Atualmente, os processos de remoção biológica de nitrogênio e fósforo tem especial importância no âmbito brasileiro e mundial. Dentre os processos existentes, o Processo UCT Modificado é um dos principais processos capazes de realizar estas atividades. Este processo tem por característica básica possuir uma câmara anaeróbia para formação de ácidos orgânicos voláteis e duas câmaras anóxicas para a etapa de desnitrificação. Com o intuito de avaliar possíveis melhorias neste processo, operou-se uma planta piloto nos moldes de um UCT modificado porém com a câmara anaeróbia chicaneada e em uma segunda etapa introduziu-se microaeração nas câmaras anóxicas. Foi mantida idade do lodo em 10 dias e relação Alimento/microrganismos (A/M) entre 0,18 e 0,40 kg DBO5,20/kgSSV d. De acordo com os resultados obtidos não foi possível observar gerações de AOVs (ácido orgânico voláteis) na câmara anaeróbia. Com relação à atividade de microaeração das câmaras anóxicas foram observadas melhoras no processo de remoção biológica de nitrogênio se compara à operação sem microaeração. Em termos de remoção de matéria orgânica os resultados mostraram eficiências semelhantes a outros autores que desenvolveram sistemas semelhantes ao aqui estudado. / Now a days, nitrogen and phosphorus removal processes have been having a particular importance to Brazil and all the World. Considering the existing processes, Modified UCT is one of the main technologies capable of achieving this taks. This process has the characteristic of having one anaerobic tank aimed at producing volatile fatty acids (VFAs) and two anoxic tanks for denitrification. This paper tried to evaluate possible improvements in this process, operated a pilot plant with a compartmented anaerobic tank and later introduced microaeration to the anoxic tanks. Slugde age was maintained in 10 days and food/microorganisms rate (F/M) was maintained between 0,18 and 0,40 kg BOD/kg VSS d. According to the results, there was no clue of VFAs formation in the anaerobic tank. After the introduction of microaeration to the anoxic tanks it was shown an improvement in nitrogen removal. In terms of organic removal rates the plant had similar efficiency to other authors metioned in this paper.

Este trabalho visou avaliar a remoção de fósforo solúvel e total, carga orgânica, sulfetos e sólidos num esgoto doméstico fraco, ao qual se adicionou como coagulante o cloreto férrico, atravessando o manto de lodo de um tratamento anaeróbio UASB. A ETE Ribeirão Pires, aonde este estudo foi desenvolvido, conta com 4 reatores com capacidade para tratar 70 L/s, dos quais 2 foram utilizados, num deles (reator B) foram dosados 25 e 50 mg FeCl3/L e no outro (reator C) não houve dosagem, servindo como referência. Em cada uma das fases, foram realizadas 20 amostragens para DQO, fósforo total e solúvel, alcalinidade, pH e sólidos suspensos. Para DBO5,20ºC, sulfetos, sólidos totais e sedimentáveis foram obtidos 10 valores em cada dosagem. Os pontos de coleta foram: esgoto bruto e esgoto tratado dos reatores B e C. Foram coletadas amostras em 3 alturas do manto de lodo e realizadas as séries de sólidos em cada dosagem. Quanto à secagem desse lodo, os itens ciclo de desaguamento, espessura da camada e teor de sólidos foram comparados em descartes aos leitos de secagem da ETE. Da avaliação, pode-se concluir que a adição de cloreto férrico gera aumento considerável de remoção de carga orgânica (de 55% para 73% da DQO e de 63% para 82% da DBO5,20ºC, com 50 mg FeCl3/L). Quanto ao fósforo, as eficiências foram menores, sendo mais notadas nos ortofosfatos (de 28% para 36% de fósforo total e de 0% para 59% de solúvel com 50 mg FeCl3/L). Com relação ao lodo gerado, houve diminuição do ciclo de secagem e do volume da torta (do lodo com adição) em relação àquela gerada no reator sem adição de cloreto férrico. O manto de lodo se mostrou mais espesso e com menor concentração de sólidos no reator com aplicação de cloreto férrico, sugerindo uma tendência a maior perda de sólidos com o efluente clarificado. / The presented work intended to evaluate the removal of soluble and total phosphorus, organic matter (BOD5,20ºC and COD), sulfides and solids in a weak domestic wastewater, to which it was added ferric chloride as precipitant, crossing an UASB sludge blanket. The Ribeirão Pires wastewater treatment plant, where this study took place, is composed by 4 UASB reactors. In one of them (reactor B), 25 and 50 mg FeCl3/L were dosed, and in another (reactor C) there were no dosage, serving as a reference. In each of the stages, it had been carried through around 20 samplings for COD, total and soluble phosphorus, alkalinity, pH and suspended solids. For BOD5,20ºC, total sulfides, total solids and settleable solids it had been gotten 10 values in each dosage. The collection points had been: raw wastewater and treated wastewater from reactors B and C. Samples in 3 heights of the sludge blanket