Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T19:59:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290092.pdf: 2598591 bytes, checksum: 84fb4dc6872b87dccda7658e52eabbac (MD5) / A aplicação dos Biorreatores à membrana (BRM) no tratamento de esgoto permite a geração de um efluente final de elevada qualidade, com baixa concentração de matéria orgânica, ausência de sólidos em suspensão e livre de patógenos. Além dessas vantagens, o uso de BRM destaca-se ainda pela sua elevada capacidade na remoção de compostos nitrogenados, sobretudo quando operado em regime de batelada seqüencial. Nessa condição, a inserção de uma etapa anóxica em seu ciclo operacional potencializa o processo de desnitrificação, que resulta em baixa concentração de nitrogênio total no efluente tratado. Neste contexto, este trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho de um BRM em batelada seqüencial (BRMBS) na remoção de nitrogênio total via nitrificação-desnitrificação de esgoto sintético. O reator piloto BRMBS foi construído em acrílico, em forma elíptica, com volume útil de 30 litros, onde estava submerso o módulo de membranas, com área filtrante de 0,09 m-2 e tamanho médio de poros de 0,08 µm (ultrafiltração). O biorreator era equipado ainda de um misturador, para manter homogênea a biomassa no tanque, dois difusores de ar para injeção de oxigênio na massa líquida e duas bombas peristálticas, sendo uma para alimentação e outra para filtração. O ciclo operacional do reator era composto das fases de alimentação, anoxia e aeração/filtração, totalizando 4 horas por ciclo (6 ciclos/dia). A operação do BRMBS foi controlada por meio de um painel de comandos elétricos, automatizando o sistema de aeração bomba de alimentação e bomba de filtração. O piloto foi operado por 241 dias, utilizando nesse período dois fluxos de permeação: 5,55 e 11,1 L.m-2.h-1. Os resultados demonstraram a elevada capacidade do reator na remoção de matéria orgânica e nitrogenada durante toda a pesquisa, com concentrações de DQO e nitrogênio total no permeado abaixo de 20 mg.L-1 e 15 mg.L-1, resultando em eficiências médias de remoção destes parâmetros de 99,1% e 95,9%, respectivamente. Quanto ao ortofosfato, observou-se inicialmente uma operação instável, com acúmulo deste parâmetro no reator. No entanto, verificou-se com o tempo uma tendência de melhora na capacidade do reator em remover este nutriente, atingindo, após 120 dias de operação, uma eficiência média de 73,8 ± 21,8 %, apresentando inclusive valores acima de 90% entre os dias 214 e 241. Observou-se grande instabilidade da pressão transmembrana sob operação com fluxo de permeação de 11,1 Lm-2.h-1, tendo sido o limite operacional de 0,7 bar atingido por três vezes em apenas 56 dias, ao passo que com fluxo de 5,55 Lm-2.h-1 este limite foi atingido apenas uma vez em 181 dias. O processo de filtração pelas membranas permitiu a completa retenção de sólidos em suspensão no reator, assegurando a turbidez no permeado sempre abaixo de 1 NTU. De maneira geral, conclui-se que a operação do biorreator à membrana em regime de batelada seqüencial apresentou resultados bastante positivos, gerando um efluente final de elevada qualidade.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T22:38:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 293963.pdf: 3316469 bytes, checksum: babf1b8120057ad59a70c8487b5091fe (MD5) / Neste trabalho foram estudados três reatores em bateladas sequenciais (RBSI, RBSII e RBSIII) com grânulos aeróbios avaliar o desempenho dos reatores em bateladas sequenciais com grânulos aeróbios para remoção de matéria carbonácea, nitrogênio e fósforo de esgoto sanitário. A biomassa na forma de grânulos aeróbios atua na remoção de matéria carbonácea, nitrogênio e fósforo de águas residuárias, devido à presença de zonas aeróbia e anóxica dentro do grânulo que facilita a ocorrência de processos biológicos simultâneos de nitrificação, desnitrificação e remoção de fósforo. O RBSI foi estudado com objetivo