Orientador : Antonio Carlos Zuffo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:45:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_FabricioVieira_M.pdf: 9619707 bytes, checksum: 4f55d91b4ba3f101f9b2145c21d0b80b (MD5) Previous issue date: 2003 / Resmo: Este trabalho propõe uma nova estratégia metodológica de planejamento de recursos hídricos, podendo auxiliar assim à resolução de problemas de tomada de decisão, relativos a localização e a definição de tecnologia para Estações de Tratamento de Esgotos. Na etapa inicial deste estudo identificou-se, por meio de um Sistema de Informações Geográficas, os sítios potenciais para implantação de uma Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) na área de estudo delimitada pelo Município de Paulínia. Posteriormente, a partir de um conjunto de parâmetros de qualidade de água, obtidos para o rio Atibaia no trecho em que atravessa Paulínia, foi formulado um indicador da qualidade da água. Finalmente, após a hierarquização dos prováveis sítios, foram selecionados os seis melhores, ao quais, posteriormente, foram acrescentadas diferentes tecnologias de tratamento de esgosto, obtendo-se assim as diferentes alternativas para a análise multicriterial. Os métodos multicriteriais adotados foram: Compromise Programming (CP), Cooperative Game Theory (CGT) e PROMETHEE 11.Os Métodos de Auxílio Multicritério à Decisão (MCDA) aplicados neste trabalho apresentaram um caráter científico e, ao mesmo tempo, subjetivo e amplo, trazendo em seu bojo a capacidade de incorporar todas as características consideradas importante para a abordagem sistematizada de problemas de planejamento como, por exemplo, custos de implantação e operação, confiabilidade e simplicidade do sistema além da avaliação de problemas ambientais (ruídos, aerossóis, maus odores). A metodologia adotada utilizando SIG associado com métodos multicriteriais melhorou o processo de tomada de decisão para a escolha de sítios e tecnologia para uma ETE, fazendo com que esse processo se tornasse mais completo e transparente / Mestrado / Recursos Hidricos / Mestre em Engenharia Civil

Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-09-24T12:00:43Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6338513 bytes, checksum: 93a2480583ce901c95217d96c766c440 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-24T12:00:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6338513 bytes, checksum: 93a2480583ce901c95217d96c766c440 (MD5) Previous issue date: 2018-07-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A tilápia é uma espécie de peixe amplamente cultivada no mundo, com alto nível de importância para a produção piscícola brasileira, onde a segunda variedade mais cultivada é a tilápia da linhagem GIFT. O nitrogênio amoniacal total (NAT) é, depois do oxigênio dissolvido, a variável de qualidade da água mais importante na produção piscícola. Diversos estudos têm sido desenvolvidos para determinar, por meio de ensaios de toxicidade aguda e crônica, as concentrações máximas de amônia não ionizada (NH 3 ) recomendáveis para criação de diversas variedades de tilápia, mas não há ainda dados específicos para cultivo de tilápia GIFT. O cultivo de peixes em tanques recebendo efluentes tratados é uma prática realizada há várias décadas, e é ainda uma potencial alternativa de fontes de proteína animal para consumo humano, principalmente para comunidades pobres. A OMS estabeleceu diretrizes para o uso microbiológicamente seguro dos efluentes tratados em piscicultura, e há critérios de projeto e operação dos tanques, em termos das cargas máximas de matéria orgânica e de nitrogênio total para evitar condições anóxicas pela degradação dos compostos orgânicos ou pelo crescimento excessivo de fitoplâncton. Não há na literatura critérios relativos à máxima quantidade de NAT, remanescente no esgoto tratado, que pode ser disposta nas unidades de criação sem comprometer a sobrevivência e ganho de peso dos peixes. Perante desta lacuna, é importante a realização de estudos que determinem critérios de operação relativos às taxas de aplicação superficial (TAS) de NAT a serem aplicadas nos tanques de cultivo. Por meio de três ensaios de toxicidade aguda de 96 horas, foram avaliados os efeitos das concentrações 0,50, 0,89, 1,58, 2,81 e 5,00 mg/L de NH 3 em alevinos de tilápia GIFT, com pesos médios de 19,11, 6,54 e 0,47 g, nas densidades de estocagem (DE) 5, 10 e 20 peixes/aquário. Os alevinos de menor tamanho foram os mais suscetíveis aos efeitos tóxicos de NH 3 , pois apresentaram mortalidades acima de 60% para a concentração de 5,0 mg/L. Análises histológicas realizadas em amostras de tecidos branquiais revelaram alterações como aneurisma, dilatação de vasos sanguíneos e do vaso central, fusão lamelar, hiperplasia, deleção dos filamentos secundário e primário e hemorragia. Estas alterações predominaram nos peixes submetidos à máxima concentração de NH 3 , e permitiram confirmar que as mortalidades registradas foram consequência direta da toxicidade da amônia.Os resultados obtidos sugerem que a tilápia GIFT é uma linhagem com alta tolerância à toxicidade de NH 3 , com resistência superior à de outras linhagens já reportadas na literatura, evidenciando-se o potencial de criação desta linhagem em ambientes com concentrações moderadas de NH 3 . Com base na CL50 calculada pelo método Probit, a máxima concentração de NH 3 recomendável para criação segura de alevinos de tilápia, com peso de 0,5 g, ou maior, é de 0,48 mg NH 3 /L. Por meio de ensaios de toxicidade crônica, com duração de 70 dias, foram