had been collected and carried through the solid series analysis in each dosage. About the sludge dewatering, items as dewatering period, layer thickness and total solids had been compared in some discharges to the drying beds. From this evaluation, it can be concluded that the ferric chloride addition generates an increase of organic matter removal (from 55% to 73% of the COD and from 63% to 82% of the BOD5,20ºC, with 50 mg FeCl3/L). For phosphorus, the removal efficiencies had been lower, more noticed in the soluble portion (from 28% to 36% of total and from 0% to 59% of soluble phosphorus at 50 mg FeCl3/L). Improvement in the dewatering capacity and in sludge cake volume were also noticed. The sludge blanket showed thicker and with a lower solid concentration in the reactor with ferric chloride application, suggesting a trend to solids loss in the clarified effluent.

Tendo em vista as questões ambientais relacionadas com a disposição oceânica de esgotos sanitários, muito tem sido debatido sobre qual nível de tratamento deve ser adotado ou quais constituintes presentes nos esgotos devem ser removidos antes do lançamento em regiões costeiras. Dentro deste contexto, este estudo teve como objetivo principal fornecer subsídios para uma tomada de decisão quanto à necessidade de remoção de nutrientes para lançamento de esgotos sanitários por meio de emissários submarinos, de maneira a garantir um nível de tratamento mínimo sem que haja um comprometimento do corpo receptor em termos de potencial de eutrofização. Para isso, foram utilizados dois sistemas de disposição oceânica de esgotos sanitários: Santos/São Vicente e Praia Grande 2. O impacto ambiental do lançamento de esgotos pelos emissários submarinos foi avaliado por um modelo numérico de eutrofização, sendo as características da pluma de esgoto no campo próximo determinada pelo software CORMIX e acoplado no modelo de campo distante. A necessidade de remoção de nitrogênio e fósforo foi estimada com base na metodologia do Plano Oceânico da Califórnia. Os resultados demonstraram que tanto para o caso do emissário submarino de Santos quanto para o de Praia Grande haveria necessidade de remover amônia e fosfato para atender a legislação CONAMA 357/2005 quando operados com vazões de 3,0 e 5,3 m³.s-¹. Além disso, quando os sistemas foram operados sem tratamento ocorreu um aumento significativo na concentração de clorofila-a, atingindo valores de até 16 µg chl-a/L 12 µg chl-a/L na baía de Santos e Praia Grande, respectivamente. Os resultados demonstraram também que a utilização de um tratamento secundário com oxidação parcial da amônia promoveria uma redução de apenas 30% na concentração de clorofila-a, enquanto que a utilização de um TPQA com remoção de fosfato promoveria uma resposta ambiental melhor, levando a uma redução de até 71% na concentração de clorofila-a, resultados semelhantes ao tratamento terciário com remoção de nitrogênio e fósforo, resultados semelhantes aos obtidos quando foi considerado o tratamento terciário com remoção de nitrogênio e fósforo. / Due to environmental issues related to wastewater ocean discharge, much has been debated about the level of treatment that should be adopted or which constituents must be removed from wastewater before its final disposal in coastal zones. Within this context, this study aimed to provide support for a decision making on the need of wastewater nutrient removal before its final disposal through submarine outfalls in order to ensure an adequate treatment level, minimizing the environmental impact on the receiving body in terms of eutrophication potential. For this purpose, two wastewater ocean disposal systems: Santos/San Viciente and Praia Grande 2, were evaluated. The environmental impact of wastewater discharge through submarine outfalls was evaluated by a 2D eutrophication numerical model. Wastewater mixing conditions in the near field plume was evaluated using the software CORMIX, and the results were coupled to a far-field model. Nitrogen and phosphorus removals were evaluated through the California Ocean Plan methodology. The results showed that the removal of ammonia and phosphate is required for both submarine outfalls, Santos and Praia Grande, to meet the Brazilian legislation(CONAMA357/2005) when they are operated with flow rates of 3.0 and5.3m³.s-¹. Furthermore, when the systems are operated without treatment, modeled chlorophyll-a concentrations increased up to 16 µg chl-a/L and 12 µg chl-a/L in Santos bay and Praia Grande, respectively. The results also demonstrate that the use of a secondary treatment with partial ammonia oxidation promote a reduction of only 30% in the chlorophyll-a, while the use of a CEPT with phosphate removal promote a better environmental response, resulting a chlorophyll-a concentration reduction of 71%, similar results were obtained when tertiary treatment was considered for nitrogen and phosphorus removals.

