IQA (índice de qualidade das águas) a montante, no ponto de lançamento e à jusante. Os resultados obtidos evidenciaram solos, no entorno das lagoas, arenosos e permeáveis e, qualidade das águas, classificadas de ruim a péssimas. Em relação ao potencial de autodepuração dos corpos hídricos ficou evidente que, após determinada distância, há recuperação do meio, visualizada e comprovada pelas análises químicas. O tratamento realizado pelas lagoas de estabilização é satisfatório, no entanto a eficiência do tratamento pode ser melhorada, através de verificação e correção de todas as variáveis operacionais, bem como revisão de projeto / Abstract: The municipalities of Teodoro Sampaio, Maraba Paulista and Regente Feijo, like the majority of small municipalities, have the common characteristic of treat their sewage through stabilization ponds. The objective of this research is to evaluate the effects of treatment in the receiving water body and the effects on its surroundings, with the physical characterization of the sites and of the water quality. To this purpose, permeability tests and grain size in anthropogenic soils, analysis of influent organic loading and effluent ponds and the implementation of IQA index (water quality) were performed upstream, at the point of release and downstream. The results showed that soil surrounding the lagoons are sandy and permeable, and water quality, classified bad to very bad. Regarding the potential for self-purification of water bodies became evident that, after a certain distance, there is recovery of the water stream wich is visualized and confirmed by chemical analysis. The treatment by stabilization ponds is satisfactory, however the treatment efficiency can be improved through verification and correction of all operating variables and design review / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2013-11-22T22:20:54Z No. of bitstreams: 1 2013_ReuelLopesDePaula.pdf: 6038613 bytes, checksum: daa6ed86190d3166c485d0eb9d6bd3f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2013-11-26T19:22:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_ReuelLopesDePaula.pdf: 6038613 bytes, checksum: daa6ed86190d3166c485d0eb9d6bd3f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-11-26T19:22:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_ReuelLopesDePaula.pdf: 6038613 bytes, checksum: daa6ed86190d3166c485d0eb9d6bd3f0 (MD5) / Este trabalho propõe uma metodologia para avaliação de desempenho, concentrando-se na avaliação de estações de tratamento de esgotos (ETEs), componente dos sistemas de esgotamento sanitário, sendo aplicada a um estudo de caso de três estações situadas no Distrito Federal, Brasil. Foram adotadas duas fases metodológicas. A primeira teve como objetivo pré-selecionar e avaliar os indicadores mais adequados para a avaliação de ETEs. A partir de um levantamento na literatura foram elencados 780 indicadores, pertencentes a 19 entidades da área de saneamento, sendo quatro nacionais e 15 internacionais. Adotando os critérios de recorrência, aplicabilidade e redundância o número inicial foi reduzido a 51 indicadores. Esse grupo compôs um banco de indicadores potenciais para avaliação de ETEs. Foi aplicado o método multiobjetivo AHP com ratings para avaliar a importância dos indicadores, com base nas perspectivas dos atores integrantes do contexto das estações. A segunda fase metodológica teve como objetivo classificar as ETEs em uma das categorias de desempenho adotadas no trabalho, excelente (E), muito bom (MB), bom (B), ruim (R) e muito ruim (MR). Para que a classificação fosse balizada na perspectiva normativa, foram propostos seis objetivos e 22 critérios, condizentes com os adotados na série ISO 24500, que trata das diretrizes de avaliação dos sistemas de saneamento. A partir dos critérios propostos e do banco de indicadores gerado, foram definidos 22 indicadores, podendo esse número variar dependendo da estação avaliada. Os métodos multiobjetivo ELECTRE TRI e TOPSIS modificado foram empregados na classificação. Os desempenhos das ETEs foram determinados de acordo com os resultados dos indicadores propostos, tendo como parâmetros de avaliação os perfis determinados para cada categoria. As três ETEs avaliadas tiveram o desempenho global convergido para a categoria B. A metodologia elaborada mostrou-se adequada à aplicação proposta, tendo a abrangência e flexibilidade necessárias para avaliar ETEs com sistemas, porte e situações de contexto diferenciados, conforme verificado no estudo de caso. ___________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work proposes a methodology for performance