avaliados os efeitos das concentrações 0,50, 0,89 e 1,58 mg/L de NH 3 em alevinos de tilápia GIFT, com peso médio inicial de 2,60 g, cultivados em DE de 33, 66 e 132 peixes/m 3 . Os máximos ganhos de peso registrados pelas tilápias cultivadas em tais concentrações foram de 0,73, 0,75 e 0,11 g/d. Os resultados obtidos sugerem que a tilápia GIFT pode ser criada com DE 132 peixes/m 3 em ambientes com concentrações de até 0,89 mg NH 3 /L sem comprometer a sobrevivência dos peixes, mas espera-se que os ganhos de peso diários sejam entre 30 e 41% menores que os reportados para condições de cultivo ótimas. Em escala piloto, no nível de campo, foram conduzidos três experimentos para cultivo de tilápia GIFT em tanques recebendo, em fluxo continuo, efluente de lagoa de alta taxa (LAT), utilizada para tratamento de esgoto doméstico. Foram avaliados, para as fases de alevino e juvenil, os efeitos nos parâmetros zootécnicos de diferentes TAS de nitrogênio amoniacal total e de diferentes DE. Nos dois primeiros experimentos avaliaram-se seis tratamentos, determinados pelas TAS1, TAS2 e TAS3: 0,6, 1,2 e 2,4 kg NAT/ha.d, e pelas DE1 e DE2: 6 e 12 peixes/m 2 ; no terceiro experimento avaliaram-se 9 tratamentos, determinados pelas TAS1, TAS2 e TAS3, e pelas DE13, DE23 e DE33: 3, 6 e 12 peixes/m 2 . As durações do primeiro, segundo e terceiro experimentos foram de 84, 84 e 180 dias, e os respectivos pesos médios iniciais das tilápias utilizadas foram 2,6, 58,2 e 7,55 g. No primeiro experimento (fim do verão e inicio do outono), o máximo ganho de peso foi 0,26 g/d, no tratamento TAS3 – DE1. No segundo experimento (outono e inicio do inverno) onde nenhum tratamento registrou mortalidades, o máximo ganho de peso, devido às baixas temperaturas, foi unicamente de 0,03 g/d, no tratamento TAS3 – DE1. No terceiro experimento (verão e primavera), o máximo ganho de peso foi de 0,84 g/d, no tratamento TAS2 – DE13. A produtividade estimada para cultivo de tilápias GIFT com peso médio inicial de 5 g, com ganho de peso de 0,84 g/d; mortalidade média de 43%, tempo de cultivo de seis meses/ano é de 2671 kg/ha.ano; para regiões de clima equatorial, a produtividade pode ser da ordem de 5340 kg/ha.ano. Os tanques de cultivo funcionaram como unidades de polimento, com o melhor desempenho acumulado nos tratamentos com TAS1, devido ao alto tempo de detenção hidráulica, de 55 dias. Com base nas características do efluente da fossa, da LAT e dos efluentes dos tanques, as máximas eficiências de remoção pela LAT e pelo sistema LAT - tanques com TAS1 foram respectivamente: para: nitrogênio total Kjeldhal 73,9 e 94,3%; NAT 77 e 97,3%; fósforo total 53,0 e 68,83%; DQO 80,9 e 88,3%; E. coli 96,1 e 99,98%. Os táxons pertencentes à classe Chlorophyceae predominaram tanto na LAT como nos tratamentos, houve táxons das classes Bacillariophyceae e Cryptophyceae que estiveram presentes na LAT e nos tratamentos, e aumentou no número de táxons das classes Cyanophyceae e Euglenophyceae nos tratamentos em relação ao efluente da LAT. Houve redução na densidade fitoplanctônica ao passar da LAT para os tanques de cultivo devido ao consumo de fitoplâncton pelos peixes. Ao comparar tanques dos mesmos tratamentos com e sem peixes, as concentrações de DQO, SST e SSV nos tanques com tilápias foram respectivamente 54,7, 53,8 e 51,6% menores do que as medidas nos tanques sem peixes; observou-se também que os tanques com tilápias não apresentavam larvas nem pupas de mosquito, enquanto os tanques sem peixes registraram até 129 organismos/L. A implantação de tanques para cultivo de tilápia GIFT recebendo efluentes tratados por LAT é altamente recomendável, pois são alternativas para: (a) produção de proteína de origem animal para consumo humano, gerando fontes de alimento, trabalho e renda; (b) melhoramento da qualidade do esgoto tratado, pois funcionam como unidades de polimento para aumentar a remoção de nutrientes e matéria orgânica; (c) prevenir a proliferação de mosquitos e de insetos e removem frações adicionais de matéria orgânica e sólidos em suspensão; (d) aproximação da qualidade do efluente para uso em feritrrigação pela inativação de microrganismos. / Tilapia is a cichlid widely reared globally, which is considered highly important for the fish industry in Brazil, where the second most cultured tilapia strain is the genetically improved farm tilapia (GIFT). The total ammonia nitrogen (TAN) is, after dissolved oxygen, the most important water quality variable in fish culture. Several studies have been carried out to determine, by means of acute and chronic toxicity tests, the maximum concentrations of unionized ammonia (NH 3 ) recommended for rearing several strains of tilapia. However there are not yet specific data for GIFT tilapia cultivation. The fish rearing in tanks fed with treated effluents has been a practice for several decades, and it is still a potential alternative source of animal protein for human consumption, especially for poor communities. The WHO has established guidelines for the microbiologically safe use of treated effluents in fish culture. There are design and operation criteria for sewage-fed tanks in terms of maximum organic matter and total nitrogen loads to avoid anoxic conditions due to the degradation of organic compounds or excessive growth of phytoplankton. There are no criteria in the literature regarding the maximum amount of TAN remaining in the treated sewage that can be disposed of in rearing units without compromising the survival and weight gain of the fish. In view of this lack of information, it is