A unidade de estudo denominada bacia hidrográfica pode ser considerada um importante agente de integração entre processos naturais e antrópicos. Através do estudo do metabolismo dos corpos hídricos, pode-se conhecer fatores que implicam nas alterações funcionais destes processos. Seguindo nesse contexto, pode-se citar a bacia do rio Piracicaba, um autêntico modelo de bacia desenvolvida, com problemas ambientais típicos de áreas impactadas. Estudos desenvolvidos pelo Projeto PiraCena, entre os anos de 1994 e 2001, confirmaram que as emissões de esgotos domésticos e industriais e as mudanças no uso da terra, contribuíram para transformações drásticas no seu metabolismo. Entretanto, desde o encerramento deste projeto, recursos financeiros gerenciados pelos Comitês das Bacias Hidrográficas dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí foram aplicados, principalmente, em obras de saneamento como coleta e tratamento de esgotos domésticos. Assim, este estudo buscou avaliar durante doze meses a evolução de parâmetros físicos e químicos da água, visando conhecer como o processo de urbanização ainda afeta o metabolismo do rio e como os lançamentos de efluentes provenientes de estações de tratamento de esgoto interferem na composição química e no metabolismo aquático de ribeirões da bacia do rio Piracicaba, situados em regiões densamente ocupadas. Os resultados obtidos neste estudo foram ainda comparados com resultados publicados pelo Projeto PiraCena, com o objetivo de identificar possíveis melhorias na qualidade das águas desses ribeirões. Foi possível observar através dos resultados obtidos que apesar de todo esforço que tem sido feito visando a melhoria da qualidade da água dos corpos hídricos da bacia do rio Piracicaba, a deterioração ainda é continua. Além disso, foi possível reforçar os resultados encontrados pelo projeto PiraCena, uma vez que apesar de ter havido um aumento considerável no volume de esgoto doméstico tratado, esse tratamento não tem surtido efeito significativo sobre a qualidade da água de vários ribeirões da bacia. Portanto, é imperiosa uma avaliação detalhada sobre o funcionamento das estações de tratamento de esgoto para que as mesmas cumpram o seu papel que é prover a sociedade uma água de qualidade, assegurando ao mesmo tempo a integridade biótica da mesma. / The unit of study called watershed can be considered an important agent of integration between natural and anthropogenic processes. Studying the metabolism of water bodies, it is possible to know which factors are involved in the functional changes of these processes. In this context, it is inserted the Piracicaba river basin, an authentic model of developed basin with typical environmental issues of impacted areas. Studies conducted by PiraCena Project, between 1994 and 2001, confirmed that emissions from domestic and industrial sewage and changes in land use have contributed to drastic changes in its metabolism. However, since the end of the project, funds managed by the Watershed Committee of Piracicaba, Capivari and Jundiaí Watersheds were applied, mainly in sanitation, such as collection and treatment of domestic wastewater. Thus, this study aimed to evaluate the evolution of physical and chemical water parameters, during twelve months, trying to understand how the process of urbanization still affects the metabolism of the river and how the discharge of effluents from sewage treatment stations interfere in the chemical composition and the aquatic metabolism of streams that belong to the Piracicaba river basin, located in densely populated regions. The results obtained in this study were compared with previous results published by PiraCena Project, with the goal of identifying possible improvements at the water quality of these streams. It was observed from the results obtained that, despite every effort that has been made, aiming the improvement of the water quality at the water bodies of the Piracicaba river basin, the deterioration is still present. Moreover, it was possible to reinforce the results found by PiraCena project, since there was a considerable increase in the treated domestic sewage volume, but the effect of this treatment has not been significant to the quality of some streams of the basin. Therefore, the necessity of a detailed evaluation about the functioning of the sewage treatment stations is imperative, so they can continue providing the society with water of quality, while ensuring biotic integrity.

