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Avaliações técnico-operacionais em estações de tratamento de água dos municípios das regiões leste e dos lagos do Estado do Rio de Janeiro, com propostas de melhorias para futura implantação de sistema de gestão ambiental baseado nas normas ISO 14.000. / Technical-operational evaluations in water treatment stations of the cities of the regions east and the lakes of Rio de Janeiro State with proposals of improvements for future implantation of environmental management system based in norms ISO 14.000.José Rogério da Conceição Ramos 19 March 2008 (has links)
Na gestão de recursos hídricos, as questões relacionadas aos impactos ambientais
causados pelas Estações de Tratamento de Água não podem ser negligenciadas, devendo ser
avaliadas em todos seus aspectos. Neste trabalho foram avaliadas as condições técnicasoperacionais
e a gestão de seis Estações de Tratamento de Água de pequeno porte situadas nas
regiões leste e dos lagos do estado do Rio de Janeiro. Os resultados apresentam dados de
produção de água tratada, perdas de água contabilizadas com lavagem de filtros e descargas
de decantadores e as não contabilizadas, gastos de energia e produtos químicos, produção de
resíduos e seu destino final, bem como levantamento da capacitação do pessoal de operação,
comparados com valores de literatura para ETAs consideradas eficientes. A partir da
discussão dos resultados concluiu-se que há necessidade de correções de operação e
manutenção das ETAs e monitoramento da qualidade das águas bruta e tratada,
recomendando-se que a empresa de saneamento, efetivamente, implante melhorias para uma
posterior implantação, em cada unidade, de um sistema de gestão ambiental, baseado nas
normas ISO 14.000. / In Water Resources Management the questions related with environmental impact
caused by Water Treatment Plants (WTPs) cannot be neglected, and they must be evaluated in
every aspect. In this work it was evaluated the technical and operational conditions and the
management of six small Water Treatment Plants located on the regions East and the Lakes of
the State of Rio de Janeiro. The result presents data on treated water production, entered water
losses caused by filter cleaning and decantors discharges, and not-entered losses, energy and
chemical products expenses, residual production and its final destination, also the survey of
operational staff capacitation compared to the literature values to the considered efficient
WTPs. From the discussion of the results we conclude that corrections on the operation and
maintenance of the WTPs are necessary, and a management of the raw and treated water
quality, also we recommend to the sanitation service company to improve effectively in a
future implantation a system of ambient management in each unit, based on ISO 14.000.
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Avaliação de parâmetros operacionais na cinética de degradação do antibiótico ciprofloxacino pelo processo foto-fentonSantos, Lucilene Cândida dos 29 August 2014 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work the degradation of the antibiotic ciprofloxacin CIP (33.1 mg L-1) by photo-
Fenton process using artificial radiation was evaluated. First, the effect of different
concentrations of Fe 3+ (1.4, 5.6, 11.2 and 16.8 mg L -1) on the kinetics of CIP and dissolved
organic carbon DOC (mineralization), as well as the consumption of H2O2 using 510 mg L-1
of H2O2and pH 2.5-2.8 was studied. The CIP concentration was below of the quantitation
limit of the equipment - LQ (<0.163 mg L-1) in just 2 minutes, for all concentration of Fe3+
evaluated, it was not possible to verify the effect of this operating parameter for the removal
of CIP. Regarding the results of mineralization and consumption of H2O2, the best fit
mathematical observed for all the experimental data obtained at different concentrations of
Fe3+ evaluated, was first order. Furthermore, it was observed that the concentration of Fe3+
resulted in a proportional increase in the rate of mineralization and consumption of H2O2,
being the concentration of 11.2 mg L-1 of Fe3+ chosen for the subsequent experiments. Next,
the effect of different concentrations of H2O2 (85, 170, 340, 510 and 680 mg L-1) on kinetics
of CIP mineralization and consumption of H2O2 using the best concentration of Fe3+ (11.2
mg L-1), and at pH 2.5-2.8 was evaluated. Similar behavior observed for the different
concentrations of Fe3+ was obtained, the best mathematical fit for CIP mineralization and
H2O2 consumption was of first order. The rate of CIP mineralization also increased
proportionally with H2O2 concentration, but up to a certain amount of H2O2 (340 mg L-1).