important to carry out studies that determine the operation criteria related to the TAN surface loading rates (SLR) to be applied in the rearing tanks. The effects of 0.50, 0.89, 1.58, 2.81 and 5.00 mg/L of NH 3 concentrations on GIFT tilapia fingerlings with average weights of 19.11, 6.54 and 0.47 g were evaluated by means of three 96-hour acute toxicity tests, at stocking densities (SD) 5, 10 and 20 fish/aquarium. Smaller fingerlings were the most susceptible to the toxic effects of NH 3 , with mortalities above 60% for the 5.0 mg/L concentration. Histological analyses performed on gill tissue samples revealed alterations such as aneurism, dilation of blood vessels, dilatation of central vessel, lamellar fusion, hyperplasia, erosion of the secondary and primary lamella and membrane rupture. These changes predominated in the fish submitted to the maximum concentration of NH 3 , and confirmed that the recorded mortalities were as a consequence of the ammonia toxicity. The results suggested that GIFT tilapia is a strain with high tolerance to NH 3 toxicity, with superior resistance to other strains already reported in the literature, evidencing the potential of breeding this strain in environments with moderate concentrations of NH 3 . Based on the LC50 calculated by the Probit method, the maximum recommended NH 3 concentration for the safe rearing of tilapia fingerlings weighing 0.5 g or greater is 0.48 mg NH 3 /L. The effects of concentrations of 0.50, 0.89 and 1.58 mg/L of NH 3 on GIFT tilapia fingerlings were evaluated through 70 days chronic toxicity tests, with an average initial weight of 2.60 g, reared at SD of 33, 66 and 132 fish/m 3 . The maximum weight gains recorded by tilapia at such concentrations were 0.73, 0.75 and 0.11 g/d. The results suggest that GIFT tilapia can be reared with SD of 132 fish/m 3 in environments with concentrations up to 0.89 mg NH 3 /L without compromising fish survival, but it is expected that daily weight gains will be between 30% and 41% lower than those reported for optimal growing conditions. In pilot-scale, at field conditions, three experiments were conducted for rearing GIFT tilapia in tanks receiving, in a continuous flow, the effluent of high rate algal pond (HRAP) used for domestic sewage treatment. The effects on the zootechnical parameters of different SLR of total ammonia nitrogen and of different SD were evaluated for the fingerlings and juvenile stages. In the first two experiments, six treatments, determined by SLR1, SLR2 and SLR3: 0,6, 1,2 and 2,4 kg NAT/ha.d, and SD1 and SD2: 6 and 12 fish/m 2 were evaluated. In the third experiment, 9 treatments, determined by SLR1, SLR2 and SLR3, and SD13, SD23 and SD33: 3, 6 and 12 fish/m 2 were evaluated. The durations of the first, second and third experiments were 84, 84 and 180 days, and the respective initial weights of the tilapia used were 2.6, 58.2 and 7.55 g. In the first experiment (late summer and early fall), the maximum weight gain was 0.26 g/d in the SLR3 - SD1 treatment. In the second experiment (autumn and early winter), where no treatment registered mortalities, the maximum weight gain due to the low temperatures was only 0.03 g/d in the SLR3 - SD1 treatment. In the third experiment (summer and spring), the maximum weight gain was 0.84 g/d, in the treatment SLR2 - SD13. The estimated productivity for GIFT tilapia rearing with an average initial weight of 5 g, for a weight gain of 0.84 g/d; mean mortality of 43%, and rearing time of six months/year is 2,671 kg/ha.year; for regions with equatorial climate, productivity can be of 5,340 kg/ha.year. The rearing tanks functioned as polishing units, with the best accumulated performance being in the SLR1 treatments due to the high hydraulic retention time, of 55 days. Based on the effluent characteristics of the septic tank, the HRAP and the effluents from the tanks, the maximum removal efficiencies by the HRAP and by the HRAP system - tanks with SLR1 were respectively: for: total nitrogen Kjeldhal 73.9 and 94.3%; TAN 77 and 97.3%; total phosphorus 53.0 and 68.83%; COD 80.9 and 88.3%; E. coli 96.1 and 99.98%. The taxa of the class Chlorophyceae dominated in the HRAP and in the treatments, there were taxa of the classes Bacillariophyceae and Cryptophyceae that were present in the HRAP and in the treatments; and the number of taxa of the classes Cyanophyceae and Euglenophyceae increased in the treatments in relation to the effluent of HRAP. There was a reduction in the phytoplankton density when passing from the HRAP to the culture tanks due to phytoplankton consumption by fish. When comparing tanks of the same treatments with and without fish, the concentrations of COD, TSS and VSS in tanks with tilapia were respectively 54.7, 53.8 and 51.6% lower than those measured in tanks without fish. It was also observed that tanks with tilapia had no larvae or mosquito pupae, while the tanks without fish recorded up to 129 organisms/L. The use of tanks fed with treated effluents by HRAP for GIFT tilapia rearing is highly recommended, since they are alternatives for: (a) production of animal protein for human consumption, generating sources of food, work and income; (b) improving the quality of the treated sewage due their function as polishing units to increase the removal of nutrients and organic matter; (c) preventing the proliferation of mosquitoes and insects and removing additional fractions of organic matter and suspended solids; (d) approximating the effluent quality for use in fertirrigation by the inactivation of microorganisms.

