Made available in DSpace on 2014-06-12T17:42:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6716_1.pdf: 6626454 bytes, checksum: 236d3e422129ab55ae093e2f4c85afda (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Faculdade de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / Existe uma forte relação entre qualidade da água e atividades humanas. Embora as atividades variem de acordo com a população e a organização econômica e social da região na área da bacia de drenagem, elas geram impactos, e interferem na quantidade e qualidade de água disponível. A contaminação dos recursos hídricos e dos mananciais de abastecimento público por rejeitos oriundos das atividades humanas tem sido um dos maiores fatores de risco para a saúde. A Técnica de Filtração em Margem (FM) vem sendo utilizada com sucesso em alguns países para a melhora da qualidade de água através da remoção de compostos orgânicos, inorgânicos e microrganismos. A FM consiste em usar poços localizados próximos às margens dos rios ou reservatórios, empregando os materiais sedimentares do fundo e das margens do manancial superficial como meio filtrante. Com a ação do bombeamento, cria-se uma diferença de carga hidráulica entre o reservatório e o lençol freático, induzindo a água através do meio poroso até o poço por infiltração nos vazios do solo. Vale salientar que a qualidade da água advinda da FM depende da qualidade das águas dos corpos d água, bem como dos usos múltiplos do solo na suas respectivas bacias de drenagem. Em adição, as vantagens da utilização da FM são: (i) produção água em boa qualidade comparando-se com a água extraída diretamente do corpo d água poluído, ou relativa qualidade dependendo do nível de poluição a que o corpo d água foi exposto;(ii) a técnica possui um custo relativo muito baixo, podendo ser no mínimo utilizada como artifício de pré-tratamento da água para abastecimento público. Diante disso, diminui o consumo de produtos químicos na desinfecção e na coagulação das águas, assim como amortece os custos de operação das estações de tratamento de água. Entretanto, para garantir a sustentabilidade desta técnica, é necessário o estabelecimento de medidas de gestão ambiental dos corpos d água e do solo nas suas bacias hidrográficas. Este trabalho através de análise de documentos públicos e revisão da literatura científica propôs diretrizes para o licenciamento e gestão do uso da técnica, utilizando como ponto de apoio para a discussão o experimento de filtração realizado as margens do Rio Beberibe na Região Metropolitana do Recife. Este rio vem sendo utilizado historicamente para abastecimento público de água e que sofreu, ao longo da historia de ocupação do estado, intenso processo de antropização. Com o trabalho pode-se concluir que o projeto pode ser bem aplicado a área do rio Beberibe mas é preciso um intenso processo de fiscalização do uso e ocupação do solo que representa o maior risco para sustentabilidade de um sistema de abastecimento. Além disso, a gestão da tecnologia por intermédio de seus instrumentos legais deve ser feito através de uma mescla das exigências aplicadas separadamente para águas superficiais e subterrâneas, assim corroborando com a proteção do solo e dos corpos hídricos superficiais

Orientador: Ruben Bresaola Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-25T20:39:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maciel_NaylsonMoreira_M.pdf: 6635503 bytes, checksum: c29c7e2180adfac9b8dd6586ed17d872 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Muitas regiões brasileiras apresentam problemas qualitativos em seus aqüíferos subterrâneos, utilizados para abastecimento público, relacionados à presença de sais de ferro e manganês, que decorrem da dissolução de rochas e minerais. Podem trazer inconvenientes como a formação de precipitados, presença de manchas em sanitários, roupas e utensílios domésticos, problemas de sabor e odor, incrustações nas canalizações, proliferação de bactérias ferruginosas, assim como prejuízos na indústria. O projeto desenvolvido consistiu na adequação e junção das técnicas de pré-filtração, utilizando filtros de pedregulho de fluxo ascendente, com aplicação prévia dos produtos químicos oxidantes, permanganato de potássio e hipoclorito de sódio, visando a remoção dos compostos de ferro e manganês das águas subterrâneas através de um sistema simplificado, de manutenção não complexa e baixo custo de implementação. Tanto o permanganato quanto o cloro proporcionaram remoções de sais de ferro e manganês, para valores abaixo dos recomendados pela Portaria nO36do Ministério da Saúde do Brasil, e ambos mostraram-se como boa alternativa de tratamento. O uso de uma unidade sem adição de oxidantes indicou a importância do meio filtrante no processo de remoção, atingindo porcentagens de 96 e 94%, para sais ferro e manganês, respectivamente, embora nunca estando abaixo dos mínimos recomendados pela Portaria n° 36...