evaluation, focusing on assessment of waste water treatment plants (WWTP), component of waste water systems, being applied to a case study of three plants located in the Federal District, Brazil. The work contains two methodology phases. The first aimed to pre-select and evaluate the most appropriate indicators for the evaluation of WWTP. 780 indicators were selected from 19 different entities in sanitation’s area, from which four were national. Adopting the criteria of recurrence, applicability and redundancy, the initial number of indicators was reduced to 51. This group composed a database of potential indicators for assessing of WWTP. The Multiobjective Method AHP with ratings was applied to assess the importance of indicators, based on the perspectives of stakeholders into the context of plants. The second phase methodology aimed to classify WWTPs into categories of performance adopted at work, Excellent (E), Very Good (MB), Good (B) Bad (R) and Very Bad (MR). To mark out the classification inside a normative perspective, six goals and 22 criteria were proposed, according to the ISO 24500 series, which defines the guidelines of assessment sanitation systems. From the suggestions criteria and bank's indicators, 22 indicators were primarily defined, what could change depending on the evaluated treatment plant. The Multiobjective methods ELECTRE TRI and modified TOPSIS were employed in classification. The performances of the WWTPs were determined according to the results of the proposed indicators, taking into consideration the parameters defined for each profile category. The three treatment plants evaluated had the overall performance converged to class B. The methodology developed was adequate for the application proposal, because it has the variety and flexibility needed to evaluate WWTP with systems, sizes and at different working situations, as seen in the case study.

Orientador: Juliane Araújo Greinert Goulart. / Coorientador: Joel Dias da Silva. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2016. / O presente trabalho teve como objetivo avaliar na fase inicial, o comportamento hidráulico e desempenho de tanques sépticos (TS) e leitos cultivados (LC) de fluxo subsuperficial, vegetados com as espécies aquáticas taboa (Typhaspp) (LC 1), papiro-brasileiro (Cyperusgiganteus) (LC 2) e lírio do brejo (HedychiumcoronariumKoehne) (LC 3) e um sem planta (LNC 4), construídos em paralelo e preenchidos com brita # 2. A Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) foi implantada na Fazenda Água Limpa (FAL) da Universidade de Brasília (UnB). Os TS foram constituídos de três caixas Policloreto de Vinila (PVC) de volume total de 5500 L cada, enquanto os LC foram construídos em estruturas retangulares de fibra de vidro, com espessura da parede de 4 mm, apoiados sobre o solo, com dimensões de 2,5 m (largura), 6,5 m (comprimento) e 0,5 m (altura). O período de avaliação foi de agosto a dezembro de 2015, compreendendo a fase inicial de funcionamento da ETE/FAL/UnB. Foram realizadas oito campanhas de coleta de amostras, para quantificação de atributos físicos, químicos e microbiológicos do efluente bruto, após os tanques sépticos e dos leitos cultivos, totalizando seis pontos de coleta. Mediu-se o volume de efluente de entrada e saída dos leitos cultivados e o desenvolvimento das macrofitas. Os três tanques sépticos em série, apresentam maior influência na redução da turbidez (12,4%), sólidos suspensos totais (28%), nitrato (15,7%), nitrito (20%), amônia (28,5%) e E. coli (9%). A tendência da temperatura é de se manter estável (30 ºC) nos TS e LCs, enquanto que opHvaria de 5,70 a 7,42 entre a entrada e saída dos TS. De modo geral, a tendência no LC com taboa é a de redução nas concentrações de sólidos suspensos totais (58,6%) e sólidos totais (11,2%), DBO (99,99%), e com valores de sódio na saída do leito de 114,92 mg L-1, ferro II de 0,72 mg L-1 e condutividade elétrica de 908,78 µS cm-1; no LC com papiro brasileiro reduziu a DBO em 94,5%, DQO em 60,5%, e valores de ferro total na saída de 0,63 mg L-1, coliforme totais de 94.325 NMP 100 mL-1 e potássio de 46,31 mg L-1; por sua vez, no LC com lírio do brejo reduziu a DQO em 71,6%, DBO em 99,1%, nitrato de 88,1% e nitrito de 83,6%. A adaptação das macrófitas não é uniforme no interior dos LC, com desenvolvimento progressivo da entrada em direção à saída dos mesmos. / This study aimed at to evaluate the initial phase, the hydraulic behavior and the performance of septic tanks (TS) and wetlands (LC) subsurface flow vegetated with cattail aquatic species (Typhaspp) (LC 1), papyrus-Brazilian (Cyperusgiganteus) (LC 