Este trabalho comparou oito lagoas de estabilização da região Noroeste do Estado de São Paulo, que tratam esgotos predominantemente sanitários de Coroados, Lourdes, Planalto, Zacarias, Alto Alegre, Pongaí, Irapuã e Adolfo, cidades pequenas, com no máximo 5500 habitantes (1700 ligações), onde os quatro primeiros sistemas são compostos apenas por lagoas facultativas primárias e os quatro últimos por lagoas anaeróbias e lagoas facultativas secundárias. Vinte e cinco variáveis físicas, químicas e biológicas foram analisadas em amostras compostas coletadas entre 24/05/2000 e 03/10/2000. A análise da batimetria efetuada fornece indicações de prazos para a remoção do lodo do fundo das lagoas. As taxas de acúmulo de lodo médias obtidas para as lagoas anaeróbias e facultativas primárias foram de 0,07 e 0,14 m3/hab.ano, respectivamente. O pH do efluente das lagoas anaeróbias e das facultativas foi em média 6,6 e 7,4. Nas lagoas anaeróbias observou-se alta remoção de sólidos suspensos e de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) com eficiência geral média de 64% e 61% respectivamente. Os sistemas não atenderam plenamente à legislação no tocante a eficiência de remoção de DBO de 80%, porém o valor médio encontrado para os oito sistemas foi de 78%, bastante próximo do exigido. Sugere-se para a região, para eficiência de remoção de DBO de 80%, lagoas anaeróbias com tempo de detenção de 5 dias e para as lagoas facultativas primárias e secundárias tempos de detenção de 25 e 15 dias respectivamente, e taxas de aplicação superficial de 140 e 130 kg DBO/ha.dia, respectivamente. Não foi atingido o limite máximo de 1000 coliformes fecais por 100 ml, obtendo-se média geral de remoção de 97,40% inferindo-se que há necessidade de um processo de tratamento complementar para a remoção de microrganismos. Não observou-se correlação entre eficiência do sistema e relação comprimento/largura das lagoas. Constatou-se maus odores mesmo na ausência de concentrações detectáveis de sulfeto. A remoção média geral de amônio (NH4+), nitrogênio total, fosfato total dissolvido e fósforo total foi de 31%, 12%, 24% e 27% respectivamente nos sistemas estudados. / The present work compared the performance of eight stabilization ponds in the Northwest region of São Paulo state, that treat predominantly the domestic sewage from eight small cities with a maximum of 5000 inhabitants (1700 links): Coroados, Lourdes, Planalto, Zacarias, Alto Alegre, Pongaí, Trapuã and Adolfo. The first four systems are made of four primary facultative ponds and the last four by anaerobic ponds and secondary facultative ponds. A total of twenty-five chemical, physical and biological variables were analyzed in integrated samples collected between 24/05/2000 and 03/10/2000. The bathymetric analysis performed has indicated deadlines for sludge removal from the stabilization pond bottom. Mean sludge accumulation rates o btained for anaerobic and primary facultative ponds were 0.07 and 0.14 m3/inhabt.year, respectively. Effluents from anaerobic and facultative ponds had a mean pH of 6.6 and 7.4. In anaerobic ponds a righ rate of suspended solids removal was found and the Biochemical Oxygen Demand (BOD) had an overall general efficiency of 64% and 61%, respectively. The systems did not completely attend the present legislation in respect to a BOD removal of 80%, as required, however the mean value for the eight systems monitored was 78%, very close to the established limit. It is therefore suggested that for this region, in order to attain the removal efficiency of 80% anaerobic ponds should have a residence time of 5 days and the primary and secondary facultative ones should have residence times of 25 and 15 days respectively, coupled to loading rates of 140 and 170 Kg BOD/ha.day respectively. Also, the maximum limit of 1000 fecal coliforms per 100 ml was not reached, and in general there was a mean removal efficiency of 97.40%, indicating that an additional treatment process needs to be implemented for a successful removal of coliforms. No correlation was found between the removal efficiency and morphometry (length/weight) pond characteristics. Bad smell was present even in the absence of detectable amounts of sulfide. The mean efficiency for the removal of ammonium (NH4+), total nitrogen, total dissolved phosphorus and total phosphorus were 31%, 12%, 24%, and 27% respectively, among the systems studied.