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Many Brazilian regions present qualitative problems in their groundwaters, used for public supply, due to the presence of iron and manganese, that come from the dissolution of rocks and mineraIs. They can bring inconveniences as the formation of precipitated material, presence of spots in toilets, clothes and domestic utensils, problems of fiavor and smell, incrustations in pipes, proliferation of ironbacterium, as well as damages in the industry. Different processes for the removal of these elements from water are known. This present design consisted of the adequacy and junction of the filtration techniques, using pebble filters with ascending stream, with previous application of the chemical products, pot assium permanganate and sodium hipoc1orite, aiming at the removal of iron and manganese composites from underground waters throught a simplified system, that presents not complex aintenance and low cost of implementation. As much the permanganate as the chlorine had provided removals of iron and manganese, to values below of that recommended by Brazilian Health Ministery, and the both had revealed good as an altemative oftreatment. The use of an unit without oxidants products showed the importance of the filter media in remotion, going to taxes of 96 and 94%, for iron and manganese salts, respectivily, spite of never being under the minimals recommeded by Brazilian Health Ministery...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Saneamento / Mestre em Engenharia Civil

Submitted by Ramon Santana (ramon.souza@ufpe.br) on 2015-03-04T13:16:16Z No. of bitstreams: 2 Dissertação UBIRACÉ FERNANDO ELIHIMAS JÚNIOR.pdf: 1735416 bytes, checksum: e5e516fcaba5fb974a96ad45e22efee6 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T13:16:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação UBIRACÉ FERNANDO ELIHIMAS JÚNIOR.pdf: 1735416 bytes, checksum: e5e516fcaba5fb974a96ad45e22efee6 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / A doença renal crônica consiste em lesão renal com perda progressiva e irreversível das funções. Na fase mais avançada, os rins não mantêm a homeostase e o paciente necessita de terapia renal substitutiva. O declínio da taxa de função renal é influenciado por vários fatores de risco que podem acelerar a progressão da doença renal. Nesta dissertação foram construídos dois artigos com objetivos distintos, porém com ênfase na influência dos fatores de risco para o declínio da função renal. O primeiro artigo, sob título Tabagismo como fator de risco para progressão da doença renal crônica – revisão sistemática objetivou identificar evidências científicas sobre o tabagismo como fator de risco para doença renal crônica. Foi uma revisão sistemática com pesquisa nas bases de dados Medline, LiLACS, SciELO, Google Acadêmico, Trials.gov e Embase, de artigos publicados entre 1998 e 2013, obedecendo a critérios de inclusão e exclusão. O segundo artigo, com título: Meta-precoce da DRC: pontuação preditiva para identificar pacientes progressores rápidos para doença renal crônica teve por objetivo construir uma pontuação preditiva baseada em dados clínicos e laboratoriais, para identificar indivíduos com alta velocidade de progressão da doença renal crônica. Foi uma coorte dinâmica, retrospectiva, baseada nos prontuários dos pacientes com doença renal acompanhados no ambulatório de nefrologia do Hospital das Clínicas da Universidade Federal de Pernambuco de janeiro de 2001 e abril de 2012, com registros de dados demográficos, parâmetros clínicos, laboratoriais, admissional e de seguimentos anuais da doença renal. Os resultados foram: na revisão, dentre 94 artigos localizados, 12 foram incluídos, dentre os quais predominaram estudos multicêntricos, realizados em países desenvolvidos, nenhum em países latino-americanos. Quatro estudos foram aleatorizados. Houve predominância do sexo masculino, variando de 50,6% a 77%. Onze estudos referiram aumento da velocidade de progressão da doença renal crônica associada ao tabagismo, tendo um apresentado resultados diferentes, pois atribuiu melhora da taxa de filtração glomerular em fumantes, igual a 0,12 ml/min/1,73m², para homens, e 0,23ml/min/1,73m², para mulheres. Houve maior risco de progressão da doença renal crônica quando o consumo excedia 15 maços/ano. No segundo artigo, com base nos fatores de risco e nas evidências clínico-laboratoriais, foi construída uma pontuação preditiva e uma equação preditora do risco de progressão rápida da doença renal crônica. A partir dessa equação, adicionalmente, foi construído um programa para cálculo da estimativa de