Above of this concentration, there was a decrease in the rate of mineralization due to the
occurrence of inefficient reactions. These results demonstrate the importance of evaluating the
operational parameters, such as the concentrations of Fenton´s reagents, in order to optimize
the efficiency of the photodegradation process, as well as reduce the costs of processes with
chemical reagents. Thus, the best concentrations obtained experimentally in deionized water
(DW) in relation to the operational parameters evaluated considering the CIP mineralization
using artificial radiation were: [Fe3+] = 11.2 mg L-1 and [H2O2] = 340 mg L-1. Under these
experimental conditions, the influence of different aqueous matrices (simulated seawater -
SW and treated effluent from sewage treatment plant - STP) in the CIP degradation was
evaluated, and the results were compared to those obtained in DW. Complete removal of CIP
(considering the LQ equipment) was influenced by the composition of the matrices, since in
DW occurred after 2 minutes of the photo-Fenton process, while 10 minutes were required in
SW and STP effluent. This is probably due to the presence of inorganic anions (chloride and
sulphate) in SW, which form stable complexes with iron, and also act as scavengers of
hydroxyl radicals, as well as by the presence of natural organic matter present in the effluent
of STP, which also competes with the target-compound by hydroxyl radicals, influencing the
degradation process. Based on the results obtained in this work, it was observed that the
photo-Fenton process can be an alternative of treatment to waters containing CIP, since there
was complete removal of CIP (considering the LQ equipment) after only 2 minutes, followed
by 75% of DOC removal and reduction of acute toxicity to A. saline from 76.7% ± 4.7% to
20.0% ± 10.0% after 60 minutes. Since several ecotoxicological effects are associated with
waste pharmaceuticals, in specific antibiotics, in aquatic environments and conventional
processes fail to remove them efficiently, the application of this process appears quite
feasible. / Neste trabalho foi avaliada a degradação do antibiótico ciprofloxacino CIP (33,1mg L-1)pelo
processo foto-Fenton utilizando radiação artificial. Primeiramente avaliou-se diferentes
concentrações de Fe3+ (1,4, 5,6, 11,2 e 16,8 mg L-1) na cinética de remoção de CIP e carbono
orgânico dissolvido - COD (mineralização), bem como no consumo de H2O2 utilizando-se 510
mg L-1 de H2O2 e pH 2,5-2,8. A concentração de CIP ficou abaixo do limite de quantificação
do equipamento - LQ (< 0,163 mg L-1) em apenas 2 minutos, para todas as concentrações de
Fe3+ avaliadas, não sendo possível verificar o efeito deste parâmetro operacional para a
remoção de CIP. Em relação aos resultados de mineralização e consumo de H2O2, o melhor
ajuste matemático observado para todos os dados experimentais obtidos nos diferentes níveis
de concentração de Fe3+ avaliados foi de primeira ordem. Além disso, foi observado que o
aumento da concentração de Fe3+ resultou num aumento proporcional na velocidade de
mineralização e de consumo de H2O2, sendo a concentração de 11,2 mg L-1 de Fe3+ escolhida
para os experimentos posteriores. A seguir, foi avaliado o efeito de diferentes concentrações
de H2O2 (85, 170, 340, 510 e 680 mg L-1) na cinética de mineralização de CIP e consumo de
H2O2 utilizando a melhor concentração de Fe3+ (11,2 mg L-1), e, em pH 2,5-2,8.