de avaliar o desenvolvimento dos grânulos e o desempenho do reator para dois diferentes tipos de inóculo, grânulos aeróbios e lodos ativados. Na fase I, o reator foi inoculado com biomassa de grânulos aeróbios com concentração de 12,71 g SST L-1 que passou para 4,29 g SST L-1 ao final do ensaio. Na fase II, o reator foi inoculado com biomassa de lodos ativados com concentração de 1,17 g SST L-1 que passou para 0,77 g SST L-1 ao final do ensaio. Verificaram-se eficiências de remoção de DQO de 96 ± 1,7% e 90,3 ± 8,8 para fase I e II, respectivamente e eficiências de remoção de nitrogênio de 75 ± 5,5% foram encontradas em ambas as fases. O RBSII foi cultivado com acetato como substrato orgânico e submetido a diferentes cargas orgânicas com o objetivo de avaliar o seu desempenho frente às flutuações de carga. Os grânulos apareceram após 6 dias e atingiram diâmetro médio de 3,5 mm. O reator tratou uma carga orgânica de 9,71 g DQO L-1 d-1 com eficiências de remoção atingindo cerca de 96%. O RBSIII. foi inoculado com lodo ativado e utilizado para tratar esgoto doméstico. Os primeiros grânulos apareceram após 30 dias de operação e diâmetro médio de 0,1 mm. A concentração de biomassa atingiu o valor máximo de 4 g SSV L-1. As eficiências de remoção de DQO e nitrogênio alcançaram valores de 90%. A análise de FISH detectou a predominância de Nitrosomonas spp. como bactérias oxidadoras de amônio nos grânulos. Estudo das cinéticas dos ciclos operacionais do RBSIII evidenciaram a alta atividade de consumo de matéria orgânica, nitrogênio amoniacal e produção de compostos nitrogenados. Quando submetido a velocidades de aeração de: 1,04, 1,26 e 1,4 cm s-1. Verificou-se que o tempo da fase onde o substrato estava presente foi reduzido para 10 minutos quando foi aplicada a velocidade de 1,26 cm s-1. RBSI, RBSII e RBSIII obtiveram desempenhos satisfatórios na remoção de matéria carbonácea nitrogênio e fósforo. / Three reactors have been analyzed in this thesis (RBSI, RBSII and RBSIII) with aerobic granules working in sequencing batch.Biomass in aerobic granules acts on the removal of organic matter, nitrogen and phosphorus from wastewater, due to the presence of aerobic and anoxic zones, inside the granule, which makes it easier the occurrence of simultaneous biological processes of nitrification and denitrification. Reactors with aerobic granules have excellent sedimentation properties, as well as biomass retention and ability to support organic and toxic loads shock. RBSI was studies with the aim of evaluating the development of granules and the performance of reactor for two different types of inoculum, aerobic granules and activated sludge. On phase I, the reactor was inoculated with biomass of aerobic granules with concentration of 12.71 g SST L-1, which turn to be 4.29 g SST L-1 at the end of the test. On phase II, the reactor was inoculated with activated sludge biomass with concentration of 1.17 g SST L-1 which turn to be 0.77 g SST L-1at the end of the test. It has been verified COD removal efficiencies of 96 ± 1.7% and 90.3 ± 8.8 for phases I and II, respectively and nitrogen removal efficiencies of 75 ± 5.5% measure in both phases. RBSII was cultivated with acetate as substrate organic source under different organic loads, aiming to evaluate the performance in terms of load fluctuations. Granules appear after 6 days and reached the average diameter of 3.5 mm. The reactor treated an organic load of 9.71 g DQO L-1 d-1with removal efficiencies reaching around 96%. RBSIII was inoculated with activated sludge and utilized to treat domestic wastewater. The first granules appeared after 30 operation days with an average diameter of 0.1mm. The biomass concentration reached a maximum value of 4 g SSVL-1. The removal efficiencies of COD and nitrogen reached values of 90%. FISH analysis detected Nitrosomonasspp.as ammonium oxidizing bacteria predominant in granules. The study of RBSIII operational cycles showed the high consumption activity of organic matter, ammoniac nitrogen and nitrogen compounds production. The RBSIII was submitted to aeration velocities of 1.04, 1.26 and 1.4 cm s-1. It has been verified that the time of #satiation# phase was reduced to 10 minutes when the velocity of 1.26 cm s-1was applied.