2) and lily fen (HedychiumcoronariumKoehne) (LC 3) and without vegetation (LNC 4), built in parallel and filled with gravel # 2. Sewage treatment plant (WWTP) was located at FazendaÁguaLimpa (FAL) of the University of Brasília (UnB). TS were made of three Polyvinyl Chloride (PVC) boxes of of 5500 L each, while LC were built withinh rectangular structures of fiberglass, with a wall thickness of 4 mm, resting over the soil surface and having the following dimensions: 2.5m (wide), 6.5 m (length) and 0.5 m (height). The evaluation period was comprehended from August to December 2015, including the initial phase of operation of ETE/FAL/UnB. Eight sampling campaigns were carried out in order to quantify physical, chemical and microbiological attributes of the raw effluent, and after passing through the septic tanks and crop beds, totaling six points of collection . The characteristics measured were the effluent volume in the entrance and in the exit of the devices and the development of aquatic plants naturally growing. The three septic tank arranged in series (in parallel?), have the greatest influence on the reduction of turbidity (12.4%), total suspended solids (28%), nitrate (15.7%), nitrite (20%), ammonia (28.5%) and E. coli (9%). Temperature tended to remain stable (30 °C) in the LC’S and the TS, while the pH ranges from 5.70 to 7.42 across entrance and exit of TS. In general, LC cultivated with cattail reduced the total suspended solids concentration (58.6%) and the total solids (11.2%), BOD (99.99%), presenting the following values for sodium, iron and electrical conductivity in the exit of the device: 114.92 mg L-1, 0.72 mg L-1, and 908.78 μS cm-1, respectively; LC papyrus-Brazilian reduced BOD in 94.5%, COD in 60.5% and presented the following values for total iron, total coliform and Potassium at the exit of the device: 0.63 mg L-1, 94.325 NMP 100 mL-1, and 46,31 mg L-1 , respectively; the LC swamp lily, for instance, reduced COD in 71.6%, BOD in 99.1% nitrate in 88.1% and nitrite in 83.6%. The adaptation of macrophytes is not uniform within the wetlands, with development increasing from the entrance toward the exit thereof.

Resumo: A preocupação com os desdobramentos da poluição vem gradativamente tomando espaço na composição das políticas públicas a medida que as populações afetadas ampliam o conhecimento a respeito dos seus direitos e deveres. A exemplo tem-se a crescente preocupação e o aumento de investimentos por parte das empresas de saneamento, notadamente quanto as questões dos odores desagradáveis e efeitos à saúde decorrentes dos gases liberados no tratamento dos esgotos. A instalação de conjuntos residenciais na área de influência direta das estações de tratamento de esgoto (ETEs) é cada vez maior devido a intensificação do processo de urbanização. A alta sensibilidade olfativa do gás sulfídrico devido ao pequeno valor da sua concentração de percepção olfativa contribui para o aumento do incomodo e perturbação da paz da população residente no entorno das ETEs. No Brasil não há legislação específica para regulamentar a questão, ou seja, um valor de referencia para gases odoríferos na atmosfera. Os danos ambientais e a insatisfação manifestada pela população devido às emissões de maus odores são questões complexas e pouco estudadas, existe uma área nova de pesquisa a ser desenvolvida. O presente trabalho pretende contribuir para o avanço dessa área abordando a problemática dos odores oriundos de ETEs através da seguinte metodologia: conhecimento da opinião da comunidade residente no entorno da ETE através de entrevistas; estudo de valoração monetária dos principais problemas citados pelos entrevistados, notadamente os maus odores; estudo preliminar da dispersão atmosférica de maus odores supostamente oriundos de uma estação de tratamento de esgotos situada no município de Curitiba, PR. Os resultados do estudo indicam que os entrevistados, na sua grande maioria, desconhecem as soluções existentes para eliminar os odores presentes na região investigada. Associando o valor econômico que foi estimado pelo método contingente aos problemas ambientais da região é possível verificar que ele é uma função linear do tempo de moradia e interesse pelas questões ambientais dos entrevistados, devendo este resultado ser considerado para definir as políticas públicas e os investimentos a serem realizados para melhoria da qualidade ambiental da região investigada. V