risco de progressão. As conclusões foram: o primeiro artigo sugere que existem evidências científicas para que o tabagismo seja considerado fator de risco para progressão da doença em pacientes com doença renal crônica, mas ainda não há evidências de que tabagismo seja fator de risco para incidência de doença renal crônica em pessoas previamente, sadias. Para estabelecer relação causal entre tabagismo e doença renal crônica há a necessidade de desenhar uma coorte prospectiva, aleatorizada, com comparação entre indivíduos saudáveis não fumantes e tabagistas. Do segundo artigo, conclui-se que é possível, a partir de dados clínicos e laboratoriais de rotina ambulatorial, a construção de uma pontuação preditiva capaz de identificar indivíduos com alta velocidade de progressão da doença renal crônica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:08:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341916.pdf: 5133339 bytes, checksum: df06f36343e385ea735505346fe2c265 (MD5) Previous issue date: 2016 / A presente pesquisa investiga a aplicação das madeiras Pinus elliottii (pinus) e Drepanostachyum falcatum (bambu) como elementos filtrantes no tratamento de água para abastecimento descentralizado. Essa linha de pesquisa é inovadora, visto que existem poucas publicações sobre esse assunto a nível mundial. Esse trabalho busca dar continuidade a outros estudos sobre filtração em madeira, realizados no Laboratório de Potabilização das Águas (LAPOA), da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Os experimentos foram realizados envolvendo as seguintes etapas: 1) Caracterização das espécies por imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV); 2) Ensaios de adsorção do azul de metileno em serragem; 3) Ensaios de filtração frontal, aplicando as espécies pinus e bambu como elementos filtrantes. Os resultados demonstraram que as dimensões das estruturas que permitem a passagem de água na madeira pinus são menores que no bambu. O valor estimado do pH de carga superficial da serragem de pinus foi de 4,9 e do bambu de 5,9, o que indica que para adsorção de substâncias catiônicas o pH da solução deve ser maior que o pH de carga superficial do adsorvente a ser utilizado. A máxima capacidade adsortiva estimada para adsorção do azul de metileno em serragem do pinus foi de 47 mg L-1 e do bambu de 38 mg L-1 a 35 °C e pH 6,5. Ambos os adsorventes testados seguem o modelo cinético de pseudosegunda ordem e o modelo da isoterma de Langmuir. Sendo o processo de adsorção favorável segundo o fator de separação (0 < RL < 1) obtido pelos parâmetros de Langmuir. Segundo o modelo de Arrhenius, a energia de ativação (88 kJ mol-1) obtida para o adsorvente pinus representa um processo químico. Os elementos filtrantes de pinus promoveram maior remoção de turbidez (de 88 % a 98 %) quando comparado aos de bambu (máxima de 98 %), com turbidez máxima de 2,2 uT para o pinus. Isso possivelmente ocorreu devido ao menor diâmetro das estruturas anatômicas do pinus quando comparado ao bambu. Observou-se passagem de substâncias orgânicas para a água produzida pelos elementos filtrantes, por meio das análises de absorbância (? = 254 nm) (aumento de até 428 %) e COT (aumento de até 3280 %). O comprimento dos elementos filtrantes influenciou na qualidade da água produzida pelo bambu, o que não ocorreu na madeira pinus, fato que pode ser explicado pela diferença entre as estruturasanatômicas que promovem a retenção de turbidez, no pinus (margos, pontoações e traqueídeos), e no bambu (vasos metaxilema). Por fim, o pinus foi o elemento filtrante que apresentou melhor eficiência na remoção de turbidez, e também nos ensaios de adsorção do azul de metileno nesta pesquisa.<br> / Abstract : This research investigates the use of wood Pinus elliottii (pine) and Drepanostachyum falcatum (bamboo) as filter elements in decentralized water supply treatment. This line of research is innovative, since there are few publications on this subject worldwide. This work aims to continue further studies of filtration in wood, carried out in the Laboratório de Potabilização das Águas (LAPOA), in Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). The experiments were performed in the following steps: 1) Characterization of species by images obtained by scanning electron microscopy (SEM); 2) Methylene blue adsorption tests on sawdust; 3) Front flow filtration tests, applying the pine and the bamboo as filter elements. The results showed that the dimensions of the structures that allow the passage of water in the pine are smaller than in the bamboo. The estimated value of the zero charge pH of pine sawdust was 4.9 and of bamboo 5.9, indicating that for adsorption of cationic substances the pH of the solution must be greater than the zero charge pH of the adsorbent to