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-23T00:05:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 249110.pdf: 5708823 bytes, checksum: 36dd3170dfa7ad747ae38a9de2aa0a63 (MD5) / Neste trabalho estudou-se a redução da matéria orgânica e nitrogenada de esgoto doméstico utilizando reatores híbridos de fluxo contínuos (RHFC´s) e um reator híbrido em bateladas seqüenciais (RHBS). Os RHFC´s foram constituídos por reatores do tipo lodo ativado preenchidos com materiais suporte para a fixação da biomassa. O estudo foi realizado em três etapas, sendo que na etapa 1 utilizou-se três diferentes materiais suporte: fita plástica (RFIPL), espuma de poliuretano (RESPL) e cascas de ostras (ROST). Na etapa 2, utilizou-se como materiais suporte: argila em pelets (RARG) e plástico reciclado (RPLR) e na etapa 3, redes de nylon (RRED). Em cada etapa monitorou-se também um reator testemunha apenas com lodo ativado (RTEST). Foram aplicadas cargas orgânicas volumétricas médias (COV) de 0,86 kgDQO/m3.dia e cargas de nitrogênio médias (CN) de 0,12 kgNH4-N/m3.dia na etapa 1 e 0,26 kgDQO/m3.dia e 0,04 kgNH4-N/ m3.dia na etapa 2 e 0,29 kgDQO/m3.dia e 0,07 kgNH4-N/m3.dia na etapa 3. Foram monitorados diariamente o pH, T e OD de cada reator e realizadas análises físico-químicas e também observações microscópicas do lodo e dos suportes. Os reatores apresentaram eficiências médias variando entre 66 % e 79 % na remoção da DQOT e na nitrificação entre 41 % e 68 %. Apenas os reatores híbridos RFIPL, RRED e RARG apresentaram concentrações médias de nitrogênio amoniacal inferiores a 20 mg/L no efluente, atendendo a Resolução do CONAMA n° 357/05. Para o estudo do RHBS foram instaladas redes de nylon em um reator em batelada seqüencial com volume útil de tratamento de 1,42 m3 totalmente automatizado, funcionando em regime de ciclos, intercalando fases de enchimento, anóxica, aeróbia, decantação e retirada. Diariamente eram realizados 3 ciclos com duração de 8 horas cada. Em cada ciclo eram realizados 3 enchimentos escalonados. O período de estudo foi dividido em 3 estratégias (Est 1, Est 2 e Est 3), conforme as cargas de DQO e NH4-N aplicadas. Estas variaram entre 0,14 e 0,51 kgDQO/m3.dia e 0,02 e 0,06 kgNH4-N/m3.dia. O monitoramento do reator foi realizado através de análises físico-químicas do meio líquido, ensaios de decantação para a determinação do IVL e da VD, observações microscópicas do material suporte e do lodo, além dos testes respirométricos para a determinação da velocidade específica de respiração (QO2X) das bactérias presentes no lodo. Ao longo das três estratégias, o reator apresentou eficiências médias variando entre: 75 a 89 % DQOT; 83 a 97 % DBO5; 58 a 84 % SST; 8 a 34 % PO4-P; 60 % a 77 % na nitrificação; 46 a 64 % na remoção do nitrogênio total e 79 a 84 % na desnitrificação. As concentrações médias de amônio no efluente tratado ficaram abaixo de 20 mgNH4-N/L atendendo a Resolução nº 357/2005 do CONAMA. O Índice Volumétrico do lodo (IVL) variou entre 66 e 152 ml/g, sendo classificado como um lodo de boa e média decantabilidade. As observações microscópicas ajudaram no monitoramento das condições operacionais dos RHFC's e do RHBS e na maioria do período de estudo observou-se a presença de microrganismos indicadores de situações estáveis no tratamento, tais como: Tecamebas, Vorticellas sp, Epistylis sp, Aspidiscas sp e Rotatorias sp.