As indústrias químicas são consideradas como o segmento industrial que gera os efluentes mais perigosos ao meio ambiente. Em virtude das concentrações expressivas de poluentes, tanto orgânicos quanto inorgânicos, os efluentes dessas indústrias podem interferir na atividade da biomassa de estações de tratamento de efluentes (E.T.E.), diminuindo sua eficiência e gerando efluentes tratados, porém em desacordo com a legislação pertinente. Para prevenir tais efeitos, o recebimento de efluentes industriais em E.T.E.s pode ser precedido por pré-tratamento, dentre os quais, o biológico, otimizado pela adição de microrganismos com capacidade de degradar poluentes. Foram isolados microrganismos com capacidade de degradar os compostos identificados como responsáveis pela toxicidade do efluente final da E.T.E.: benzeno, clorofórmio, 1,2-dicloroetano, pentaclorofenol, tricloroeteno, tolueno e p-xileno. Foram realizados testes de bioaumentação para pré tratar o efluente industrial, que foram avaliados através de ensaios físico-químicos e de toxicidade aguda para Vibrio fischeri e Daphnia similis. Os resultados obtidos demonstraram que o pré tratamento reduziu a toxicidade do efluente final da estação de tratamento. / Chemical industries are considered the industrial sector that generates the most dangerous effluents to the environment. Due to the high pollutant concentration, either organics or inorganics, the chemical industries effluents may interferer in the biomass activity in wastewater treatment plants (WWTP), what may reduce its efficiency and generate treated effluents in disagreement to the concerned law. In order to prevent such effects, the industrial effluents disposal in WWTPs can be preceded by biological pretreatment, which can be optimized by adding microorganisms capable of pollutants degradation. Microorganism strains that are able to degrade the compounds identified as the responsible for toxicity levels in the WWTP final effluent: benzene, chloroform, 1,2-dichloroethane, pentachlorophenol, trichloroethene, tolune and p-xylene were isolated. Bioaugmentation tests aiming the chemical effluent pretreatment were performed and they were evaluated through physical-chemical analysis and acute toxicity tests for Vibrio fischeri and Daphnia similis. The results showed that the industrial effluent pretreatment reduced the toxicity levels in the WWTP final effluent.

Orientador: Gustavo Henrique Ribeiro da Silva / Banca: Jandira Liria B. Talamoni / Banca: Eduardo Luiz de Oliveira / Resumo: Esta pessoa avaliou o desempenho de um sistema que combinou os processos anaeróbio e aeróbio para o tratamento de esgoto sanitário de baixa carga orgânica, utilizando uma nova configuração de reator compartilhamento anaeróbio/aeróbio, operado sob diferentes Tempos de Detenção Hidráulica (TDHA). A combinação dos processos anaeróbio e aeróbio visa aproveitar as vantagens de cada um, minimizando possíveis aspectos negativos, já a configuração em compartilhamento visa à implantação do sistema em pequenas áreas urbanas e rurais. Foi utilizado um reator compartimentado construído com tubulação de Policloreto de vinila (PVC), composto por quatro câmaras, sendo três anaeróbias e uma aeróbia, sendo que a esta última (câmara aeróbia) foi adicionada uma camada constituída por aneis de bambu, além do fornecimento de ar por meio de um compressor e difusores de ar microporosos. O desempenho do sistema foi avaliado em quatro diferentes TDHs (33; 22; 16,5 e 8,25 horas para o sistema completo), aqui caracaterizado como fases, por meio de análises físico-químicas, bacteriológicas e microbiológicas. A eficiência média de remoção de matéria orgânica em temos de Demanda Química de Oxigênio chegou a 77% e a maior eficiência de remoção foi obtida com TDH de 22 horas (79%). Em termos de Demanda Bioquímica de Oxigênio, a eficiência média de remoção foi de 70%. A eficiência de remoção de Sólidos em Suspensão esteve em torno de 90%. o reator avaliado apresentou estabilidade operacional, alta remoção de matéria orgânica, sólidos em suspensão e com relação à remoção de Nitrogênio, o RCAA, não atingiu os padrões exigidos pela Legislação Federal no que diz respeito à remoção de N-Amoniacal, porém as baixas concentrações de Nitrato e Nitrito ocorridas na ultima fase de monitoramento, podem inferir a possibilidade de remoção de Nitrogênio pela desnitrificação, o que pode ser promissor na... / Abstract: This research evaluated the performance of a system that combined anaerobic and aerobic processes, for the treatment of low strength sanitary sewage using a new configuration of anaerobic/aerobic baffled reactor, which operated under different hydraulic retention periods (HRP). The combination of the anaerobic/aerobic processes aimed to take the maximal advantages of each, minimizing the negative aspects, and the configuration through clambers aimed to built the system in small urban and rural areas. The baffled reactor was built using Polyvinyl Chloride (PVC) and it was composed by four chambers (three anaerobics and one aerobic). In the aerobic chamber was added a bamboo ring layer, with constant air supply, provided by an air compressor and diffuser. The system's performance was evaluated under four different HRPs (33; 22; 16,5 and 8,25 hours for the complete system), divided in Phases. Regarding the organic matter average removal percentages, in terms of Chemical Oxygen Demand, the reactor reached a average removal of 77% and the highest removal percentage was obtained with a HRP of 22 hours (79%). The Biochemical Oxignen Demand average percentage was 70% and the Total Suspended Solids was 90%. The reactor in question showed operation stability, effective organic matter and optimal solids removal. Regarding the Nitrogen removal, the reactor did not reached the standards required by the Federal Legislation. However the low Nitrate and Nitrite concentrations occurred in the last phase of monitoring, which may infer the possibility of nitrogen removal, in the ammonia form, through desnitrification. This may be promising to Ammonia Nitrogen removal if an extra anaerobic chamber is installed, after the aerobic chamber. Regarding the microorganism community evaluated through molecular biology techniques (PCR and DGGE), it was observed a big diversity settlement of the Bacteria Domain communities, having the inoculum a considerable influence... / Mestre