Comportamento semelhante ao observado para as diferentes concentrações de Fe3+ foi obtido,
melhor ajuste matemático para a mineralização de CIP e consumo de H2O2 sendo de primeira
ordem. A velocidade de mineralização de CIP também aumentou proporcionalmente com a
concentração de H2O2, contudo até um determinado valor de H2O2 (340 mg L-1). Acima desta
concentração, houve um decréscimo na velocidade de mineralização devido à ocorrência de
reações ineficientes. Estes resultados, demonstram a importância de avaliar os parâmetros
operacionais, tais como as concentrações dos reagentes de Fenton, a fim de otimizar a
eficiência do processo de fotodegradação, bem como reduzir os custos dos processos com
reagentes químicos. Assim, as melhores concentrações obtidas experimentalmente em água
deionizada (AD) em relação aos parâmetros operacionais avaliados considerando a
mineralização de CIP utilizando radiação artificial foram: [Fe3+] = 11,2 mg L-1 e [H2O2] = 340
mg L-1. Sob tais condições experimentais, a influência de diferentes matrizes aquosas (água de
mar simulada AM, e, efluente tratado de estação de tratamento de esgoto - ETE) na
degradação de CIP foi avaliada, e os resultados foram comparados aos obtidos em AD. A
completa remoção de CIP (considerando o LQ do equipamento) foi influenciada pela
composição da matriz, uma vez que em AD ocorreu após 2 minutos do processo foto-Fenton,
enquanto que 10 minutos foram necessários para a AM e efluente de ETE. Isto ocorreu
provavelmente devido à presença de ânions inorgânicos (cloreto e sulfato) em AM, os quais
formam complexos estáveis com ferro, e que também atuam como sequestradores de radicais
hidroxilas, assim como pela presença de matéria orgânica natural presente no efluente de
ETE, a qual também compete com o composto-alvo pelos radicais hidroxila, influenciando
assim o processo de degradação. Baseado nos resultados obtidos neste trabalho pode ser
observado que o processo foto-Fenton pode ser uma alternativa de tratamento de águas
contendo CIP, pois houve completa remoção de CIP (considerando o LQ do equipamento)
após apenas 2 minutos, seguido de 75% de remoção de COD e redução da toxicidade aguda
para A. salina de 76,7% ± 4,7% para 20,0% ± 10,0% após 60 minutos. Visto que vários
efeitos ecotoxicológicos estão associados aos resíduos de fármacos, em específico
antibióticos, presentes nos ambientes aquáticos e que os processos convencionais não
conseguem removê-los eficientemente, a aplicação deste processo se mostra bastante viável. / Mestre em Química
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Caracterização da matéria orgânica dissolvida em processo de tratamento de água para consumo humano através do uso da técnica do fracionamento rápidoHillebrand, Felipe José January 2018 (has links)
Matéria orgânica natural (MON) é uma complexa matriz de compostos orgânicos originados de fontes naturais que estão presentes nas bacias hidrográficas e dentro dos corpos hídricos. MON é comprovado precursor de subprodutos da desinfecção (SPD), além de afetar processos de tratamento de água tais como coagulação, desinfecção, oxidação, adsorção em carvão ativado e filtração em membranas. Por estas razões, a redução da MON no tratamento de água para consumo humano é importante. Muitos métodos têm sido utilizados para caracterizar e quantificar a MON. Entre os métodos usados se encontram a adsorção em resinas e parâmetros de massa. Carbono orgânico total (COT), carbono orgânico dissolvido (COD), absorção à luz ultravioleta (UV254) e absorbância específica de luz ultravioleta (AEUV) são usualmente utilizados como parâmetros de massa. O fracionamento rápido é uma técnica que usa diferentes resinas para separar frações da MON. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo geral caracterizar a matéria orgânica dissolvida usando o método do fracionamento rápido e os parâmetros COD, UV254 e AEUV em processos de tratamento de água para consumo humano. Também foram analisados turbidez, cor, pH e alcalinidade. Foram avaliados os efeitos dos processos de coagulação, sedimentação, filtração em filtro de areia e adsorção em carvão ativado granular (CAG) nas frações que formam a MON. As amostras de água foram coletadas em estação de tratamento de água da cidade de Porto Alegre, RS. Os valores de turbidez, cor, pH, alcalinidade, UV254 e COD reduziram-se ao longo dos processos de tratamento, enquanto que a AEUV aumentou na sequência dos processos. Os valores de absorção de UV254 decresceram à medida que as amostras passavam através das distintas resinas do fracionamento rápido (DAX-8, XAD-4 e IRA-958). Estas frações tiveram reduções importantes em todas as amostras. Os AMH decresceram de 