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-23T07:06:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 243582.pdf: 2600153 bytes, checksum: ffc463fec8f5232e42091461282bd3b1 (MD5) / As lagoas de maturação são empregadas no tratamento terciário dos esgotos possibilitando o polimento do efluente tratado, sendo sua função principal a remoção de patogênicos. Porém, a remoção dos nutrientes contidos nos esgotos afluentes não é muito efetiva, razão pela qual o presente estudo objetiva obter a melhoria da remoção de amônia e fosfato via modificação da lagoa de maturação por meio de placas de PVC. As placas possibilitam o desenvolvimento de um biofilme, e este incorpora N e P em sua biomassa e/ou favorecem processos de nitrificação. Foram estudadas uma lagoa de maturação com placas de PVC (LMB), e uma lagoa convencional como controle (LM), ambas com volume útil de 7,60m3 e área superficial de 15,2m2 (profundidade de 0,5m, comprimento de 9,5m e 1,60m de largura). Os suportes na LMB foram colocados verticalmente e abaixo da superfície da água no sentido longitudinal da lagoa, totalizando 30m2 de área de suporte para aderência de biofilme, correspondente a duas vezes a área superficial da lagoa. Tanto LM quanto LMB foram operadas em paralelo, com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 10 dias e uma vazão de 31,7 L/h. Como afluente destas lagoas utilizou-se o efluente de uma lagoa facultativa piloto provida de chicanas (LF) com volume útil de 10,99m3, área superficial de 10,5m2 e profundidade de 1,05m., que operou sob um TDH de 5 dias e com uma vazão de 91,6 L/h. A LF foi alimentada com efluente proveniente da lagoa anaeróbia (LA) da ETE Continental de Florianópolis. Semanalmente "in situ", foram medidos oxigênio dissolvido, transparência por disco de Secchi e temperatura das lagoas (LF, LMB e LM). Em laboratório foram analisados os seguintes parâmetros: DBOt, DBOs, DQOt, DQOs, ST, STV, STF, SS, N-NH4+, N-NO2-, N-NO3-, P-PO43- Clorofila a, pH, alcalinidade total, coliformes totais e fecais, condutividade e turbidez. Foi efetuado estudo por microscopia ótica qualitativa para identificação de organismos em LF, LMB e LM. Realizou-se também um estudo de Fish, para a identificação de microrganismos do biofilme, bem como, perfis longitudinal/ horário e de estratificação térmica (variação nictemeral) em pontos determinados na LMB e LM. Ao logo do estudo a qualidade sanitária do efluente, medida por meio de indicadores de Coliformes fecais foi satisfatória. O sistema apresentou eficiência de 92,5% e 91,1% para LMB e LM, respectivamente. A eficiência na transformação de nitrogênio amoniacal foi de 53,5% (LMB) e 47,2% (LM). Como resultado do Fish foram encontradas raras células hibridizadas de Nitrospina sp. De um modo geral, a LMB apresentou resultados mais eficazes na remoção de patogênicos e na transformação de nitrogênio amoniacal. Os resultados indicam que, além de processos de evaporação e fixação de amônia, possivelmente houve também processo de nitrificação em LMB, fato que pode ser confirmado pela existência de Nitrospina sp. responsável pela nitrificação no biofilme. Os resultados obtidos na avaliação do perfil longitudinal e horário demonstraram que seria conveniente a realização de mais um perfil para uma avaliação pela ANOVA (análise de variância) com o intuito de determinar a hidrodinâmica das lagoas. No perfil nictemeral, para as diferentes profundidades, pode-se verificar que os fatores que influenciaram fortemente as condições de funcionamento das lagoas foram à temperatura e a intensidade solar. O desenvolvimento deste estudo permitiu um melhor entendimento dos fatores que interferem no processo de tratamento de esgoto sanitário através de lagoas de maturação.