be used. The maximum adsorption capacity estimated for methylene blue adsorption in pine sawdust was 47 mg L-1 and 38 mg L-1 in bamboo at 35 °C and pH 6.5. Both absorbent tested follow the kinetic model of pseudo second order and the Langmuir isotherm model. The adsorption process is favorable according to the separation factor (0 <RL <1) obtained by the Langmuir parameters. According to the Arrhenius model, the activation energy (88 kJ mol-1) obtained for the adsorbent pine represents a chemical process. The pine filter elements promote higher turbidity removal (88 % to 98 %) when compared to the bamboo?s (maximum 98 %), with a maximum turbidity of 2.2 NTU for pine. This possibly occurred due to the smaller diameter of the anatomical structures of pine compared to bamboo. It was observed the passage of organic substances to the water produced by the filter elements through analysis of absorbance (? = 254 nm) (increase of up to 428 %) and TOC (increase of up to 3280 %). The length of the filter elements influenced the quality of water produced by the bamboo, which did not occur in the pine wood. This can be explained by the difference between the anatomical structures that promote the retention of turbidity in pine (Margos, pits and tracheids) and in the bamboo (metaxylem vessels). Finally, the pine filter element showed the best efficiency in the removal of turbidity, and also in the methylene blue adsorption experiments in this study.

Orientador: Roberto Feijo de Figueiredo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-24T00:21:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Couto_LuizCarlosCosta_M.pdf: 2178134 bytes, checksum: f1c9fc8f18acd6ab714207b8a585f6f2 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: o objeto geral deste estudo foi a aplicação do sistema de filtroanaeróbio com fluxo ascendente para o tratamento de esgotos sanitários, verificando-se a eficiência através da utilização de três tipos diferentes de enchimento: anel de polipropileno,pedra britada e anel de bambu. o objetivoespecíficoera avaliarumsistema alternativo de tratamento de esgotos coma utilização de um material de baixo custo, no caso o bambu. Foram construídos três reatores preenchidos com os meios de enchimento mencionados e alimentados com esgoto doméstico gradeado e pré-tratado em uma peneira estática, proveniente de uma região central da cidade de Campinas, Estado de São Paulo. Os parâmetros utilizados para acompanhamento foram: OSO; 000; pH; alcalinidade; e sólidos totais e suspensos, fixos e voláteis. Foram testados os seguintes tempos de detenção hidráulicos: 24, 12,8 e 4 horas. As principais conclusões da pesquisa foram: eficiência dos filtrosanaeróbios na faixa de 60 a 80 porcento em termos de remoção de OSO e 000; eficiência de 70 a 80 porcento de remoção de sólidos suspensos; tempo de detenção hidráulico deve ser maior ou igual a 8 horas; e finalmente, o filtro anaeróbio com anéis de bambu apresentou eficiência equivalente aos demais, o que o torna uma opção viável para o tratamento de esgotos sanitários / Abstract: The general objetive of this study was the application of the upflow anaerobic filter to the treatment of sanitary wastewater. Efficiency was verified through the utilization of the three different packing media: pall-rings, rocks, and bamboo rings. The especific objetive was to evaluate an alternative system for wastewater treatment, utilizing a low cost packing material, namely the bamboo. For this purpose three reactors were built, and fed with screened wastewater from the central area of the city of Campinas, State of São Paulo. The parameters monitored during the experiment were: 800; COO: pH; alkalinity; and suspended and total solids, both fixed and volatile. The following hydraulic detention times were used: 24, 12, 8 and 4 hours. The most important conclusion were: anaerobic filters efficiencies were in the range of 60 to 80 percent; suspended solids removal varied from 70 to 80 percent; hydraulic detention time must be greater or equal to 8 hours; and finally, the anaerobic filters packed with bamboo rings presented treatment efficiency equivalent to the results obtained with other packing materiais reactors, showing that it is a viable option to sanitary wastewater treatment / Mestrado / Recursos Hidricos e Saneamento / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: José Euclides Stipp Paterniani, Júlio Cesar Pascale Palhares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-26T21:30:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_JoaoLuisdos_M.pdf: 2474199 bytes, checksum: e55fe5124e1e3d95564a8a55c50993f2 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A escassez hídrica provocada pelo longo período de estiagem na região sudeste do Brasil, mais particularmente no