2,29 mg/L COD na água bruta para 0,25 mg/L COD no efluente da coluna de carvão ativado, enquanto que os ALH reduziram de 1,29 mg/L na água bruta para 0,22 mg/L no efluente do filtro de CAG. As concentrações observadas de matérias hidrofílicas carregadas (MHC) (ex., proteínas) e hidrofílicas neutras (MHN) (ex., carboidratos) foram próximas a zero em todas as amostras. Foi possível concluir que os processos de tratamento afetam a distribuição de frações da MON presente na água. / Natural organic matter (NOM) is a complex matrix of organic compounds originated from natural sources that are present in the watershed and in within water bodies. NOM is a known precursor of disinfection byproducts (DBP) and affects drinking water treatment processes such as coagulation, disinfection, oxidation, carbon adsorption and membrane filtration. For these reasons, the reduction of NOM in water treatment is important. Many methods have been used to characterize and quantify NOM, among them, the resin adsorption and the mass parameters methods. The latter include total organic carbon (TOC), dissolved organic carbon (DOC), ultraviolet absorption at 254 nm (UV254), and specific UV absorption (SUVA). Rapid fractionation is one of the resin adsorption methods. This study has as objective the characterization of dissolved organic matter using rapid fractionation and the parameters DOC, UV254 and SUVA in drinking water treatment processes. Turbidity, color, pH and alkalinity were also analyzed. It was evaluated the effect of coagulation, sedimentation, filtration in sand filter and granular activated carbon (GAC) adsorption in the fractions that form NOM. Samples were collected in a drinking water treatment plant in the city of Porto Alegre, RS. Values of turbidity, color, pH, alkalinity, UV254 and DOC decreased along treatment, while values of SUVA increased. UV254 reduced as the samples passed through the distinct resins used for rapid fractionation (DAX-8, XAD-4 e IRA-958). The main fraction of DOC in samples was very hydrophobic acids (VHA) (as humic acids) followed by slightly hydrophobic acids (SHA) (as fulvic acids). These fractions had major reductions as the samples run through the resins. VHA decreased from 2,29 mg/L COD in raw water to 0,25 mg/L COD in activated carbon column effluent, while SHA decreased from 1,29 mg/L in raw water to 0,22 mg/L in GAC filter effluent. Charged hydrophilic matters (CHA) (as proteins) and hydrophilic neutral (NEU) (as carbohydrates) were observed at concentrations next to zero in most samples. It was possible to conclude that drinking water treatment processes affect the fraction distribution of NOM in water.
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Incorporação de lodo gerado na Estação de Tratamento de Água Tamanduá, como ativo em massas para cerâmica vermelha / Incorporation of sludge generated in the Tamanduá Water Treatment Plant Incorporated, with addition of a red ceramic massTartari, Rodrigo 05 December 2008 (has links)
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Rodrigo Tartari.pdf: 9550409 bytes, checksum: 139b195eb1b11dbe7bfc7a238de6d98b (MD5)
Previous issue date: 2008-12-05 / The objective of this work is to research the development of methods for utilizing the sludge generated in the Tamanduá water treatment plant, located in the city of Foz do Iguaçu - PR, as a prime material for the production of red ceramic. For this purpose, it was used beyond the mud, four clays originating geological region of western Paraná, called: Plastic (OP) and Sand (AO) from Santa Rita Ceramic and Plastic (AP) and Sand (AA) from de Artisans Cooperative of Foz do Iguaçu PR (COOAFOZ), used for production of red ceramic. The methodology is divided into: characterization of the 5 materials for determination of humidity, organic matter, loss by fire, limits of sil consistency, residues, grain fineness, chemical and mineralogy, in the second phase of the investigation, seven
binary mistures were made among the clays from Santa Rira Cermics and from COOAFOZ, varying the weight of both in proportion of 0, 30, 40, 50, 60, 70 and 100%. Were up 336
bodies of evidence by uniaxial pressing, tested dry and after sintering at temperatures of 950 o and 1050 °C, measured before the following tests: total linear contraction, water absorption, apparent porosity, loss by fire, apparent specific mass, strength the bending, scanning electron microscopy and microanalysis. It was found that the clay AP and OP showed characteristics