Orientador: Bruno Coraucci Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-09T15:44:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kanegae_AlexandrePatto_M.pdf: 1125389 bytes, checksum: dc519b3abb15e2a72d094f64448f7383 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho foi desenvolvido com o intuito de se verificar a utilização de filtros de areia, como um sistema de pós-tratamento de efluentes de filtros anaeróbios na remoção de organismos patogênicos presentes nos esgotos, tais como protozoários e helmintos. Para tanto, foi feita a verificação das melhores taxas de aplicação de efluente de filtro anaeróbio em 4 filtros de areia, com profundidades de 0,25; 0,50; 0,75 e 1,00 m. As taxas de aplicação foram de 20, 40, 60, 80 e 100 Lm-2dia -1. O tempo do experimento foi de Maio de 2003 a Agosto de 2004. Para verificação dos organismos presentes no efluente utilizou-se a metodologia adotada pela Cetesb, descrita pela norma L5.550 (1989) - Hoffman modificado e os resultados foram expressos em número de organismos/L. Os resultados demonstraram que o processo de tratamento biológico ocorrido nos filtros de areia com leito mais profundo (1,00 m) foi o que apresentou melhor performance. Não houve correlação entre o número de organismos encontrados e as taxas aplicadas, mas o valor estipulado pela NBR 7229 (1993) de 100 Lm-2dia-1 de efluente aplicado, apresentou resultados satisfatórios / Abstract: This project was developed with the aim of verifying the use of sand filters as a post treatment system of effluents from anaerobic filters. Most of the pathogens found in the wastewater can be classified as protozoans and helminths. For that, the best application rates of anaerobic effluent were studied in four sand filters. They were 0,25; 0,50; 0,75 and 1,00 m deep. The application rates were 20, 40,60,80 e 100 Lm-2day-1. The experiment was run from May 2003 to August 2004. To verify the presence of the organisms in the wastewater, the methodology adopted by Cetesb was used (described as Standard L5.550, 1989) - Hoffman modified and the results were expressed in number or organisms/L. The results show that the biological process of treatment occurred in the deepest sand filter (1,00 m) was the one which presented the best performance. There was no correlation between the number of microorganisms found and the applied rates but, the value established by NBR 7229 (1993) of 100 Lm-2day-1 of effluent presented satisfactory results / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Neste trabalho, estudou-se a utilização de filtros percoladores como tratamento complementar de efluente de lagoa de estabilização visando a remoção de nitrogênio, principal causador de problemas como a eutrofização de corpos hídricos em conjunto com o fósforo. A motivação principal para o desenvolvimento desta pesquisa foi a dificuldade encontrada para o atendimento ao padrão definido pela Resolução CONAMA 357/05, a qual define concentração máxima de nitrogênio para lançamento de efluentes em corpos hídricos receptores de 20 mg/l. Em 2008 foi promulgada a Resolução CONAMA nº 397 a qual estabeleceu, em seu Artigo 34, que o padrão de emissão de nitrogênio amoniacal seria suspenso temporariamente para efluentes de estação de tratamento de esgoto sanitário, continuando a valer a concentração máxima nos corpos receptores estabelecidas na Resolução CONAMA 357/05. Sendo assim, a questão sobre a remoção de nutrientes constitui uma preocupação diretamente relacionada ao emprego dos sistemas de lagoas de estabilização. Para esta pesquisa, utilizou-se os efluentes tratados por lagoas facultativas provenientes da Estação de Tratamento de Esgoto do município de Lins/SP e, para o experimento em questão, foram construídos dois filtros biológicos seguidos de decantadores, ambos em escala piloto. Os filtros foram construídos em um corpo cilíndrico de polipropileno com diâmetro de 1,2 metros e teve seu volume dividido igualmente por uma placa vertical também de polipropileno, propiciando área superficial de 1,13 m² e volume útil total de 4,52m³. Para o fornecimento de oxigênio, indispensável para o processo de nitrificação, o filtro foi apoiado sobre uma base de concreto com drenos de fundo para permitir a ventilação do sistema, garantindo a concentração de oxigênio necessária. Para comparação da eficiência na remoção do nitrogênio, cada filtro foi preenchido com determinado tipo de material, ou seja, um filtro continha pedra britada variando de 4 a 8, admitindo-se área superficial de 70 m²/m³ e possibilitando uma área para formação de biofilme de 316,7 m², enquanto que no outro filtro foram utilizado anéis plásticos com área superficial de 100m³/m³, fornecendo 542,9 m² de área superficial para a formação de biofilme. Também foram construídos decantadores após os filtros percoladores para a remoção dos sólidos em suspensão, não sendo alvo da pesquisa em questão Tendo em vista que o molhamento de todo o material de preenchimento se faz importante para a eficiência do sistema, foi utilizado um sistema de recalque para o transporte do esgoto para o filtro, distribuído continuamente sobre o meio suporte e com vazão divida igualmente para os dois filtros por meio de um sistema de distribuição de pvc perfurado com diâmetro de 40 mm e com funcionamento semelhante a um aspersor de jardim A taxa de aplicação superficial variou entre baixa, intermediária e alta, tendo aumento de vazão no sistema até que o processo de nitrificação cessasse e cada fase teve duração de 180 dias. Conforme verificado nos resultados obtidos, filtros percoladores apresentam boa eficiência na remoção do nitrogênio do efluente, seja pela desnitrificação via nitrito ou pela volatilização do nitrogênio. A ETAPA 1 apresentou resultados bastante satisfatórios para o filtro de brita em relação ao filtro com anéis plásticos, podendo ter sido ocasionado pela área rugosa das britas, a qual facilitou a formação do biofilme, enquanto que a superfície lisa dos anéis plásticos dificulta a formação do biofilme, resultando na baixa eficiência apesar da maior área superficial. Já na ETAPA 3, com taxas de aplicação maiores, o filtro preenchido com anéis plásticos apresentou maior eficiência do que o filtro com brita. Tal fato pode ter sido conseqüência da maior área disponível para a formação do biofilme nos anéis plásticos. Ambos os casos apresentaram eficiência suficiente para remoção de nitrogênio a concentrações inferiores a 20 mg/l. Tais resultados demonstram que