estado de São Paulo, na região metropolitana, trouxe à tona, paradoxalmente, a ineficiência dos gestores públicos e a ausência de políticas que pudessem previnir os prejuízos decorrentes desse problema. Enquanto a Austrália e outros países possuem um amplo programa de uso da água de chuva, inclusive para consumo humano, no Brasil a técnica está segregada para população do nordeste, causando um preconceito sobre o tema em regiões onde, sempre se acreditou, haver disponibilidade hídrica eterna. Nesta pesquisa, um projeto de captação e uso da água de chuva foi montado em uma região de serra em Minas Gerais, na cidade de Inconfidentes, numa unidade de produção de leite, sendo monitorado e avaliado no período de outubro de 2013 a abril de 2014. Em todo período, típico para chuvas, já fica um alerta, menos da metade da precipitação esperada foi registrada. Ainda assim, na área de apenas 218 m² de captação haveria uma redução de consumo de 5% de toda água consumida, representando uma economia de pouco mais do 20 m³/mês da água nobre, retirada das nascentes e utilizadas para afastamento de dejetos, uma carga altamente poluidora. O volume de 20 m³/mês abasteceria com conforto uma família de 5 (cinco) pessoas. Com a Portaria MS 2914/11 como referência de qualidade da água para consumo humano, foram realizadas mais de 10 coletas e avaliadas em laboratório particular com Certificação NBR ISO 17025:2005- INMETRO. Os resultados demonstram que apenas a questão microbiológica deve ser uma preocupação prioritária. Mas, revelam ainda a necessidade de melhor investigação quanto a formação de THM na cloração da água de chuva. Com um sistema de cloração e filtração simples e de fácil operação foi possível atingir um padrão de qualidade seguro, sem colocar em risco a saúde mesmo no consumo indireto, como contato com a pele ou aspiração de gotículas de aspersão. A pesquisa propõe, ainda, estudo para a criação de uma regulamentação que classifique os tipos de água de chuva em função da região de captação bem como um plano para implantação do uso da água de chuva cumprindo etapas que passariam por um programa de monitoramento, um processo de tratamento e um sistema de captação e armazenamento / Abstract: Water scarcity caused by the long period of drought in southeastern Brazil, particularly in São Paulo metropolitan region brought up, paradoxically, the inefficiency of public officials and the absence of policies that could avoid the damage caused this problem. While countries like Australia, since there is ample rainwater use program including for human consumption, in Brazil the technique is restricted into the northeast population, causing a bias on the subject in regions wherever it was believed be water availability eternal. In this research a rain water harvesting project in a mountain region in Minas Gerais, in the city of Inconfidentes, a milk production unit, was evaluated from October 2013 to April 2014. In any period, typical for rain, it is a warning; there was less than half the expected rainfall. Still, in an area of 218m² only capture would be a 5% consumption reduction of all water consumed, representing a saving of little more than 20m³ / month of spring water, used for removal of waste, a highly pollutant load. The volume of 20m³ / month supplies comfort with a family of five people. With the Ordinance 2914 as water quality reference for human consumption, there were more than 10 collections and evaluated in a private laboratory with certification NBR ISO 17025:2005- INMETRO. The results show that only the microbiological matter must be a priority concern. Also, reveal the need for further investigation as the formation of THM in rainwater chlorination. With a simple chlorination and filtration system and easy operation was possible to achieve a standard of quality insurance without putting at risk the health even in indirect consumption, such as contact with the skin or suction spray droplets. The research also proposes to study the creation of a regulation which classifies types of rain water due to the capture region and a plan for rainwater use deployment fulfilling steps that would pass through a monitoring program, treatment process and capture and storage system / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: José Renato Zanini / Coorientador: Antônio Carlos Barreto / Banca: José Eduardo Pitelli Turco / Banca: Olegário Pinheiro de Souza / Resumo: O objetivo deste trabalho foi desenvolver um protótipo de filtro para irrigação com crepina artesanal, submetido a regime de água residuária de suinocultura avaliando o desempenho hidráulico juntamente com a eficiência de filtragem, utilizando resíduos agrícolas (Maravalha, Casca de arroz, Crepina (sem elemento filtrante), Silagem de milho e Feno de Tifton (Cynodon