of high plasticity with major composition of SiO2, Al2O3 and Fe2O3 and grains < 2μ equivalent to 19.4 and 21.6, respectively. When these clays the AP and OP in greater weight percentages in the mixtures, the intensities of interaction between clay processing were positively evaluate the physical-mechanical properties of bodies of evidence. Mixtures A1 (100% AP), A2 (70% AP + 30% AA), B1 (100% AP) and A2 (70% AP + 30% AA), showed better results on water absorption of less than 25% and resistance to bending than 60 kgf/cm2 at a temperature of 950 °C and more than 80 kgf/cm2 to 1050 oC. In these compositions, is
incorporated 4, 8, 12 and 16% of dry sludge to determine the maximum permissible load without causing cracks and deformations. It was found that the sludge presented
characteristics of silty clay of low plasticity, can replace clay similar to 8% in the production of red ceramic. According to analysis of results, have been building blocks of 6 holes for the method of extrusion incorporating 8% of wet mud is found that the physical mechanical properties evaluated were: linear contraction of 8.6%, 24% water absorption and 46 kgf /cm2 of resistance to compression, and within the rules for production of red ceramic coating for (bricks). It appears that the sludge was incorporated as the mass of wet clay, about 75% of
initial water when received from the water treatment plant Tamanduá, contributing to process of maturation. It was concluded that based on the results obtained in the laboratory that the sludge generated in the water treatment plant of the unit Tamanduá in Foz do Iguaçu - PR can be used
as an additive in the manufacture of bodies for red ceramic. / Este trabalho tem por objetivo pesquisar o desenvolvimento de métodos para utilizar o lodo gerado na Estação de Tratamento de Água Tamanduá, localizada na cidade de Foz do
Iguaçu/PR, como matéria-prima para produção de cerâmica vermelha. Para atingir a finalidade proposta, utilizaram-se além do lodo, quatro argilas de formação geológica da
região oeste do Paraná, denominadas por: Plástica (OP) e Areia (OA) da Cerâmica Santa Rita e Plástica (AP) e Areia (AA) da Cooperativa de Artesões de Foz do Iguaçu PR (COOAFOZ), empregadas para produção de cerâmica vermelha. A metodologia subdividiu-se em: caracterização das 5 matérias-primas pela determinação da umidade, matéria orgânica, perda
ao fogo, limites de consistência de solos, resíduos, granulometria, composição química e mineralógica. Na segunda fase da investigação, fez-se sete misturas binárias entre as argilas da Cerâmica Santa Rita e da COOAFOZ, variando o peso de ambas em 0, 30, 40, 50, 60, 70 e 100%. Foram confeccionados 336 corpos de prova por prensagem uniaxial, analisados a seco e após sinterização nas temperaturas de 950 e 1050 oC, avaliados perante os seguintes ensaios: contração
linear total, absorção de água, porosidade aparente, perda ao fogo, massa específica aparente, resistência à flexão, microscopia eletrônica de varredura e microanálise. Verificouse
que as argilas AP e OP apresentaram características de alta plasticidade com presença majoritária de SiO2, Al2O3, e Fe2O3 e grãos < 2μ, iguais a 19,4 e 21,6 respectivamente. As argilas
AP e OP em maiores porcentagens peso nas misturas intensificaram as interações entre os argilominerais, isto é, no processamento obtiveram-se resultados positivos diante a
avaliação das propriedades físico mecânicas dos corpos de prova. As misturas A1 (100% AP), A2 (70% AP + 30% AA), B1 (100% OP) e B2 (70% OP + 30% OA), apresentaram melhores
resultados com relação à absorção de água menor que 25% e resistência à flexão superior a 60 kgf/cm2 na temperatura de sinterização a 950 oC e superior a 80 kgf/cm2 à 1050 oC. Nestas composições, incorporaram-se 4, 8, 12 e 16% de lodo seco para determinar a carga máxima admissível sem causar trincas e deformações. Verificou-se que o lodo apresentou
características de argilas siltosas de baixa plasticidade, podendo substituir argilas similares em até 8% na produção de cerâmica vermelha. De acordo com análise dos resultados obtidos, fizeram-se blocos estruturais de 6 furos pelo método de extrusão incorporando 8% de lodo úmido, e verificou-se que as propriedades físico-mecânicas avaliadas foram as seguintes:
8,6% de contração linear, 24% de absorção de água e 46 kgf/cm2 de resistência à compressão, estando dentro das normas de produção de cerâmica vermelha para revestimento (tijolos). Destacou-se que o lodo incorporado na forma úmida à massa de argila, com cerca de 75% de água inicial quando recebido da Estação de Tratamento de Água Tamanduá, contribuiu no processamento de maturação da mesma. Portanto, conclui-se com base nos resultados que o lodo gerado na Estação de Tratamento de Água da unidade Tamanduá em Foz do Iguaçu PR pode ser utilizado como aditivo na fabricação de massas para cerâmica vermelha.