os filtros percoladores possuem boa funcionalidade para a remoção do nitrogênio de efluente sanitário tratado por sistemas de lagoas de estabilização. / It was studied in this paper the use of trickling filters as a complementary treatment of wastewater stabilization pond seeking removal of nitrogen, the main cause of problems such as eutrophication of water bodies in conjunction with phosphorus. The main motivation for this research was the difficulty to meet the standard set by CONAMA 357/05 Resolution, which defines the maximum nitrogen concentration for disposal of effluents in water bodies as 20 mg / l. In 2008 was created the CONAMA Resolution 397 which established, in Article 34 that the emission pattern of ammonia nitrogen would be temporarily suspended for wastewater treatment plant discharge, continuing to enforce the maximum concentration in the water bodies established in CONAMA Resolution 357/05. Thus, the question on the removal of nutrients is a concern related to the use of systems of waste stabilization ponds. For this study, was used the treated effluent by anaerobic and facultative ponds from the Sewage Treatment Plant in the city of Lins/SP, and for this experiment was constructed two trickling filters followed by settlers, both in pilot scale. The filters were constructed on a cylindrical body of polypropylene with a diameter of 1.2 meters and its volume was divided symmetrically by a vertical plate also made of polypropylene, providing superficial area of 1.13m² and total net volume of 4.52m³. To supply oxygen, essential for the nitrification process, the filter was supported on a concrete base with bottom drains to allow the ventilation system, to supply the concentration of oxygen needed. To compare the efficiency of nitrogen removal, each filter was filled with a certain type of material, ie, a filter containing crushed rock ranging from 4 to 8, considering surface area of 70m²/m³ and a possible area for biofilm formation of 316.7m², while in the other filter was used plastic rings with surface area of 100m²/m³, providing 542.9m² of surface area for biofilm formation. Settlers were constructed after the trickling filters for the removal of suspended solids, because that are not the focus of this research. Considering that the wetness around the filling material is important for system efficiency, it was used a pumping system to transport sewage to the filter, continuously distributed on the support materials and flow split equally for both filters by a distribution system made of perforated PVC with a diameter of 40mm and functioning like a garden sprinkler. The application rate surface ranged from low, intermediate and high, having increased flow in the system until the process of nitrification ended and each phase lasted 180 days. As shown in the results, trickling filters show good efficiency in removing nitrogen from wastewater, either by denitrification by nitrite or by the volatilization of nitrogen. The STEP 1 showed satisfactory results for the filter of crushed rocks over the filter with plastic rings, which may have been caused by the rocks rough area, which facilitated the formation of biofilms, while the smooth surface of the plastic rings makes harder the formation of biofilm, resulting in low efficiency despite the larger surface area. In STEP 3, with higher rates of application, the filter filled with plastic rings showed higher efficiency than the filter with crushed rocks. This might have been a consequence of the greater area available for biofilm formation in plastic rings. Both cases had efficient enough to achieve nitrogen concentrations lower than 20 mg/l. These results demonstrate that the trickling filters have good functionality for removing nitrogen from sanitary wastewater treated systems for waste stabilization ponds.

O estudo sobre a comunidade microbiana de um sistema de tratamento biológico de águas residuárias é de particular interesse, uma vez que o conhecimento da microbiologia do processo pode levar ao aperfeiçoamento de projetos e ao aumento da eficiência dos sistemas. Este trabalho avaliou a atividade microbiana, particularmente a metanogênica, na lagoa de estabilização anaeróbia da estação de tratamento de esgotos sanitários do município de Cajati - SP. Para isso adotou a taxonomia polifásica na caracterização dos microrganismos e de seus aspectos funcionais, buscando o conhecimento da diversidade dos microrganismos e suas relações nesse tipo de sistema anaeróbio. Objetivou também contribuir para o estabelecimento de um protocolo seguro na realização dos ensaios de atividade metanogênica específica (AME). Os estudos foram realizados com amostras dos sedimento da lagoa coletadas em três períodos diferentes, a saber: outubro/2003, outubro/2004 e dezembro/2004. Durante as amostragens foram determinadas variáveis abióticas como temperatura, condutividade, pH, potencial de óxido-redução e teor de oxigênio dissolvido. Medidas do conteúdo de sólidos totais e voláteis (SV) foram também realizadas. A avaliação da atividade microbiana foi feita por exames microscópicos de contraste de fase e fluorescência, AME, determinação do DNAtotal, FISH - hibridização in-situ com sondas fluorescentes e DGGE - eletroforese em gel com gradiente linear de agentes desnaturantes. Também procedeu-se a contagem de protozoários e análise da presença de algas e cianobactérias. Os resultados revelaram que ocorreu variação nas condições do processo biológico nos períodos amostrados, sendo que em outubro/2004, durante período de fortes chuvas e ventos, a eficiência na redução da DBO foi apenas 18,2%. Nesse período, constatou-se organismos como algas do gênero Chorella sp e cianobactérias do gênero Merismopedia sp. Nas demais coletas a remoção da matéria orgânica medida em DBO foi superior a 80%, com boa atividade anaeróbia. Os resultados mostraram que a relação So/Xo de 0,25 gDQO/g SV foi a mais adequada para determinar o valor de AME, e os ensaios com as amostras de outubro/2003 e dezembro/2004 revelaram valores de AME na faixa de 0,85 a 0,21 mg\'CH IND.4\'/gSV.d. Constatou-se a ocorrência de alterações na estrutura da comunidade microbiana inicial em relação à final do experimento de AME, por meio do DGGE. Verifcou-se também nesses ensaios, que o conteúdo de SV inicial variou entre amostras e substratos, conferindo alta variabilidade ao teste. Os perfís de DGGE das amostras coletadas revelaram variação na