Amostras de biofilme de biomassa suspensa de tanque de aeração de lodo ativado, de córrego contaminado com esgoto e de vários pontos de planta de tratamento de água foram analisadas com relação à presença de bactérias indicadoras e patogênicas. Nos testes presuntivos foram detectados todos os microrganismos-alvo (Coliformes, Salmonella spp, Klebsiella spp., Staphylococcus spp., Pseudomonas spp., Enterococcus spp., Vibrio spp., Clostridium spp., Shigella spp., Aeromonas spp., Campylobacter spp. e Legionella spp.), porém nos testes confirmatórios por PCR e teste bioquímico somente as espécies E. coli, Salmonella enterica subsp. Enterica serovar Typhi, K. pneumoniae, V. cholerae, A. hydrophila, e L. pneumophila foram confirmadas para algumas cepas selecionadas dos testes presuntivos. S. flexneri foi somente confirmada por teste bioquímico e S. aureus somente por PCR. Nenhuma amostra de C. jejuni foi confirmada por nenhum dos testes. Estes resultados demonstram que os meios seletivos para testes presumptivos não se mostraram confiáveis uma vez que muitas amostras presuntivas não foram confirmadas por PCR ou teste bioquímico específico. Estes resultados demonstram o potencial de biofilmes como reservatório de patógenos. / Biofilm samples from activated sludge reactors, surfaces from water treatment plants and water samples from a creek contaminated with raw sewage were analyzed for the presence of microbial indicator bacteria and pathogens. All target organisms (Coliforms, Salmonella spp, Klebsiella spp., Staphylococcus spp., Pseudomonas spp., Enterococcus spp., Vibrio spp., Clostridium spp., Shigella spp., Aeromonas spp., Campylobacter spp. and Legionella spp.) were detected by using presumptive testing media. Only a small proportion of positive colonies from presumptive tests were confirmed as pathogenic strains of E. coli, Salmonella enterica subsp. Enterica serovar Typhi, K. pneumoniae, V. cholerae, A. hydrophila, and L. pneumophila in confirmatory testing by selective PCR and biochemical tests. S. flexneri was only confirmed in biochemical tests, S. aureus only by PCR and no colony of C. jejuni was confirmed positive by either PCR or biochemical testing. Presumptive media are therefore not safe means for assessing pathogen load in biofilm samples. These results demonstrate the importance of microbial biofilms as reservoirs for microbial pathogens.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2019-02-25T11:12:15Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2065992 bytes, checksum: fc539640a5507d3ec970b1c692461946 (MD5) / Made available in DSpace on 2019-02-25T11:12:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2065992 bytes, checksum: fc539640a5507d3ec970b1c692461946 (MD5) Previous issue date: 2018-12-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Microrganismos Eficientes constituem uma comunidade de indivíduos aeróbios e anaeróbios que desempenham funções benéficas ao meio ambiente e são capazes de se desenvolver em diversos ecossistemas. Neste trabalho, a técnica de Microrganismos Eficientes (EM Technology®) foi aplicada com o objetivo de verificar se esses organismos são capazes de conferir melhorias no tratamento de esgoto urbano. O aparato experimental foi constituído de dois reatores UASB de bancada e somente um foi inoculado com Microrganismos Eficientes. Os reatores operaram durante 90 dias com tempos de detenção hidráulica de 12, 9 e 6 horas e foram avaliadas as eficiências de remoção de matéria orgânica e nutriente, bem como o processo de granulação anaeróbia. A eficiência dos processos foi analisada em termos de remoção de DQO, DBO 5 e nitrogênio amoniacal enquanto que o processo de granulação foi examinado por meio de testes de resistência ao cisalhamento do grânulo e quantificação de EPS (substâncias poliméricas extracelulares). Análises de diversidade microbiana dos domínios Bacteria e Archaea foram realizadas com o intuito de avaliar se o inóculo provocou alterações nas comunidades dos reatores em termos de diversidade de espécies dentro do período operacional proposto. Os resultados apontam que o inóculo de Microrganismos Eficientes não foi capaz de provocar diferença (a 5% de significância) na eficiência de remoção de compostos orgânicos e nutrientes do sistema. Os testes de resistência ao cisalhamento dos grânulos e de quantificação de EPS apontam que a presença dos Microrganismos Eficientes gerou grânulos mais resistentes e com melhores propriedades de agregação. O inóculo de Microrganismos Eficientes apresentou elevada abundância e baixa diversidade de espécies se comparado às amostras de lodo analisadas. As espécies com maior