spp.)) como elemento filtrante. A água residuária utilizada na experimentação foi coletada após a utilização do biodigestor. A hidrometria utilizando placa de orifício foi através do diferencial de pressão acusado na coluna de mercúrio tipo "U". O processo de construção do protótipo de filtro foi a partir de meio metro tubo PVC azul, com diâmetro interno de 94,4 mm. Em uma das extremidades, foi inserido na parte interna, um cap PVC roscável de 1 polegada, com 115 furos de 1 milímetro. A esta peça, neste trabalho, foi atribuída o nome de Crepina. Pôde-se concluir nesta pesquisa, que o protótipo de filtro operou satisfatoriamente em termos estruturais e operacionais. O filtro operando sem elemento filtrante teve baixa perda de carga e eficiência de filtragem de sólidos totais de 34%. / Abstract: The objective of this work was to develop a filter prototype for irrigation with artisanal crepine, to submit to the swine wastewater regime and to evaluate the hydraulic performance along with filtering efficiency, using agricultural residues (Shavings, Rice husk, Crepina, Corn silage and Tifton hay (Cynodon spp.)) as filter element. The wastewater used in the experiment was collected after using the biodigester. The hydrometry was through the pressure differential on the orifice plate accused in the mercury column type "U". The process of constructing the prototype filter was from half a meter blue PVC tube, with internal diameter of 94.4 mm. At one end, a 1-inch threadable PVC cap with 115 1-mm holes was inserted inside. This piece, in this work, was given the name Crepina. It could be concluded in this research that the prototype filter operated satisfactorily in structural and operational terms. And that artisanal crepine had a low head loss and a total solids filtration efficiency of 34%. / Mestre

Orientador: Carlos Alberto Canesin / Banca: Guilherme de Azevedo e Melo / Banca: Marco Antônio Dalla Costa / Resumo: Nesta pesquisa foi desenvolvida uma metodologia para o dimensionamento de reatores eletrônicos para o acionamento de lâmpadas fluorescentes especiais, emissoras de UV (irradiação ultravioleta), aplicadas na purificação de água. A principal contribuição desta dissertação está relacionada ao desenvolvimento de uma metodologia de projeto para adequação do parâmetro conhecido como Dose UV. Esse parâmetro define a quantidade de energia em forma de irradiação ultravioleta à qual devem ser expostos os microrganismos patogênicos presentes na água, para inibir suas funções metabólicas e de reprodução. Neste contexto, foi projetada e implementada uma estrutura purificadora de água potável, aplicando o método TURF (Three-step UV fluence Rate and Fluid dynamics), o qual propõe realizar cálculos em separado do tempo de permanência da partícula exposta à irradiação UV e a quantidade de irradiação UV que a lâmpada usada pode produzir, para em seguida se determinar a Dose UV, teoricamente. Neste trabalho, esse tempo foi determinado com o estudo hidráulico da estrutura utilizando-se o software SolidWorks, e, por outro lado, aplicou-se o modelo matemático MSSS Multiple Segment Source Summation para a obtenção da irradiação ultravioleta fornecida pelo purificador. Devido ao fato das lâmpadas geradoras de irradiação ultravioleta, empregadas neste trabalho, apresentarem um comportamento análogo às lâmpadas fluorescentes convencionais, foram modeladas através de um modelo de Quarto Grau. Desta forma, foi desenvolvido um reator eletrônico capaz de garantir pré-aquecimento controlado dos filamentos das lâmpadas antes de sua ignição, assim como, ajuste adequado para operarem no ponto de potência nominal para a etapa de regime permanente. Além disso, o reator incorpora como estágio de potência na entrada um conversor Flyback com correção ativa do fator de potência ... / Abstract: In this research it was developed a methodology for the design of special fluorescent lamps electronic ballasts applied to water purifiers, through the use of UV radiation. The main contribution of this work it is related to the development of a design methodology to fit the parameter known as UV dose. This parameter defines the amount of energy as UV light to which the pathogenic microorganisms present in water must be exposed to inhibit their metabolic and reproductive functions. In this context, a purifying drinking water structure was designed and implemented, applying the TURF method. This method proposes to calculate separately, the particle exposition time and the amount of UV radiation produced by the lamp, and in a third step, calculate theoretically the UV dose. Thus, the related time was determined with the hydraulic structure model using the software SolidWorks, and through the use of MSSS mathematical model to obtain the UV radiation provided by the