Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T18:38:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T16:16:36Z : No. of bitstreams: 1 175238.pdf: 39520541 bytes, checksum: a3a513f0e1e74ec5cf9950e29eb84ef3 (MD5) / Este trabalho tem por objetivo o estudo de um meio filtrante para possibilitar a construção de unidades de filtração mais compactas e leves, verificando o desempenho, a eficiência e a eficácia de um novo material filtrante de esponjas de poliuretano. Para realizar a pesquisa foi construído um filtro-piloto em acrílico com 30 cm de altura e 12 cm de diâmetro, composto por duas placas perfuradas de alumínio, entre as quais ficaram inseridos o meio filtrante e um eixo central com rosca o qual permite a compressão e descompressão das esponjas. Três variedades de esponjas de poliuretano foram utilizadas, rosa, cinza e preta com 95,25%, 45,43% e 97,65% de porosidade, respectivamente, com compressões de 50, 70 e 80%. O filtro-piloto foi instalado ao lado do decantador da Estação de Tratamento de Água da Companhia Catarinense de Águas e Saneamento (CASAN), no Balneário Camboriú. A água que alimentou o filtro-piloto foi a água decantada da ETA e a água de lavagem, a água tratada distribuída pela CASAN. O piloto trabalhou com uma carreira média de filtração de oito horas e taxas de filtração na ordem de 251 m3/m2.dia. Foram analisadas as condições hidráulicas e a eficiência do filtro-piloto através de ensaios de cor aparente, turbidez, perda de carga e a taxa de filtração. Com base no trabalho concluiu-se que a esponja cinza apresentou maior eficiência para a filtração de 70% de compressão, com valores satisfatórios para uma porosidade bem elevada. Constatou-se também que o filtro manteve uma turbidez constante com alterações na água decantada, o que prova que além de sua utilização na filtração, possui propriedades que permitem utilizá-lo em polimento final no tratamento de águas para fins potáveis.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológco. Programa de Pos-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-23T07:08:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 248446.pdf: 3536538 bytes, checksum: b30f2bd885d9f4bffa45e3a3ea78beb4 (MD5) / A disposição dos resíduos sólidos tem sido um grande problema em virtude da preocupação crescente da preservação ambiental. A rápida industrialização e urbanização resultaram num incremento do consumo de produtos ou materiais diversos, conseqüentemente, aumentando a geração de resíduos sólidos, principalmente nas grandes cidades e regiões metropolitanas. Uma das alternativas mais utilizadas para dispor os resíduos sólidos são os aterros sanitários. Mas esta técnica requer cuidados na sua execução para que atenda às normas ambientais, como a impermeabilização da camada de base e a cobertura do aterro. Os lixiviados gerados pela degradação biológica dos resíduos contidos no seu interior e pela ação das chuvas que infiltram pelo mesmo podem contaminar os recursos hídricos. Os lixiviados caracterizam-se pela sua composição complexa e sua variabilidade em relação à quantidade e qualidade gerada. Sua composição e a concentração de substâncias poluidoras são influenciadas pelos tipos de resíduos depositados no aterro. Em geral os lixiviados, ou chorume como são comumente denominados, apresentam altas concentrações de contaminantes orgânicos representados pela demanda química de oxigênio (DQO) e demanda bioquímica de oxigênio (DBO), e também com altas concentrações de amônia. Diversos tratamentos são utilizados a fim de minimizar o impacto do lixiviado de aterros no meio ambiente. De forma básica os tratamentos se dividem em biológicos e físico-químicos, com maior ênfase no tratamento biológico. O lixiviado de lixo é um líquido com elevado potencial poluente, os métodos convencionais utilizados em seu tratamento têm descartado-o com intensa coloração e alta toxicidade. Este trabalho teve como objetivo implantar em escala piloto um sistema de filtração direta ascendente, para o tratamento do lixiviado "in natura", proveniente do aterro sanitário da cidade de Biguaçu - SC. O estudo foi desenvolvido em duas etapas utilizando cloreto férrico, sulfato de alumínio e sulfato ferroso como coagulantes principais, a primeira com o objetivo da otimização dos parâmetros operacionais através dos ensaios de bancada utilizando o equipamento Jar Test, a segunda etapa já com os parâmetros ótimos conhecidos (Gradientes de velocidade para a mistura rápida, tempo da mistura e dosagem de coagulante) partiu-se para os ensaios no piloto, como acompanhamento da eficiência do tratamento foram