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-23T18:29:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 257316.pdf: 27307917 bytes, checksum: 9d536f235d4ceaee8886d35691426818 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2008. / Made available in DSpace on 2012-10-23T22:55:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 266096.pdf: 2035711 bytes, checksum: a9c4e0269f69c91a034efbfff69e905d (MD5) / Na última década, o sistema de tratamento de esgotos domésticos por lodos ativados perdeu espaço entre outros processos devido à necessidade de utilização de grandes quantidades de energia. Entretanto, os altos índices de eficiência de remoção de nutrientes o levam a ser o tratamento mais indicado para atender as mais severas exigências da legislação ambiental. Com o objetivo de otimização deste processo, procurando implementar a nitrificação-desnitrificação simultânea (NDS), foram realizados estudos sobre a operação de um reator em bateladas seqüenciais em escala real. Para isto foram executada duas etapas, em condições diferentes de concentração de OD, sendo monitorados seus parâmetros básicos de operação, a fim de verificar a eficiência de remoção de carga orgânica e de nutrientes, e também a velocidade de consumo de oxigênio por meio de respirometria. Na Etapa I, onde foi mantida a concentração de OD abaixo de 0,6 mg/L, a relação A/M, em média, manteve-se em 0,04 kg/kg.d e a carga aplicada média foi de 0,10 kgDQO/m³.d. Nesta etapa, obteve-se as melhores condições operacionais com pH acima de 7,0 e boa sedimentabilidade do lodo. A eficiência de desnitrificação foi satisfatória variando entre 37% e 79%. A remoção de carga orgânica manteve-se entre 86% e 94% e de amônia-N entre 80% e 92% (exceto para um ponto discrepante de 22%). Na Etapa II, onde foi mantida a concentração de OD acima de 0,6 mg/L, a relação A/M em média manteve-se em 0,07 kg/kg.d e a carga aplicada média foi de 0,20 kgDQO/m³.d. Nesta etapa, obteve-se oxidação de amônia-N com eficiências entre 95% e 100%, porém com quantidades de nitrato-N no efluente do RBS variando entre 17 e 41 mg/L. A eficiência de desnitrificação caiu em relação à Etapa I, ficando abaixo de 27%. Houveram problemas como consumo elevado de alcalinidade, levando a baixos valores de pH, prejudicando a decantabilidade do lodo. Da Etapa I para a Etapa II, a velocidade de consumo de oxigênio reduziu-se em torno de 50%, o consumo de alcalinizante dobrou e o consumo de energia aumentou, em média, 6.000 kWh por mês de operação. O controle operacional, com objetivo de atingir a simultaneidade das reações de nitrificação e desnitrificação, se mostrou uma alternativa eficiente na redução dos custos operacionais do reator RBS operado em escala real para tratamento de esgotos domésticos. / In the last decade, the system of wastewater treatment by actived sludge enabled lost space between other processes because of the need of using large quantities of energy. Meanwhile, the high rate of efficiency of removal of nutrients has led it to be the most appropriate treatment to meet the more stringent requirements of environmental legislation. In order to optimize this process, trying to implement simultaneous nitrification-denitrification (SND), studies were performed on the operation of a reactor in scale sequencing batch mode. To this were implemented two steps, in terms of concentration of different OD, and monitored their basic parameters of operation in order to check the efficiency of removal of organic load and nutrients, and also the rate of oxygen consumption through respirometry. In Stage I, where was kept the DO concentration below 0.6 mg/L, the F/M average has remained at 0.04 kg/kg.d and the applied load average was 0.10 kgDQO / m³.d. At this stage, was obtained from the best operating conditions with a pH above 7.0 and good sediments of sludge. The efficiency of denitrification was satisfactory ranging between 37% and 79%. The removal of organic load has remained between 86% and 94% and ammonium-N between 80% and 92% (except for one point discrepant 22%). In Stage II, where he was kept the DO concentration over 0.6 mg / L, the F/M average has remained at 0.07 kg / kg.d and the applied load average was 0.20 kgDQO/m³.d. At this stage, was achieved oxidation of ammonia-N with efficiencies between 95% and 100%, but with quantities of nitrate-N in the effluent of RBS ranging between 17 and 41 mg / L. The efficiency of denitrification reduced on the Stage I, being between 0% and 27%. There have been problems such as high consumption of alkalinity, leading to low levels of pH, damaging the sludge settling. From Stage I to Stage II, the oxygen uptake rate reduced around 50%, the consumption of lime doubled and energy consumption has increased by an average of 6,000 kWh per month of operation. The operational control in order to achieve the simultaneity of reactions of nitrification and denitrification, was an efficient alternative in reducing the operational costs of SBR for treatment of domestic sewage.