Orientador: Prof. Dr. Andreas Friedrich Grauer / Coorientadores: Profª Drª karen Juliana do Amaral e Prof. Dr. Gustavo Rafael Collere Possetti / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 25/11/2016 / Inclui referências / Resumo: Os sistemas anaeróbios de tratamento de esgotos possibilitam o abatimento da carga orgânica, gerando subprodutos sólidos e gasosos que são fontes de energia renováveis. No entanto, no Brasil, esses subprodutos normalmente são considerados apenas como passivos ambientais, sendo seu aproveitamento energético pouco explorado. Neste trabalho avaliou-se o potencial de aproveitamento energético dos subprodutos de uma estação de tratamento anaeróbia de esgotos (ETE) de médio porte por meio da análise de fluxos de materiais (AFM) e de energia (AFE), que foram construídos com base nos dados operacionais coletados ao longo dos anos de 2014 e 2015. Identificou-se que a etapa de tratamento com maior potencial energético é o tratamento anaeróbio, sendo o biogás responsável por mais de 75% deste potencial. As lagoas aeradas e de decantação é a etapa de tratamento com o maior consumo de energia elétrica, responsável por mais de 70% da demanda da ETE. A partir das informações obtidas por meio da AFM e AFE foram calculados indicadores específicos de materiais e de energia, que foram comparados com dados reportados na literatura. Os mesmos dados foram utilizados para avaliação dos seguintes cenários: 1 - geração de eletricidade a partir do biogás, 2 - cogeração a partir do biogás, 3 - secagem térmica do lodo a partir do biogás, 4 - secagem térmica do lodo e da escuma a partir do biogás, 5 - secagem térmica do lodo e da escuma a partir da combustão do lodo, escuma e biogás, 6 - secagem térmica do lodo e da escuma a partir da energia térmica do lodo, biogás e escuma e geração de energia elétrica a partir do biogás. Os cenários propostos foram avaliados quanto às suas potencialidades energéticas e custos evitados. Dentre os benefícios identificados na avaliação dos diferentes cenários, destaca-se o potencial de geração de energia elétrica da ordem de 1.600 MWhe, redução dos volumes de lodo e escuma chegando a 90%, e custos evitados que chegariam a R$ 1.184.446,79 em 2015. Palavras-chave: Biogás. Lodo. Escuma. Reatores anaeróbios / Abstract: Anaerobic wastewater treatment systems enable the reduction of the organic load present in wastewater, generating solid and gaseous byproducts which are renewable energy sources. However, in Brazil, these byproducts normally are considered only as environmental liabilities, being your energy use poorly explored. In this work the energetic potential of byproducts generated in a medium size wastewater treatment plant (ETE) were evaluated by the materials (AFM) and energy flow analysis (AFE) that were built based on operational data collected over the years 2014 and 2015. It was identified that the treatment step which offers the highest energetic potential was the anaerobic treatment and the biogas responsible for more than 75% of energetic potential. The aerated lagoon and decantation is the treatment step with the highest energetic consumption from ETE, responsible for more than 70% of ETE demand. Based on information obtained from AFM and AFE, specific indicators of material and energy were calculated and compared to data reported in the literature. The same data obtained were used for evaluated the following scenarios: 1 - generation of electricity from biogas, 2 - cogeneration from biogas, 3 - sludge drying from biogas thermal energy, 4 - sludge and scum thermal drying from biogas energy, 5 - sludge and scum thermal drying from the sludge, scum and biogas combustion, 6 - sludge and scum thermal drying from the sludge, scum and biogas combustion and electricity generation from biogas. The proposed scenarios were evaluated about energetic potentials and avoided costs. Among the identified benefits in the evaluation of different scenarios, stands out the potential of electricity generation about 1.600 MWhe, reduction of sludge and scum volume reaching until 90% and avoided costs which would reach R$ 1.184.446,79, in 2015. Key-words: Biogas. Sludge. Scum. Anaerobic Reactors