utilizadas rotinas analíticas para a determinação da sua eficiência. O filtro ascendente foi construído com tubos de PVC de 150 mm de diâmetro e 4,2 m de altura tendo como meio filtrante pedregulho e areia com diversas granulometrias. A taxa de filtração aplicada foi de 100 m3/m2.d. O tratamento do lixiviado por filtração direta ascendente teve redução significativa da maioria dos parâmetros analisados, destacando a redução de aproximadamente 90% de cor aparente, DQO 65%, DBO 45% e amônia 33%. The disposition of solid residues has been a great problem due to the growing preoccupation of environmental preservation. The quick industrialization and urbanization resulted in an increase of consumption of products or diverse materials, consequently increasing the generation of solid residues, especially in the large cities and metropolitan areas. One of the most used alternatives to dispose of solid residues is the sanitary landfill. However, this technique requires detailed care in its execution in order to attend environmental norms, such as the waterproofing of the base layer and the cover of the landfill. The leachates generated by biological degradation of the residues contained in the interior of the landfill and by action of rains that infiltrate it may contaminate water resources. Leachates are characterized by their complex composition and their variability related to the quantity and quality generated. Their composition and the concentration of polluting substances are influenced by the types of residues deposited in the landfill. Leachates or manure, as they are commonly denominated, present high concentrations of organic contaminants represented by the chemical demand of oxygen (CDO) and by the biochemical demand of oxygen (BDO), and also with high concentrations of ammonia. Several treatments are used in order to minimize the impact of leachates of landfills on the environment. They basically are divided in biological and physical-chemical, with a greater emphasis on biological treatment. The garbage leachate is a liquid with a high polluting potential, and the conventional methods used in its treatment have discarded it with intense coloration and high toxicity. This study had the objective to implant, on a pilot scale, a direct ascending filtration system for the treatment of "in natura" leachates coming from the sanitary landfill of the city of Biguaçú, SC. The study was developed in two phases using ferric chloride, aluminum sulphate and ferrous sulphate as the main coagulants, the first with the objective of optimizing the operational parameters through tests of bench using the Jar Test equipment, and the second phase, with the optimum parameters already known (Gradients of velocity for the fast mixture, time of mixture and dosage of coagulant), parted for the tests on the pilot, as a follow-up of the efficiency of the treatment analytical routines were used for the determination of its efficiency. The ascending filter was built with PVC tubes of 150 mm diameter and 4.2 meters of height, having as a filtration environment small rocks and sands of several granulometries. The rate of filtration applied was of de 100 m3/m2.d. The treatment of leachates by direct ascending filtration had a significant reduction of most of the parameters analyzed, point out to the reduction of approximately 90% of the apparent color, CDO 65%, BDO 45% and ammonia 33%.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-23T21:08:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 251731.pdf: 981472 bytes, checksum: 24c452908911127882f50da313ef49fb (MD5) / O trabalho teve como objetivo avaliar a utilização de filtros no polimento de efluentes de lagoas de estabilização para o tratamento de dejetos de suínos visando o reúso do efluente do filtro de pedras na irrigação. O filtro de areia (FA) em escala reduzida recebe parte do efluente de uma lagoa facultativa aerada e consiste na passagem dos líquidos afluentes em escoamento horizontal através de leito filtrante em areia grosseira. As dimensões do filtro são: 3 m de largura por 6 m de comprimento e 0,50 m de profundidade com 0,10 m de altura de folga. O volume útil é de 7,2 m3 e o meio filtrante é constituído de seixo rolado, em seu primeiro meio metro inicial e último meio metro final, e areia grosseira. A vazão média do FA foi de 1,8 m3/d. e a taxa hidráulica aplicada de 0,25 m3/m3.d. O filtro de pedras (FP) em escala real recebe o efluente de uma lagoa de maturação, consiste na passagem dos líquidos afluentes em escoamento horizontal através de leito filtrante de pedregulhos. Suas dimensões