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Aquicultura / Made available in DSpace on 2012-10-24T02:20:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 261039.pdf: 534212 bytes, checksum: a1e0700b944d0b971f9d3a43e3dda147 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-24T02:27:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 249266.pdf: 6605275 bytes, checksum: 45b586c9266a8c095dd9953ef6861ee6 (MD5) / Atualmente a escassez de água tem se tornado um problema real e presente em âmbito mundial, devido ao aumento constante na demanda deste recurso em relação a sua oferta. Neste contexto, têm sido propostas alternativas para viabilizar a reutilização de águas com qualidade inferior, como as de esgotos domésticos tratados, para usos menos restritivos, reduzindo assim o consumo de água potável e disponibilizando-a para fins mais nobres. Uma das maiores limitações com relação à reutilização de águas provenientes de esgoto sanitário tratado é a presença de microrganismos patogênicos. O uso de cloro e seus derivados tem sido descartado, devido à formação de subprodutos mutagênicos e carcinogênicos. Outros desinfetantes alternativos como a radiação UV, H2O2, H2O2/UV e o ozônio são considerados menos perigosos. Peróxido de hidrogênio é um oxidante forte, mas a oxidação somente com peróxido de hidrogênio não é efetiva no tratamento de compostos refratários devido às lentas cinéticas de oxidação. Assim, é necessário combinar o uso de H2O2 com luz UV ou com sais de ferro. A oxidação catalítica em fase líquida com H2O2 tem se mostrado um processo eficiente na destruição de diversos compostos orgânicos. Contudo, a estabilidade do catalisador é ainda um problema a ser contornado, uma vez que a fase ativa, constituída por óxidos de ferro, pode ser lixiviada para a fase líquida e o catalisador perde sua atividade. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho do processo Fenton heterogêneo, em reator de leito fixo, na destruição de Coliformes totais, remoção de sólidos suspensos e de sólidos dissolvidos como método de tratamento terciário de águas servidas. Foi utilizado um compósito constituído de óxidos de ferro depositados sobre carvão mineral como catalisador heterogêneo. O efeito da concentração de H2O2 e do tempo de residência no reator foram avaliados. Foi proposto um mecanismo de reação que descreve o processo de oxidação catalítica e não catalítica por peróxido de hidrogênio. A cinética de inativação não catalítica de Coliformes foi avaliada em reator descontínuo e obedeceu o modelo de Hom modificado. Na presença do catalisador heterogêneo a inativação de coliformes é resultado das reações catalíticas e não catalíticas. O catalisador sólido possui capacidade adsortiva desprezível. Testes realizados em reator de leito fixo em escala de laboratório e em escala piloto mostraram que a remoção de Coliformes é resultado da retenção física entre as partículas, e pelas reações homogêneas e heterogêneas de peroxidação. Os resultados também mostram que o catalisador é eficiente apresentando alta estabilidade, acelerando a decomposição do H2O2, resultando assim em uma elevada remoção dos parâmetros de controle de qualidade da água. Currently the water scarcity has become a real and present problem worldwide, due to the constant increase in the demand of this resource. Alternatives to make possible the reuse of water with inferior quality for less restrictive uses, as treated domestic sewer have been proposed, thus reducing the drinking water consumption and increasing its