estrutura das comunidades microbianas no sedimento, e maior diversidade de bactérias e arquéias quando a lagoa anaeróbia apresentava boa eficiência na redução da DBO. A técnica FISH como adotada não foi eficaz para quantificar e identificar os microrganismos devido ao excesso de hibridizações inespecíficas. Mesmo com suas limitações, a técnica FISH revelou a presença de microrganismos dos Domínios Bacteria e Archaea. Nesse caso, a Família Methanobacteriaceae, a ordem Methanomicrobiales e o gênero Methanosaeta sp. foram confirmados. Nas diferentes coletas, foram identificados protozoários dos gêneros Paramecium sp. e Vorticella sp., e rotíferos dos gêneros Brachionus sp., Trichocerca sp., Synchaeta sp. e Keratella sp. / Microbial diversity studies have remarkable relevance since the knowledge about the microbiology of process can improve plants and system efficiency. This work assessed microbial activity, specially methanogenic, at anaerobic pond for domestic wastewater treatment in the city of Cajati, São Paulo State, Brazil. Poliphasic taxonomy was adopted in onder to contribute to the understanding of microbial community diversity and functionality. As well as to contribute for the establishment of a protocol to the specific methanogenic activity test (SMA). Three periods of sampling were done at the sediment of the anaerobic pond (october 2003, october 2004 and december 2004). Abiotic variables as temperature, conductivity, pH, dissolved oxygen and redox potential were measured at sampling time. TS and VS contents were determined in the samples. Microbial studies were done by observation on optical and fluorescent microscopy, analyse of SMA, totalDNA quantitation, counting of protozoa, analyze of algal and cyanobacteria presence, as well as application of two molecular techniques: Fluorescent in-situ Hybridization (FISH) and Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE). Results showed that general conditions of the anaerobic pond changed among samplings. On October 2004, when the rain and wind were very strong, the organic matter removal efficiency (BOD basis) in the anaerobic pond was low (18.2%) and predominant microorganisms were of aerobic algae, as Chorella sp, and the blue-green algae Merismopedia sp. On the other hand, the removal of organics at other two samplings was more than 80% and the anaerobic microbial activity was verified in the sample. SMA tests showed the food/microorganism rate (F/M) of 0.25 gDQO/g VS was the most suitable to the samples. The results showed SMA values between 0.85 and 0.21 mg\'CH IND.4\'/gVS.d for samples of October 2003 and October 2004. SMA test induced modifications in the structure of the microbial community according to DGGE-profile. In addition, VS content, which was used in the SMA tests as biomass measurement, displayed variable behavior making test results difficult to interpret in some situations. DGGE-profile showed variation in the sediment community structure. Higher bacterial and archaeal diversity was observed when anaerobic pond showed 80%, or more, of DBO removal. FISH technique was not a suitable method to secure quantification and identification of the microorganisms from in excess. In spite of the technique limitations, it was possible to identify microorganisms of Bacteria Domain, Archaea Domain, Methanobacteriaceae Family, Methanomicrobiales Order, and microorganisms belonging to Methanosaeta genus. Paramecium and Vorticella were the protozoans identified in all samplings. Rotifers belonging to genders Brachionus, Trichocerca, Synchaeta and Keratella were also observed.

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:26:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 422930.pdf: 2292105 bytes, checksum: e4153132818e25cd0a79e074ae38ba40 (MD5) Previous issue date: 2010-01-06 / A partir da constata??o de que a din?mica do crescimento econ?mico vigente est? gerando volumes cada vez maiores de res?duos, cuja destina??o inadequada vem provocando danos insustent?veis ao bem-estar social e ? qualidade ambiental, esta disserta??o, utilizando pesquisa bibliogr?fica, estudou as alternativas de valoriza??o econ?mica proporcionadas pelos res?duos s?lidos urbanos e esgotos, buscando a sustentabilidade da sua gest?o, sob os aspectos financeiros, ambientais e sociais. No estudo, a situa??o atual da gest?o de res?duos urbanos ? contextualizada ? luz do embate entre o crescimento econ?mico de vis?o neocl?ssica vigente na segunda metade do s?culo XX, e os atuais conceitos relativos ao desenvolvimento sustent?vel. Onde fica evidenciada a necessidade da supera??o de barreiras de ordem cultural, ?tica e pol?tica, para a evolu??o do quadro atual, danoso ? sa?de humana, ao ambiente, e ao clima, em face da emiss?o de gases de efeito estufa pelos lix?es e aterros prec?rios. A busca da valoriza??o econ?mica dos res?duos foi verificada em cada etapa do processo: a??es de preven??o e redu??o na gera??o; redu??o de despesas pela racionaliza??o na coleta e transporte; economia ambiental e energ?tica pelo incremento no reuso, reciclagem e compostagem; aproveitamento energ?tico dos esgotos e res?duos s?lidos pelos processos de gera??o energ?tica, atrav?s da incinera??o, digest?o anaer?bia e aproveitamento do biog?s oriundo dos aterros sanit?rios; transforma??o dos aterros sanit?rios em parques ecol?gicos. Assim como exemplos de instrumentos de pol?tica ambiental aplic?veis a cada caso. O estudo tamb?m abordou a obten??o de receitas pela comercializa??o de cr?ditos de carbono resultantes da mitiga??o na gera??o de gases de efeito estufa pelos res?duos; e, em face de sua condi??o de fonte renov?vel de energia el?trica, foi verificado o potencial dos res?duos urbanos no cen?rio energ?tico brasileiro, e a compara??o das emiss?es das usinas ? lixo, em rela??o ?quelas baseadas em combust?veis f?sseis. Com o objetivo de comparar as diversas rotas tecnol?gicas dispon?veis, a disserta??o trouxe o resultado obtido por diversos autores, concluindo que a incinera??o pode ser a melhor alternativa quando o objetivo for a maximiza??o da gera??o el?trica e calor; a disgest?o anaer?bia pode ser prefer?vel quando a ?nfase estiver na sustentabilidade ambiental; e o biog?s de aterro, nos casos onde a disponibilidade para investimentos for limitada. Por se tratar de estudo de escopo amplo, pode servir de base para novos estudos visando o aprofundamento e a particulariza??o das conclus?es ?s situa??es locais.