purifier. Whereas the behavior of the used UV lamps is similar to conventional fluorescent lamps, they are modeled applying a Fourth Degree model. Hence, an electronic ballast that guaranties a controlled preheating process of the lamp electrodes before the ignition and sets the nominal power point on the steady state, was developed. In addition, the ballast incorporates an input rectifier stage using a Flyback converter with active power factor correction (PFC), in discontinuous conduction mode, with universal input voltage range (90V RMS - 240 V RMS ), attending the limits imposed by IEC 61000-3-2 standard, for class C devices. Finally, it is highlighted that, with the proposed methodology for adjusting the UV dose, could ensure the development of a design that allows full compliance with NSF/ANSI Standard 55: Classes A and B, for the proposed drinking water purifier / Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pos-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2013-07-16T03:09:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225786.pdf: 5551294 bytes, checksum: b723e784e8d92a6e468b9c7a7b28f612 (MD5) / Filtros plantados com macrófitas, constructed wetlands, são sistemas naturais projetados sob critérios de engenharia e empregados no tratamento de esgotos domésticos, industriais e agrícolas. Estudos e aplicações da combinação destes filtros com lagoas de estabilização no tratamento de esgotos domésticos, vêm sendo intensificados desde 1990, principalmente, na Europa. Em regiões de clima subtropical, caso do sul do Brasil, inexistem trabalhos utilizando a seqüência lagoas de estabilização seguido de filtros plantados com macrófitas no tratamento de esgotos domésticos, contribuindo para o déficit do saneamento da região. Este trabalho tem como objetivo geral identificar e avaliar a potencialidade de filtros plantados com macrófitas no pós-tratamento de efluente de lagoas de estabilização empregadas sob clima subtropical, a fim de aplicá-los como alternativa tecnológica para o tratamento descentralizado de esgotos domésticos. A base metodologia empregada conduziu a ações diferenciadas em quatro etapas, sendo uma em laboratório, duas em experimento de campo conduzidas simultaneamente e uma por simulação computacional empregando-se o software AQUASIM®. Em laboratório, durante um período de sete meses, buscou-se através de ensaios em colunas de PVC (DN 150) a identificação do material filtrante a ser empregado nos filtros plantados. Para as etapas de campo, foram construídos e avaliados, durante um período de vinte e dois meses, dois FPMHs em paralelo (10m2 de área; 0,60m profundidade, cada unidade), plantados com Typha domingensis, implantados a jusante de duas lagoas facultativas pilotos de tratamento secundário de esgotos domésticos, a fim de se identificar as potencialidades dos filtros no polimento de efluente de lagoas facultativas, notadamente em relação a remoção dos sólidos em suspensão. Apenas um FPMH (submetido a uma taxa hidráulica de 83mm/d) foi empregado no polimento do efluente das lagoas facultativas, enquanto que o outro permaneceu em repouso durante doze meses, sendo então posto em operação como unidade complementar FPMVs, (também sob uma taxa hidráulica de 83mm/d e plantados com a mesma macrófita) durante a segunda etapa de campo. Para esta segunda etapa de campo, realizada durante um período de nove meses, implantou-se seis módulos de FPMVs (2,57m2 de área em cada módulo, com densidade de plantio de 4mudas/m2 de Typha domingensis), submetidos a diferentes taxas hidráulicas (153,70mm/d, 230,74mm/d e 307,39mm/d) e diferentes cargas de sólidos suspensos (10gSS/m2.d, 15gSS/m2.d e 20gSS/m2.d), com o objetivo de se identificar as potencialidades de nitrificação do efluente da lagoa anaeróbia e da desnitrificação, sem introdução de carbono, promovida pelo FPMH pós FPMVs. Os resultados obtidos ao longo de todas as etapas apontaram: (i) à utilização da areia (d10 = 0,20mm e U = 4,9) como material filtrante dos filtros plantados; (ii) uma potencialidade de remoção de 80% de DBO5 e 94% de SS quando da utilização de FPMH pós lagoas anaeróbia seguidas de facultativas; (iii) nitrificação de 73% do total de nitrogênio amoniacal removido no FPMV com 0,75m de espessura de material filtrante (0,05m de brita 1 no topo, 0,60m de areia no meio e 0,10m de brita 1 no fundo), submetido a uma taxa hidráulica de 230,74mm/d e cargas orgânicas de 41gDQO/m2.d, 15gSS/m2.d, 12,7gNTK/m2.d e 10,2gNH4-N/m2.d.; (iv) desnitrificação no FPMH de 61% do nitrogênio nitrato efluente dos FPMVs, sem a necessidade da introdução forçada de carbono orgânico no filtro; (v) uma adaptação das macrófitas em todos os filtros e (vi) uma boa indicação do potencial de nitrificação em filtros verticais através da simulação computacional, quando