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Composição e estrutura da comunidade fitoplanctônica em lagoas de estabilização da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), Cascavel, Paraná, Brasil / Composition and structure of the phytoplankton community in stabilization ponds of Sewage Treatment Station (ETE), Cascavel, Parana, BrazilRiediger, Wiviany 20 March 2013 (has links)
Made available in DSpace on 2017-07-10T18:13:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Wiviany Riediger.pdf: 691679 bytes, checksum: 6d7fdb6b83b7be5f6e9c2818bcd38edc (MD5)
Previous issue date: 2013-03-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work aimed to analyze the composition variation seasonal and structure of phytoplankton community in stabilization ponds in Sewage Treatment Station Rio das Antas in the city of Cascavel, noting the influence of environmental variables on this community. The collections of phytoplankton were carried in two points collection between March 2011 and February 2012. A total of 39 taxa were identified, being the most representative class Cyanobacteria both in richness and density. There was a low spatial and temporal variability in phytoplankton composition during the study period. The phytoplankton community showed up with low wealth but high density of species and was represented mainly by classes Cyanobacteria, Chlorophyceae. The Shannon diversity was classified as very low to low, and the equitability, in general, was high. The analysis of permutation of multivariate data showed that statistically the data density of affluence and phytoplankton between periods and sampling sites, to behave similarly. The variation distribution observed throughout the period of study, characterized by replacing, in proportions of Cyanobacteria by Chlorophyceae. The homogeneity of the distribution this species throughout the period of study between sampling sites, probably due to the similar characteristics of sites, comprising high concentration of organic matter, low energy hydrodynamic shallow and restricted circulation of water. / Este trabalho objetivou analisar a variação sazonal da composição e estrutura da comunidade fitoplanctônica em lagoas de estabilização da Estação de Tratamento de Esgotos Rio das Antas do município de Cascavel, observando a influência das variáveis ambientais sobre esta comunidade. As coletas do material fitoplanctônico foram realizadas em dois pontos de amostragem entre março de 2011 e fevereiro de 2012. No total foram identificados 39 táxons, sendo a classe Cianobactéria a mais representativa tanto na riqueza como na densidade. Observou-se uma baixa variabilidade espacial e temporal na composição do fitoplâncton no período de estudo. A comunidade fitoplanctônica apresentou-se com baixa riqueza, porém alta densidade das espécies e esteve representado principalmente pelas classes Cyanobacteria, Chlorophyceae. A diversidade de Shannon foi classificada como muito baixa à baixa e a equitabilidade, de uma maneira geral, foi alta. A análise de permutação dos dados multivariados mostrou que estatisticamente os dados de riqueza e densidade fitoplanctônica entre os períodos e locais amostrados, comporto-se de forma semelhante. A variação de distribuição verificada em todo o período de estudo, é caracterizado com a substituição, das cianobactérias por clorofíceas. A homogeneidade da distribuição das espécies em todo o período de estudo entre os locais amostrados deve-se, provavelmente pelas características similares dos locais, sendo composto por altas concentrações de matéria orgânica, baixa energia hidrodinâmica, baixa profundidade e restrita circulação da água.
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Ocorrência de rotavírus, adenovírus, norovírus e vírus da hepatite A em estações de tratamento de esgoto no Rio de Janeiro e avaliação de metodologias de recuperação viral em lodo de esgotoPrado, Tatiana January 2011 (has links)
Submitted by Anderson Silva (avargas@icict.fiocruz.br) on 2012-12-27T16:54:47Z
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Tese completa Tatiana Prado doutorado BP pdf.pdf: 8757483 bytes, checksum: 8a4d7a0b6c6b6d917034f958c665cd1a (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-27T16:54:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Tese completa Tatiana Prado doutorado BP pdf.pdf: 8757483 bytes, checksum: 8a4d7a0b6c6b6d917034f958c665cd1a (MD5)
Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / Este estudo teve como objetivo avaliar a presença de rotavírus (RVA), adenovírus (AdV),
norovírus (NoV) e vírus da hepatite A (HAV) em amostras ambientais (esgoto e lodo de esgoto
primário e tratado) geradas e obtidas em diferentes Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs) da
cidade do Rio de Janeiro pela detecção, quantificação e caracterização molecular, assim como
determinar a eficiência de diferentes metodologias de recuperação viral em lodo de esgoto. A
concentração destes vírus foi determinada em ETEs hospitalares que operam por processos
anaeróbios (reator UASB e filtros anaeróbios) e aeróbio (lodo ativado de aeração prolongada) e
em uma ETE urbana de grande porte (Alegria, Caju) que utiliza processo de lodo ativado