O marco regulatório do saneamento básico no Brasil estabelece de forma clara as diretrizes que deverão ser seguidas pelos prestadores destes serviços de água e esgoto, porém quando a Constituição Federal delega aos municípios a titularidade destes serviços impõe aos decisores locais a atribuição escolha do modelo de gestão a ser adotado. As características próprias de cada município e região junto a necessidade da ponderação de atributos técnicos, econômicos e sociais de cada opção de modelo de gestão conferem elevada complexidade ao processo de decisão de qual o melhor modelo de gestão para cada município, constituindo em tema contemporâneo de estudos e de intensos debates pela população. Em função dessa complexidade, os métodos multicritérios de apoio à decisão se apresentam como ferramentas de auxílio aos tomadores de decisão tanto na estruturação destes problemas com objetivos conflitantes como também de suporte na priorização dos principais critérios envolvidos neste processo. Este estudo buscou estruturar processo de tomada de decisão sobre a escolha de modelo de gestão de serviços de água e esgoto com a priorização de critérios por meio do processo de hierarquia analítica (AHP). A partir das informações obtidas do SNIS-Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento, nove critérios foram estabelecidos e enviados à nove especialistas para validação da seleção e priorização. Os resultados apontaram nítida priorização de critérios técnicos e operacionais, seguidos dos associados a regulação e controle social e, menos prioritários, os critérios econômicos e financeiros. / The regulatory framework of basic sanitation in Brazil, establishes very clearly the guidelines that must be followed by these service providers of water and sewage, but when the Federal Constitution delegates to the municipalities the title transfer of these services, it imposes to the local decision makers the choice of management model to be adopted. Each municipality and region own characteristics, with the necessity of weighting of technical, economic and social attributions of each option of management model confers high complexity to the decision process of which management model is best for each municipality, composing a contemporary theme for studies and intense debating by the population. Because of this complexity, the multi-criteria methods of support to the decision serve as helping tools to the decision makers not only in the structuration of these problems with confliction objects but also as support in the prioritizing of the main criteria involved in this process. This study tried to structure the process of decision making about the choice of management model for services of water and sewage with the prioritizing of criteria through the Analytic Hierarchy Process. (AHP). From the information obtained by the SNIS (Sanitation Information National System), nine criteria were established and sent to nine experts for validation of the selection and prioritizing. The results show a clear prioritizing of technical and operational criteria, followed by those associated to the regulation and social control, and, less prioritized, the financial and economic criteria.

Nesta pesquisa o principal objetivo foi estudar a influência da disposição de lodo gerado em estação de tratamento de água (ETA), que utiliza sulfato de alumínio como coagulante, nos processos biológicos de tratamento de esgoto por lodo ativado com aeração prolongada. Para isso, uma estação piloto de fluxo contínuo foi operada com idade do lodo de 25 dias em duas condições: inicialmente alimentada somente com esgoto bruto e posteriormente com adição de lodo de ETA à base de alumínio de modo a haver acréscimo nos sólidos em suspensão (SS) do esgoto em 25, 50 e 100 mg/L. Os resultados obtidos mostraram que a principal conseqüência foi o aumento na produção de sólidos do sistema (acréscimos médios de 4,6% com 25 mg/L, 37,7% com 50 mg/L e 41,0% com 100 mg/L) e, portanto, na concentração média de SS no tanque de aeração, no decantador secundário e no lodo produzido em excesso. Como o decantador secundário operou com taxa de aplicação de sólidos abaixo da taxa limite não houve problema de arraste de sólidos pelo efluente final. Não houve interferências na remoção de DBO5,20 (eficiência de remoção acima de 94%). O teste de consumo de oxigênio específico (TCOa/SSV) e o exame microscópico do lodo não apontaram possíveis efeitos tóxicos desse lodo à microfauna existente. Não houve inibição no processo de nitrificação (eficiência média de remoção de nitrogênio Kjeldhal Total e de nitrogênio amoniacal acima de 95%). Houve aumento na concentração de DQO e de SS no efluente final pela própria contribuição do lodo da ETA sobre esses parâmetros. A remoção de fósforo foi observada apenas na forma solúvel com dosagem de 25 mg/L e 50 mg/L (eficiências de remoção de 9,1% e de 21,9% respectivamente). Esses resultados apontam que a disposição do lodo de ETA a base de alumínio em sistema de lodo ativado pode ser realizada sem interferências negativas sobre esses processos biológicos aeróbios. / The main purpose of this research was to study the influence of an alum-coagulated water treatment plant (WTP) sludge on the biological processes of wastewater treatment using extended aeration activated-sludge process. For this, a continuousflow activated-sludge pilot plant was operated at solids retention time (SRT) value of 25 day under two conditions: initially, it was feeded only with sewage and next dosed with alum sludge in way to have an addition about 25, 50 and 100 mg of suspended solids (SS) per liter of incoming sewage. The results showed that the main consequence was the increase of solids production (average addition of 4,6% at 25 mg/L, 37,7% at 50 mg/L and 41% at 100 mg/L dosages) and therefore an increasing of average concentration of SS in aeration tank, secondary clarifier and wasteactivated sludge. As the secondary clarifier operated under solids loading rate limit no solids were discharged in the clarifier effluent. There was no interference on BOD5 removal (removal efficiency above 94%). The specific oxygen uptake rate (SOUR) and the microscopic observations did not show any possible toxic effects to the microbial population inhabiting the activated sludge system. There was no inhibition in nitrification process (average efficiency of Total Kjeldahl nitrogen and ammonia nitrogen removal above 95%). There was an increase of COD and SS in final effluent due to contribution of WTP residuals on these parameters. Phosphorus removal was observed only in soluble form with doses of 25 mg/L and 50 mg/L (removal efficiency of 9,1% and 21,9% respectively). These results indicate that disposal of WTP alum sludge in activated-sludge system can be done without any adverse effects on these aerobic biological processes.