Orientador : Profª. Drª. Karen Juliana do Amaral / Co-orientador : Prof. Dr. Gustavo Rafael Collere Possetti / Anexo cd-rom, conteúdo com planilhas de controle e gerenciamento e a dissertação com título de Análise dos fluxos de materiais e de energia como ferramenta de gestão para uma estação de tratamento anaeróbio de esgoto doméstico / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 29/09/2014 / Inclui referências: f. 99-106 / Resumo: O bom gerenciamento dos processos de tratamento de esgotos é fundamental para garantir que o fluxo e a concentração de poluentes na água, no solo e no ar sejam mantidos em níveis que não comprometam o meio ambiente e a saúde pública. Para tanto, faz-se necessário conhecer as entradas, os estoques e as saídas de materiais e de energia nesses processos. As análises dos fluxos de materiais (AFM) e de energia (AFE) podem ser empregadas como ferramentas para o gerenciamento operacional de estações de tratamento de esgoto (ETE). Neste trabalho, aplicaramse a AFM e a AFE em uma planta de tratamento anaeróbio de esgoto doméstico de médio porte, localizada no município de Curitiba, com o intuito de avaliar o desempenho de cada etapa do processo da ETE, criar indicadores para avaliação da eficiência do tratamento, diagnosticar oportunidades de aproveitamento de subprodutos do processo e desenvolver procedimentos para aplicação da AFM e da AFE em outras ETEs. Os materiais consumidos e gerados pelo processo de tratamento durante o ano de 2013 foram quantificados e, posteriormente, representados em um diagrama de Sankey. Da mesma forma, também foram estudados a energia consumida e o potencial energético de subprodutos, como o biogás, o lodo e a escuma. A aplicação da AFM permitiu identificar oportunidades de melhorias, tais como a redução no uso de produtos químicos e a minimização de custos associados com o transporte de resíduos. Além disso, a AFE permitiu identificar que a flotação por ar dissolvido, adotada na etapa de pós-tratamento do esgoto, é o processo que mais consome energia na ETE, seguida da elevatória de recalque de esgoto bruto. Por meio da AFE foi possível verificar ainda que seria possível a geração de mais de 80% da energia elétrica consumida pela ETE em 2013, caso o biogás fosse utilizado para tal fim. O aproveitamento energético do biogás, da escuma e, principalmente, do lodo por meio de sua combustão após prévia secagem demonstrou ser atrativo, em especial se tais subprodutos fossem utilizados como fontes de energia para o processo de secagem térmica de resíduos. Por fim, os indicadores específicos concebidos para avaliação da eficiência de cada etapa do processo de tratamento possibilitaram a criação de dados de referência para a supervisão sistemática das rotinas operacionais da ETE e para a tomada de decisão acerca do aprimoramento de processos. A replicação da AFM e da AFE poderá beneficiar o gerenciamento de outras ETEs, bem como possibilitar que os dados gerados neste trabalho sejam utilizados como fonte de comparação entre diversos processos de tratamento. Palavras-chave: Análise do fluxo de materiais, análise do fluxo de energia, estação de tratamento de esgoto, gerenciamento operacional. / Abstract: Best practices in wastewater treatment management are important to assure low environmental thresholds taking into account water, soil and air. Consequently, it is necessary to address all the inputs, stocks and outputs of the treatment process. The material and energy flow analysis (MFA and EFA, respectively) can be employed as tools for operational management of wastewater treatment plants (WWTP). The MFA and EFA were applied in a midsize WWTP located in the Brazilian southern region, in order to evaluate the performance of each step in the treatment process, create indicators for assessing treatment efficiency, diagnose opportunities to reuse byproducts of the process and develop procedures to allow the tool to replicate in others plants. The materials used and generated in the plant over 2013 were measured and reported in a Sankey diagram. Likewise, energy consumed and energy potential of reuse of by-products such as biogas, sludge and scum, were also studied. The application of MFA allowed to identify opportunities for improvement, such as reducing the use of chemicals and minimizing transportation costs of waste. In addition, the EFA identified that the dissolved air flotation is the process that consumes more energy in the WWTP, following by the lifting of raw sewage process. By EFA was still possible to verify that it would be possible to generate more than 80% of the electricity consumed by the WWTP in 2013, if biogas was reused for this purpose. The energy reuse of biogas, scum and, especially, of the sludge through its combustion, after previous drying, proved to be very attractive, if it is used as an energy source in the thermal drying of waste. Finally, specific indicators designed to assess the efficiency of each step of the treatment process enabled the creation of reference data for the systematic surveillance of the WWTP operational routines and decision making about process improvement. The replication of the AFM and the EFA can benefit the management of others WWTPs and the data generated in this study can be used as comparison between different treatment processes. Key-words: Material flow analysis, energy flow analysis, wastewater treatment plant, operational management.