são: 7 m de largura por 20 m de comprimento e 0,60 m de profundidade com 0,20 m de altura de folga. O volume útil é de 56 m3 e o meio filtrante é constituído de seixo rolado (material facilmente encontrado na região de formato elíptico) de granulometria variada (30-300 mm). A vazão média do FP foi de 7,6 m3/d. e a taxa hidráulica aplicada de 0,14 m3/m3.d. A partir do monitoramento, verificou-se eficiências medianas de remoção de 13% de DBO5t no FP; 4% de DQOt no FP, sendo que o FA não obteve remoções de DBO5t e DQOt; 3% de N-NH3 no FA e 18% no FP; 6% de NTK no FA e no FP; 63% de SST no FA e 17% no FP; 25% de Clorofila a no FA e 36% no FP; 26% de Turbidez no FA e 24% no FP; 19% de Fósforo Total no FA e 22% no FP; 27% de E. Coli no FA e 18% no FP. O efluente da saída do FP obteve classificação C4-S2 e concentração de Sólidos Totais variando de 550-3800 mg/L, sendo não recomendada, a prática de reúso na irrigação.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:27:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331124.pdf: 14405855 bytes, checksum: f77c07e4675734e6ca2daa670f9a9367 (MD5) Previous issue date: 2014 / Neste trabalho, buscou-se avaliar a tecnologia da filtração lenta retrolavável no tratamento de água de lago com vistas a suprir as necessidades de consumo humano. Foram propostas duas formas de retrolavagem, utilizando a água filtrada ou bruta, sempre, comparadas a um filtro controle com limpeza por raspagem. O objetivo da pesquisa foi avaliar a eficiência dos filtros no tocante a parâmetros físicos, químicos (com destaque para carbamatos: metomil, carbofurano e carbaril) e biológicos (simulados por microesferas fluorescentes), bem como avaliar a eficiência da retrolavagem em filtros lentos. Foram construídos dois sistemas de filtração, sendo um em escala real e outro em escala piloto. Todas as unidades de filtração eram de escoamento descendente, operaram com taxa de filtração de 4 m3/m2 dia e carga hidráulica variável. Durante o monitoramento dos filtros em escala real, foi possível realizar 18 de filtração válidas, em que não se observou diferença significativa de duração entre os filtros controle (FLC) e os filtros retrolaváveis com água filtrada (FLR) e com água bruta (FLRb). Com relação aos parâmetros de qualidade de água cor e turbidez, o FLC teve melhor desempenho que os demais filtros no tocante cor aparente e verdadeira e com relação a remoção de cianobactérias o filtro FLR obteve melhor desempenho. Nos filtros em escala piloto, nos quais foram avaliados os contaminantes específicos (microesferas e carbamatos), formaram um total de seis filtros, agrupados dois a dois (filtros lentos convencionais/retrolaváveis), em que cada grupo de filtros tinha diâmetro efetivo do material filtrante distintos. A granulometria do material filtrante não pareceu interferir na qualidade da água, no entanto o método de limpeza mostrou que os filtros com limpeza por raspagem foram mais efetivos que seus pares retrolaváveis na maior parte dos parâmetros analisados. Para os carbamatos estudados, observou-se remoção máxima de 19,30, 36,94 e 63,80% para o metomil, carbofurano e carbaril respectivamente, não sendo observada também diferença significativa entre os filtros avaliados. Para as microesferas, todos os filtros alcançaram eficiência de 4,75 Log, depois de 8 horas de filtração. Em função dos resultados obtidos, pode-se considerar que o trabalho contribui para facilitar a operação de filtros lentos, com adoção da retrolavagem, o que pode resultar no aumento do uso desta tecnologia principalmente em comunidades isoladas, desprovidas de tratamento e abastecimento público de água.<br> / Abstract: This study aimed to evaluate the backwash slow sand filtration technology in treatment of lake water in order to solve the needs of human consumption. Two forms of backwash were proposed, using filtered and raw water, always compared with a control filter cleaned by scraping. The research objective was to evaluate the efficiency of filtersin relation to physical, chemical parameters (specially carbamates: methomyl, carbofuran and carbaryl) and biological (simulated by fluorescent microspheres), as well as the efficiency of backwash in slow sand filters. Two pilot systems were built a real scale and other smallscale. All filter units are downflow, operated with filtration rate of 4m3/m2dia and hydraulic head variable. During monitoring of full-scale filters, was possible to carry 18 filtration run where no significant difference was observed in duration between the filter control (FLC) and backwashed filter with filtered water (FLC) and raw