availability for nobler uses. One of the most important limitations for reuse of treated sanitary sewer is the presence of pathogenic microorganisms. The use of chlorine and its derivatives has been discouraged, due to the formation of mutagenic and carcinogenic by-products. Other alternative disinfectants, such as UV radiation, H2O2, H2O2/UV and ozone are less dangerous and deserve technical and economic attention. Hydrogen peroxide is a strong oxidant, but the oxidation with hydrogen peroxide is not effective in the decomposition of refractory compounds, since the oxidation rate is too low. Thus, it is necessary to combine the use of H2O2 with UV light or iron salts. The liquid phase catalytic oxidation with H2O2 has shown to be an efficient process to decompose several organic compounds. However, the stability of the catalyst is still a problem to be overcome; since the active phase is composed by iron oxides that are easily leached to the liquid phase causing the loss of catalyst is activity. The objective of this work is to evaluate the performance of heterogeneous Fenton process in a fixed bed reactor, to eliminate total coliforms, and to remove dissolved solid and suspended solid as a method of tertiary served water treatment. A new composite of iron oxides deposited on mineral coal was used as catalyst. The effect of the concentration of H2O2 and the time of residence in the reactor were evaluated. A reaction mechanism that describes the catalytic process and non-catalytic oxidation for hydrogen peroxide was proposed. The kinetics of catalytic and non-catalytic inactivation of colifoms was evaluated in batch and continuous reactors. The non-catalytic coliforms and E. coli inactivation followed the modified Hom mechanism. In the presence of the solid catalyst the inactivation of E.coli is a result of catalytic and non-catalytic reactions but the adsorption capacity of E.coli is negligible. The experimental tests performed in fixed bed reactor in laboratory and pilot scale showed that the E.coli and total coliforms removal was a result of physical retention between the particles of the catalyst, homogeneous and heterogeneous reactions. The catalyst was efficient to destroy E.coli and total coliforms presenting high stability and increase of decomposition of the H2O2 resulting in a high removal of parameters of the water quality control.

Orientador: Rogério Teixeira de Faria / Coorientador: Luciana Maria Saran / Banca: Lucieta Guerreiro Martorano / Banca: Tamara Maria Gomes / Resumo: O reúso de esgoto tratado é uma alternativa promissora para a agricultura irrigada por suprir a alta demanda hídrica e nutricional dos cultivos, além de reduzir o impacto ambiental ao evitar o lançamento do efluente nos corpos hídricos. Porém, pode haver contaminação tóxica e patogênica do solo, da planta e das águas subterrâneas. Objetivou-se, avaliar o impacto da aplicação de efluente de estação de tratamento de esgoto (EETE), via fertirrigação, no solo e na solução do solo de uma área experimental cultivada com Brachiaria, em Jaboticabal, SP. O EETE foi aplicado durante 4 anos (2013 a 2017) em dois experimentos com delineamento em faixas, com quatro repetições. Nos experimentos, utilizou-se um sistema de aspersão em linha tripla para aplicar lâmina uniforme de irrigação, mas gradual de EETE, estabelecendo-se cinco tratamentos com as seguintes frações do efluente em água: E5 = 100%; E4 = 87%; E3 = 60%; E2 = 31%, E1 = 11% e E0 = 0. O tratamento E0, em que se aplicou apenas água, recebeu fertilizante a base de ureia, superfosfato triplo e cloreto de potássio, equivalente à aplicada no tratamento E3 via efluente. A aplicação do EETE no solo cultivado com Brachiaria durante 4 anos não resultou em risco de salinização, sodificação e contaminação por elementos potencialmente tóxicos do solo. A aplicação do efluente aumentou a fertilidade do solo, em consequência do aumento das concentrações de macro e micronutrientes. Concluiu-se que a aplicação