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-05-03T21:09:26Z No. of bitstreams: 1 2017_MauroRobertoFelizatto.pdf: 6339725 bytes, checksum: 293e6f2365347e2d41a3decef0d5dcca (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline (jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2017-05-08T10:26:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_MauroRobertoFelizatto.pdf: 6339725 bytes, checksum: 293e6f2365347e2d41a3decef0d5dcca (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-08T10:26:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_MauroRobertoFelizatto.pdf: 6339725 bytes, checksum: 293e6f2365347e2d41a3decef0d5dcca (MD5) / A incorporação da tecnologia de separação por membranas em processos anaeróbios representa uma inovação importante no desenvolvimento da engenharia de tratamento biológico de efluentes de reatores UASB. Esta pesquisa consistiu na avaliação da filtração através de membranas submersas, de microfiltração (0,40 μm), provido de sistema de retrolavagem, durante contínuo tratamento do efluente do reator UASB operando com esgotos sanitários. As membranas utilizadas foram do tipo fibras-ocas e fabricadas com o polímero poli(éter-imida). Durante a operação em modo contínuo por longo período, foi observado o declínio contínuo e acentuado do fluxo do permeado com o decorrer do tempo, com valor final de 5,50 LMH, e que a unidade de microfiltração não respondeu ao método contínuo de controle da incrustação (retrolavagem). O restabelecimento da resistência da membrana limpa (1,8x1012 m-1) só ocorreu com limpeza química efetuada com solução de hipoclorito de sódio. A perda de permeado relativa ao consumo diário no uso na retrolavagem levantado foi de 24% e o consumo específico de energia elétrica do sistema apurado foi de 2,80 kWh/m3. A remoção de matéria orgânica alcançada pela microfiltração de efluente do reator UASB foi de 87% para DBO e 84% para DQO, a remoção global de SST foi de 99% e de 2,02 unidades logarítmicas para Coliformes fecais (CF). Os resultados médios de densidade de CF (~105 NMP/100 mℓ) e sua remoção (2,02 unid. log.) e ausência de ovos de helmintos viáveis no permeado atingiram um nível, nesta pesquisa, que possibilita o reúso de água para irrigação restrita na agricultura altamente mecanizada e para irrigação irrestrita por gotejamento de culturas elevadas, segundo as diretrizes da OMS. / The incorporation of membrane separation technology into anaerobic processes represents an important innovation in the development of biological treatment engineering for UASB reactor effluent. This research evaluated the performance of a submerged membranes filtration, microfiltration membranes (0,40 μm) provided with a backwash system, during continuous treatment of the UASB reactors effluents operating with municipal wastewater. The hollow fiber membranes were manufactured by polyetherimide material. In the long-term operation, the continued and accented decrease of permeate flux over the time was observed, with a final permeate flux approached of 5.50 LMH. The microfiltration unit seems not to answer satisfactorily to strategy in limiting the fouling control (backwash). The restoration of the clean membrane resistance (1.8x1012 m-1) only occurred with chemical cleaning carried out with sodium hypochlorite solution. The permeate loss relative to the daily consumption in the backwash was 24% and the specific energy consumption of the system was 2.80 kWh/m3. The removal of organic matter by the microfiltration of the UASB reactor effluent reached was 87% for BOD and 84% for COD, 99% for TSS removal and 2.02 log. units for fecal coliforms (FC). In this study, the results of the geometric means of FC density (~105 MPN/100 mℓ) and its removal (2.02 log. units) and absence of viable helminthes eggs in the permeate reached a level of water reuse for restricted irrigation in agriculture highly mechanized and for unrestricted drip irrigation of high crops, according to WHO guidelines.