abundância no inóculo não foram capazes de sobreviver dentro do reator no período proposto. A elevada abundância de Archaeas metanogênicas acetoclásticas nos dois reatores, indicou que esses organismos contribuíram para processo de granulação dos reatores e conseguiram completar o seu ciclo de reações, gerando um efluente tratado com baixa carga orgânica. / Effective Microorganisms are a community of aerobic and anaerobic individuous which performed beneficial functions for the environment and are capable of developing in various ecosystems. In this work, the Effective Microorganisms technique (EM Technology®) was applied in order to verify whether these organisms, widely used in agriculture, are capable of enhancing domestic wastewater treatment. Two UASB bench reactors were built and one was inoculated with Effective Microorganisms to evaluate the performance of the inoculum. The UASB reactors were operated at hydraulic retention times of 12, 9 and 6 hours for thirty days each (90 days total) during which treatment efficiency and anaerobic granulation were compared. Treatment efficiency was analyzed in terms of COD, BOD 5 and ammonium removals while granulation was examined by measuring granule shear strength and extracellular polymeric substances (EPS) contents. In order to evaluate the difference in microbial communities caused by the inoculum during the operational period, analyses of microbial richness and abundance of the domains Bacteria and Archaea were performed. Results showed that the inoculum of Effective Microorganisms did not affect (5% significance level) organic matter and nutrient removals. Granules shear strengh tests and EPS contents indicated that inoculation with Effective Microorganisms resulted in more resistent granules, with better agregation properties. The Effective Microorganisms inoculum presented a higher species abundance, but lower diversity when compared to sludge samples analysed. Moreover, the more abundant species in the inoculum were not capable of developing in the reactor during the operational period. The high abundance of acetotrophic metanogen Archaeas in both reactors, considering the total number of reads, indicated that these organisms contributed to the granulation process in the reators and were able to complete their reaction cycle, generating treated wastewater with low organic load.

Orientador: Carmem Silvia Fontanetti Christofoletti / Banca: Vera Maria Ferrão Vargas / Banca: Mary Rosa Rodrigues de Marchi / Banca: Cesar Koppe Grisolia / Banca: Dejanira de Franceschi de Angelis / Resumo: O mau gerenciamento das atividades humanas tem provocado graves impactos aos ecossistemas, comprometendo seriamente a qualidade e a manutenção das condições ambientais. Devido a intensa e crescente produção mundial de lodo de esgoto (LE), a disposição final deste resíduo vem sendo considerada um dos principais problemas ambientais. Uma alternativa mais sustentável para a destinação do LE é a sua aplicação na agricultura como recondicionante de solo, uma vez que este contém altas concentrações de matéria orgânica, além de outros nutrientes. Porém, a presença de substâncias tóxicas no LE (metais pesados, hidrocarbonetos e outros compostos orgânicos) pode inviabilizar este uso, pois existe a possibilidade destes contaminantes serem incorporados aos solos receptores, prejudicando a biota associada, bem como a saúde humana. Além disso, a possível lixiviação de substâncias tóxicas pode comprometer as águas subterrâneas e superficiais próximas da área de disposição do LE. O uso de uma bateria de bioensaios, realizados com organismos que ocupem diferentes níveis tróficos e capazes de avaliar diferentes parâmetros, é indicado para predizer os perigos da introdução de novas substâncias no ambiente. O processo de atenuação natural parece constituir uma metodologia promissora para a diminuição da toxicidade de LE. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a efetividade do processo de atenuação natural monitorada de um LE de origem doméstica, por meio de ensaios ecotoxicológicos, realizados com diferentes sistemas-teste. Foi avaliado neste estudo o potencial tóxico, citotóxico, genotóxico, mutagênico e estrogênico do LE puro e de associações de solo/LE (proporções de 10, 25 e 50% de LE), bem como de seus extratos aquoso e orgânico, após 0, 2, 6 e 12 meses de biorremediação. A avaliação do... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Inappropriate management of human activities has been inducing serious damages to the ecosystems, significantly affecting the quality and maintenance of environmental conditions. Due to the intense and increasing world production of sewage sludge (SS), the final disposal of this waste has been considered one of the main environmental problems. A more sustainable alternative to the destination of SS is its application in agriculture as soil reconditioner, since it contains high concentration of organic matter, besides other nutrients. However, the presence of toxic substances in SS (heavy metals, hydrocarbons and other organic compounds) can derail this use because such contaminants can be incorporated into soils receptors, damaging the associated biota, as well as, the human health. Moreover, the possible leaching of toxic substances can contaminate groundwater and surface waters close to the area where SS is disposal. The use of a battery of bioassays, carried out with organisms from different trophic levels and capable of evaluating several endpoints is indicated to predict the hazard of introducing new substances into the environment. The natural attenuation process seems to be a promising tool to decrease the SS toxicity. The present work aimed at evaluate the effectiveness of monitored natural attenuation process of a domestic SS by means of ecotoxicological assays, performed with different test systems. In this study, the toxic, cytotoxic, genotoxic, mutagenic and estrogenic potential of the crude SS and soil/SS associations (proportions of 10, 25 and 50% SS) was assessed, as well as their aqueous and organic extracts, after different periods of bioremediation. Evaluation of the mutagenic potential using Salmonella typhimurium, showed a positive response only for strain TA 100 in the presence of metabolic fraction, for aqueous... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientadores: José Roberto Guimarães, Regina Maura Bueno Franco / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-09-11T21:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fagnani_RegianeAparecidaGuadagnini_D.pdf: 2932805 bytes, checksum: ed51cdda9a4191dd5c1b275767a76ecd (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Neste estudo foi avaliada a eficiência do processo de tratamento por lodos ativados e, a eficiência de um processo oxidativo avançado (POA), a peroxidação assistida por radiação ultravioleta (H2O2/UV) na desinfecção do efluente da estação de esgoto (ETE) Samambaia da cidade de Campinas/SP. A avaliação da eficiência da ETE e dos processos foi feita com base na remoção de coliformes totais (CT), Escherichia coli (EC), Clostridium perfringens (CP), cistos de Giardia spp. oocistos de Cryptosporidium spp., ovos e larvas de helmintos e, na redução dos valores de turbidez, cor (aparente e verdadeira) e carbono orgânico dissolvido (COD). Para tanto, 13 amostras de afluente e 18 amostras de efluente foram coletadas. O efluente foi desinfetado utilizando-se doses UV de 125 a 20.700 mW s cm-2 e concentração de peróxido de hidrogênio de 30 a 93 mg L-1. Os processos de fotólise e peroxidação foram também avaliados de forma isolada. Todas as amostras de afluente e efluente apresentaram as bactérias avaliadas, cistos de Giardia spp. e, larvas e/ou ovos de helmintos. Na avaliação das características temporais do afluente da ETE, verificou-se que alguns dos parâmetros avaliados, tiveram considerável aumento ou redução com relação ao observado em outros períodos. No período de maior incidência de chuvas (primavera, no ano de 2012) observou-se o menor valor para COD (43% menor do que os obtidos para as outras épocas do ano) e, maior valor para a turbidez (aumento de 57%). Na primavera e no inverno detectou-se também oocistos de Cryptosporidium spp., com maior concentração no inverno. Ovos de helmintos tiveram sua quantificação mínima detectada no outono. A peroxidação aplicada isoladamente não promoveu a inativação de nenhum dos organismos avaliados e, nem reduziu os valores das variáveis físicas e químicas. O POA promoveu a redução de mais de 80% do valor de cor aparente e verdadeira (p < 0,05). Os processos foto-assistidos (radiação UV e H2O2/UV) alcançaram a maior inativação de CT e EC com a dose de radiação de 177 mW s cm-2, sendo de 5 log para a fotólise e, o limite <1 NMP/100mL para o POA e, promoveram a inativação de 2 log de CP, independente da dose de radiação UV aplicada. Quanto aos cistos de Giardia spp., os processos avaliados não promoveram a sua redução. Porém o processo de UV e POA gerou alterações nos cistos (p < 0,05) sendo que o POA alcançou alterações (de fluorescência e/ou forma) em 100% dos cistos observados quando utilizada a dose de radiação UV de 1.775 mW s cm-2. Nenhum dos processos reduziu ou danificou ovos de helmintos, independentemente da condição experimental avaliada / Abstract: This study evaluates the effectiveness of activated sludge and the performance of advanced oxidation process (AOP), the peroxidation assisted by ultraviolet radiation (H2O2/UV), used for effluent disinfection at Samambaia Wastewater Treatment Plant (Samambaia WWTP) in Campinas/SP. The evaluation of the WWTP and of the disinfection processes¿ efficiency was based on the inactivation and/or the number of organisms (total coliforms (TC), Escherichia coli (EC), Clostridium perfringens (CP), Giardia spp. cysts, Cryptosporidium spp. oocysts, helminth eggs and larvae) and turbidity, color (apparent and true) and dissolved organic carbon (DOC) reduced. For this evaluation, 13 samples of affluent and 18 of effluent were collected. The effluent was disinfected using UV doses 125 to 20,700 mW s cm-2 and hydrogen peroxide concentration of 30 to 93 mg L-1. The photolysis and peroxidation processes were separately evaluated. Each affluent and effluent sample revealed the bacteria, Giardia spp. cysts and helminth eggs and/or larvae. In the evaluation of affluent seasonality it has been found that some parameters considerably increased or reduced when different periods were compared. In the period with higher incidence of rain (spring of 2012), it was observed that the DCO value was lower (43% lower when compared to other periods) and, turbidity value was higher (an increase of 57%). In the spring and winter Cryptosporidium spp. oocysts were detected with higher concentration in the winter. Helminth eggs had lower quantification during the autumn. The isolated peroxidation process did not promote the inactivation and/or reduction of any evaluated organism, nor reduced the value of any physical or chemical parameter. The AOP promoted the reduction of 80% or higher of apparent and true color (p < 0.05). The photo-assisted processes (UV radiation and AOP) achieved greater inactivation of TC and EC bacteria with UV dose of 177 mW s cm-2, being 5 log of UV radiation and, <1 MPN/100mL of AOP and, promoted the CP inactivation of 2 log, independent on the UV dose applied. The evaluated processes did not promote the Giardia spp. cysts reduction. However UV and AOP processes caused cysts alteration (p < 0.05), as AOP reached 100% cysts alteration when a 1,775 mW s cm-2 UV dose was applied. Helminth eggs were not reduced or damaged for any studied process, independent on the evaluated experimental condition / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutora em Engenharia Civil

O presente trabalho tem por objetivo disponibilizar metodologia para o projeto de tratamento de esgoto sanitário através de disposição oceânica com utilização de emissário submarino, para localidades de pequeno porte. Também apresenta metodologia simplificada para obtenção de alguns dados oceanográficos necessários, na perspectiva de atender aos administradores dessas pequenas prefeituras envolvidas nas questões de atendimento de sua população quanto aos serviços de tratamento dos esgotos sanitários. Esses municípios, por serem pequenos e em país em desenvolvimento, carecem de recursos financeiros para as soluções convencionais de tratamento de esgotos sanitários. O trabalho contém uma revisão da bibliografia técnica relativa ao processo objeto deste estudo, não só referente ao projeto hidráulico como também à estabilidade física da tubulação do emissário assentada no leito do mar. Julgou-se necessário a realização, deste trabalho depois que se verificou que a implantação de emissários submarinos com diâmetros até da ordem de 300 mm, em geral tem seus custos inferiores aos dos sistemas convencionais. / This paper aims to provide a simplified methodology for the treatment design of sewage disposal through the use of oceanic outfall locations for small towns. It also features simplified methodology for obtaining oceanographic data needed for those small municipalities management. As these cities are usually on a development phase and have restricted resources to invest on its needs, the designed system becomes very attractive due to its low capital requirement. This work includes a technical review on the subject of this case study, not only regarding the water issues but also related to its physical stability of the outfall pipe at the bottom of the sea.It was felt necessary to organize this work after it was found that the introduction of submarine outfalls with diameters up to around 300 mm, has its costs below those of conventional systems. The most important result from this work is the competitiveness conclusion of the required implementation investment of submarine outfalls, with diameters up to 300 mm.