utilizado cinéticas e coeficientes estequimétricos definidos pelo modelo ASM1 (Active Sludge Model N°1). A partir das conclusões geradas neste estudo, recomenda-se o uso de filtros plantados com macrófitas associadas às lagoas de estabilização no tratamento de esgotos domésticos, principalmente para locais com densidade populacional inferior a 50 habitantes/km2, caso verificado em oito dos treze municípios da Grande Florianópolis, estado de Santa Catarina, sul do Brasil. Soil filters planted with macrophytes, known as constructed wetlands, are natural systems designed using engineering criteria which are applied in the treatment of domestic, industrial and agricultural wastewaters. Studies and applications of a combination of these filters with stabilization ponds in the treatment of domestic wastewaters have been increasing since 1990, mainly in Europe. In regions with a subtropical climate, as in the case of southern Brazil, there have been no studies to date which use a sequence of stabilization ponds followed by constructed wetlands in the treatment of domestic wastewaters, contributing to the lack of sanitary facilities in the region. The overall aim of this study is to identify and evaluate the potential for constructed wetlands in the post-treatment of effluent from stabilization ponds applied in a subtropical climate, with a view to applying them as an alternative technology for the decentralized treatment of domestic wastewaters. The basic methodology employed led to four stages, one in the laboratory, two field experiments carried out simultaneously and one computer simulation using the software AQUASIM®. In the laboratory, for a period of seven months, tests were carried out in PVC (DN 150) columns to identify the filter material to be employed in the constructed wetlands. For the field stages, two HFCWs in parallel (10m2 area; 0.60m depth, each unit), planted with Typha domingensis, installed next to two pilot facultative treatment ponds for the secondary treatment of domestic wastewaters, were constructed and evaluated for a period of twenty-two months, in order to identify the potential of the filters in the polishing of the facultative pond effluents, particularly in relation to the removal of suspended solids. Only one HFCW (submitted to a hydraulic loading rate of 83mm/d) was employed in the polishing of the effluent from the facultative ponds while the other remained at rest for twelve months, it then being put into operation as a complementary VFCWs unit (also with a hydraulic loading rate of 83mm/d and planted with the same macrophyte) for the second field stage. For this second field stage, carried out for a period of nine months, six VFCW modules were installed (2.57m2 area in each module, with a plant density of 4seedlings/m2 of Typha domingensis), and submitted to different hydraulic loading rates (153.70mm/d, 230.74mm/d and 307.39mm/d) and different suspended solids loads (10gSS/m2.d, 15gSS/m2.d and 20gSS/m2.d), in order to identify the potential for nitrification and denitrification of the anaerobic pond, without the introduction of carbon, offered by the HFCW after VFCWs. The results obtained over all of the stages indicated: (i) the use of sand (d10 = 0.20mm and U = 4.9) as the filter material for the constructed wetlands; (ii) a potential removal of 80% for BOD5 and 94% for SS when using a HFCW after anaerobic, followed by facultative, ponds; (iii) nitrification of 73% of total ammoniacal nitrogen removed in the VFCW with 0.75m of filter material thickness (0.05m of gravel 1 on top, 0.60m of sand in the middle and 0.10m of gravel 1 at the botton), submitted to a hydraulic loading rate of 230.74mm/d and organic loadings of 41gCOD/m2.d, 15gSS/m2.d, 12.7gTKN/m2.d and 10.2g NH4-N /m2.d.; (iv) denitrification in the HFCW of 61% of the nitrate nitrogen in the effluent of the VFCWs, without the need to introduce organic carbon into the filter; (v) an adaptation of the macrophytes in all of the filters; and (vi) a good potential for nitrification in vertical filters through the computational simulation, when using kinetic and stoichiometric coefficients defined by the ASM 1 model (Active Sludge Model N°1). From the conclusions generated by this study, the use of constructed wetlands together with stabilization ponds in the treatment of domestic wastewaters can be recommended, particularly for places with a population density lower than 50 inhabitants/Km2, as is the case for eight of the thirteen municipalities of Greater Florianopolis, state of Santa Catarina, Brazil.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T20:27:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T02:48:19Z : No. of bitstreams: 1 141952.pdf: 47087211 bytes, checksum: 427805853f87a78f3d6873ce079d61a1 (MD5)