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-07-31T14:56:16Z No. of bitstreams: 1 2017_ArielaAraujoFonseca.pdf: 3100371 bytes, checksum: f3ba4ba65f4f58e0b4f6547daeaa8c0a (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-09-06T15:51:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_ArielaAraujoFonseca.pdf: 3100371 bytes, checksum: f3ba4ba65f4f58e0b4f6547daeaa8c0a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T15:51:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_ArielaAraujoFonseca.pdf: 3100371 bytes, checksum: f3ba4ba65f4f58e0b4f6547daeaa8c0a (MD5) Previous issue date: 2017-09-06 / Esta pesquisa tem o objetivo de verificar, no âmbito do tratamento de esgotos sanitários, a possibilidade de se realizar o pós-tratamento de um efluente de sistema biológico anaeróbio por meio de um sistema aeróbio integrado ao processo eletrolítico, no intuito de aumentar a eficiência do tratamento biológico em termos de remoção de matéria orgânica, promovendo a integração dos sistemas biológico e eletrolítico em um mesmo reator. Para isso, foram construídos três reatores em vidro que operaram de forma automatizada em bateladas sequenciais. Cada reator representou um dentre três tipos de tratamento, que foram: (i) tratamento aeróbio - RB (1); (ii) tratamento eletrolítico - RE (2); e (iii) a associação dos dois processos, o reator bioeletrolítico - RBE (3). A pesquisa foi realizada em três fases com eletrodos diferentes, que foram os seguintes: (Fase 1) de grafite de tela lisa com reforço metálico; (Fase 2) de aço inox; e (Fase 3) de grafite puro rígido. A corrente elétrica aplicada foi de 1 mA a 100 mA. Durante o período de operação do sistema, foi realizado o monitoramento de DQO, sólidos totais e suspensos, turbidez, e da comunidade zooplanctônica, por meio de identificação e contagem dos microrganismos. A terceira fase de operação produziu os maiores valores de eficiência do sistema em termos de remoção de matéria orgânica em todos os reatores, com valores de remoção de DQO alcançados de 86%, 79% e 87%, para o RB (1), RE (2) e RBE (3) respectivamente. As melhores eficiências de remoção semanais do RE (2), 77%, 81% e 92% foram alcançadas com as aplicações das densidades de corrente de 0,05 A/m2 na primeira e na segunda fase, e 5,49 A/m2 na terceira fase. No caso do RBE (3), as melhores eficiências semanais, 76%, 90% e 98%, foram alcançadas durante a primeira, segunda e terceira fases, durante as aplicações das densidades de corrente de 0,11 A/m2 , 0,27 A/m2 e 0,05 A/m2 . Por fim, o RB (1) obteve um desempenho global de 75%, 84% e 86% na primeira, segunda e terceira fases de operação, respectivamente. Chegou-se à conclusão de que o reator bioeletrolítico, na forma proposta, não conseguiu eficiência de remoção de matéria orgânica suficientemente mais elevada do que o reator biológico tal que pudesse justificar a sua aplicação. / This research has the objective of verifying, within the scope of sanitary sewage treatment, the possibility of performing the post-treatment of an anaerobic biological system effluent through an aerobic system integrated to the electrolytic process, in order to increase the efficiency of the biological treatment in terms of the removal of organic matter, promoting the integration of biological and electrolytic systems in the same reactor. For doing this, three glass reactors were built that operated in an automated way in sequential batches. Each reactor represented one of three types of treatment, which were: (i) aerobic treatment - RB (1); (ii) electrolytic treatment - RE (2); and (iii) the association of the two processes, the bioelectrolytic reactor - RBE (3). The research was carried out in three phases with different electrodes, which were as follows: (Phase 1) of flat screen graphite with metallic reinforcement; (Stage 2) stainless steel; And (Phase 3) rigid pure graphite. The applied electric current was from 1 mA to 100 mA. During the period of system operation, COD, total and suspended solids, turbidity, and the zooplankton community were monitored by means of identification and counting of the microorganisms. The third phase of operation produced the highest values of efficiency of the system in terms of removal of organic matter in all reactors, with COD removal values reached of 86%, 79% and 87% for RB (1), RE (2) and RBE (3) respectively. The best weekly removal efficiencies of RE (2), 77%, 81% and 92% were achieved with applications of current densities of 0.05 A / m2 in the first and second phases and 5.49 A / m2 In the third stage. In the case of RBE (3), the best weekly efficiencies, 76%, 90% and 98%, were reached during the first, second and third phases during the applications of current densities of 0.11 A / m2, 27 A / m2 and 0.05 A / m2. Finally, RB (1) achieved an overall performance of 75%, 84% and 86% in the first, second and third phases of operation, respectively. It was concluded that the bioelectrolytic reactor, in the proposed form, did not achieve sufficiently high removal efficiency of organic matter than the biological reactor, which could justify its application