convencional. Os resultados demonstraram que os efluentes hospitalares são contaminados com
elevadas cargas virais, especialmente RVA, apontando para o risco da disseminação ambiental
quando processos de tratamento biológicos convencionais (aeróbios e anaeróbios) não são
adequados para a remoção viral. Uma grande variabilidade de genótipos virais foi encontrada nos
efluentes hospitalares, particularmente para AdV, para os quais foram detectadas espécies C e D,
comumente envolvidas em casos de infecções respiratórias e conjuntivite nosocomial. Apenas
genótipo GII.4 de NoV foi detectado nos efluentes hospitalares, confirmando a prevalência desse
genótipo no Brasil. No estudo que avaliou a detecção de HAV nas águas residuárias urbanas foi
constatado que 58% das amostras de esgoto bruto foram positivas para HAV e as cargas de
genomas virais não foram detectadas nos efluentes tratados do processo de lodo ativado
convencional. A análise filogenética baseada na região do genoma VP1/2A de HAV detectados
em 2009-2010 demonstrou a prevalência do subgenótipo IA e os isolados apresentaram maior
identidade de nucleotídeos com isolados de HAV do Brasil e Argentina. A detecção viral obtida
em diversas etapas da ETE de grande porte demonstrou a predominância de RVA e AdV e o
sistema de lodo ativado convencional reduziu as cargas de genomas virais em 1 – 1,5 unidades
log10 no efluente final tratado. A análise da eficiência dos métodos de detecção viral em lodo de
esgoto demonstrou que a presença de inibidores nas amostras afeta o desempenho da amplificação
de ácidos nucléicos e o uso do controle interno (bacteriófago PP7) pode ser adequado para
monitorar as etapas de detecção viral. O método baseado na eluição utilizando extrato de carne foi
o mais viável para recuperar os vírus pesquisados, sobretudo AdV em lodo de esgoto. Os AdV
foram predominantes nas amostras de lodo de esgoto tratado e, portanto, poderiam ser
considerados bons indicadores para a presença de vírus de disseminação entérica nesses resíduos.
Esse é o primeiro estudo demonstrando a ocorrência de RVA e NoV GII em lodo de esgoto
digerido anaerobicamente no Brasil, e espera-se que esse trabalho contribua para expandir essa
linha de investigação, incluindo a análise de biossólidos produzidos por outros processos de
estabilização. / The aim of this study was to evaluate the presence of rotavirus (RVA), adenovirus (AdV),
norovirus (NoV) and hepatitis A virus (HAV) in environmental samples (sewage and primary and
treated sewage sludge) produced in different wastewater treatment plants (WWTPs) in Rio de
Janeiro city through the detection, quantification and molecular characterization, as well as,
determining the efficiency of different viral recovery methods in sewage sludge. Viral
concentrations were determined in hospital WWTPs that operates by anaerobic processes (UASB
reactor and anaerobic filters) and aerobic (activated sludge process with prolonged aeration) and
in a great urban WWTP (Alegria, Caju) that operates by conventional activated sludge process.
The results demonstrate that hospital wastewaters and treated effluents by anaerobic and aerobic
processes are contaminated with high viral loads, especially RV-A, pointing environmental
dissemination risks when conventional biological treatment processes are not suitable for virus
removal. A great variability of viral genotypes was found, mainly for AdV, which species C and
D involved in respiratory infectious diseases and nosocomial keratoconjuctivites cases were
detected. Only NoV GII.4 was obtained in hospital wastewaters, confirming the prevalence of this
genotype in Brazil. In the study that evaluated HAV detection in urban wastewaters was
demonstrated that 58% of the raw sewage samples were positive for HAV and the viral genome
loads were not detected in the treated effluents from activated sludge process. Phylogenetic
analysis based on VP1/2A genome region of HAV detected in 2009-2010 demonstrated the
prevalence of subgenotype IA and the isolates showed higher nucleotide identity with HAV
isolates from Brazil and Argentina. Virus detection determined in distinct stages of the
conventional activated sludge process demonstrated the predominance of RVA and AdV and viral
genome loads were reduced in 1 – 1,5 log10 units in the treated effluent. Analysis of the virus
recovery methods efficiency in sewage sludge demonstrated that the presence of inhibitors affect
the performance of the nucleic acid amplification reactions and the use of an internal control (PP7
bacteriophage) can be suitable to monitoring viral detection stages. The method based on beef
extract elution was more viable for recovering viruses, mainly AdV in sewage sludge.
Adenoviruses are predominant in these samples and, therefore, could be considered good
indicators to evaluate the viral contamination in these residues. This is the first Brazilian report on
the occurrence of RV-A and NoV GII in sewage sludge treated by anaerobic digestion and is
expected that the present study contributes for the investigation of the enterically disseminated
viruses in biosolids treated by other stabilization processes.
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