de EETE em Latossolo de região úmi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The reuse of treated sewage is a promising alternative for irrigated agriculture by supplying the high water and nutritional demand of the crops, besides reducing the environmental impact by avoiding the discharge of the effluent in the water bodies. However, there may be toxic and pathogenic contamination of soil, plant and groundwater. The objective of this study was to evaluate the impact of application of treated sewage effluent (TSE) via fertigation on soil and soil solution of an experimental area cultivated with Brachiaria in Southeastern Brazil. The TSE was applied for 4 years (2013 to 2017) in two experiments conducted in a strip design, with four replications. In the experiments, a triple line source sprinkler system applied uniform but gradual irrigation depth of TSE, establishing five treatments with the following fractions of the effluent in water: E5 = 100%; E4 = 87%; E3 = 60%; E2 = 31%, E1 = 11% and E0 = 0. The E0 treatment, in which only water was applied, received fertilizer based on urea, triple superphosphate and potassium chloride in a dose equivalent to that applied to E3 treatment via effluent. TSE application increased soil fertility as a result of increased macro and micronutrient concentrations. The indices of salinization and sodification, as well as the concentration of potentially toxic elements, were not increased with TSE doses. It was concluded that the application of SET in Wetland Latosol, as in Jaboticabal, SP, presents low risk of environmen... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by MAASA Secretaria (maasa@ufba.br) on 2013-03-22T15:35:21Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_maasa_pereira_filipe_2012.pdf: 1570832 bytes, checksum: 20ea007107acde512855f99d0e6bcfb3 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Meirelles(rodrigomei@ufba.br) on 2013-03-23T14:18:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertacao_maasa_pereira_filipe_2012.pdf: 1570832 bytes, checksum: 20ea007107acde512855f99d0e6bcfb3 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-23T14:18:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_maasa_pereira_filipe_2012.pdf: 1570832 bytes, checksum: 20ea007107acde512855f99d0e6bcfb3 (MD5) Previous issue date: 2012 / A pesquisa qualitativa, ora apresentada, visa analisar a aplicação do licenciamento ambiental às estações de tratamento de esgoto no estado da Bahia através de um conjunto de estudos de caso dessa natureza localizados na bacia hidrográfica do rio São Francisco. Para tanto, foram formulados modelos analíticos que buscam indicar os elementos essenciais a serem observados nessa aplicação. A questão de pesquisa que deu origem ao trabalho surgiu da observação primária, feita pelo pesquisador, das percepções que os representantes dos proponentes e do órgão ambiental tinham acerca da aplicação desse instrumento. Essa observação inicial se configurou em um conjunto de pressupostos iniciais do trabalho, os quais foram submetidos a um processo científico de verificação, através das entrevistas semiestruturadas realizadas. O confronto entre a prática, captado através dos pareceres técnicos que fundamentam as licenças, e os modelos analíticos foi realizado nos estudos de caso elencados. Esses estudos se referem aos processos de licenciamento ambiental dos sistemas de esgotamento sanitário dos municípios de Barreiras, Luís Eduardo Magalhães, Sento Sé e Remanso. De forma geral, verificou-se que os pressupostos iniciais do trabalho não se mostraram evidentes, através da metodologia adotada. Em relação ao atendimento dos critérios elencados, evidenciou-se que, de forma geral o procedimento de licenciamento ambiental, da forma como seus preceitos conceituais são fundamentados, não é devidamente seguido, nos casos estudados. Tornou-se evidente a necessidade de medidas de aprimoramento na aplicação desse instrumento às estações de tratamento de esgoto.