water (FLRb). Regarding water quality parameters color and turbidity the FLC performed better than other filters regarding apparent and true color, with respect to the removal of cyanobacteria FLR filter performed better than others filters. In small-scale filters which were evaluated specific contaminants (microspheres and carbamates) are a total of six filters, grouped two by two, forming three sets of conventional / backwash slow sand filter where each filter group had distinct effective diameter. The diameter of the filter material did not appear to affect the quality of water however, but scraping method of cleaning was more effective than their backwashed pairs, in most parameters. For carbamates studied the maximum removal of 19,30, 36, 94 and 63,80% for methomyl, carbaryl and carbofuran, respectively, there was no significant difference between the evaluated filters. For all filters microspheres efficiency reached 4,75 log after eight hours of filtration. Depending on the results obtained, it can be considered that the work helps to facilitate the operation of slow sand filters, with adoption of backwash in slow sand filters, and could result in an increased use of this technology especially in isolated communities, which have no treatment and supply of drinking water.

LIMA, J. A. P. Dupla filtração utilizando filtro de pressão à montante de filtro ascendente em manaciais eutrofizados. 2011. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-05-13T17:46:30Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_japlima.pdf: 1958448 bytes, checksum: 72c7a36501667a4481d0c7266de3e487 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-16T19:06:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_japlima.pdf: 1958448 bytes, checksum: 72c7a36501667a4481d0c7266de3e487 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-16T19:06:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_japlima.pdf: 1958448 bytes, checksum: 72c7a36501667a4481d0c7266de3e487 (MD5) Previous issue date: 2011-06-17 / The process of treatment by direct filtration is often selected to treat water with reasonable quality (low to medium levels of color, turbidity and algae). In this process, the changes - particularly with regard to algae blooms - cause overload problems in the filters, since the particulate fraction must be removed at the filter media. It was identified therefore the need to seek alternative solutions to alleviate the burden of rapid filters. Several water supply systems operated by the Water and Sewerage Company of Ceará - CAGECE adopt the Ascending Direct Filtration (ADF) as treatment technology, a solution which at the time of its implementation was compatible with the characteristics of the raw water. Currently, due to eutrophication of water sources and the resulting blooms of many kinds of algae, systems work critically overloading filters and causing large water loss (the need for constant filters back washing) to meet quality standards set by legislation. The deployment of a unit placed before the existing filters to condition the raw water to the existing treatment stumbles on anoperational problem since much of the available studies adopts upflowfollowed by dowflowfilters which in the hydraulic point of view precludes the use of the existing structures. The unit of pre-treatment installed allowed the suitability of raw water with high presence of algae to the limitations of direct upflow filtration system, improving the quality of the water produced and reducing losses of treated water by the wash procedures. The pressure filter PFP1 (bed with Te = 2.4 and Cd = 1.2) operating at a filtration rate of 400 m3/m2.day showed a removal of 50% of apparent color and 65% of turbidity with a head loss remaining below 1 m.w.c. and a mean filtration runof 2.5 hours. The system of filters showedwater losses of 6.2%, smallerwhen compared to the upflow filter operating allone (16.2%) / O processo de tratamento por filtração direta costuma ser selecionado para o tratamento de água com qualidade razoável (baixos a médios teores de cor, turbidez e algas). Nesse processo, as mudanças de qualidade - particularmente no que tange à proliferação de algas - provocam problemas de sobrecarga nos filtros, uma vez que toda fração particulada deve ser removida nos meios filtrante. Identifica-se desta forma a necessidade de se buscar soluções alternativas para aliviar a sobrecarga dos filtros rápidos. Vários sistemas de abastecimento de água operados pela Companhia de Água e Esgoto do Ceará - CAGECE adotam a Filtração Direta Ascendente (FDA) como tecnologia de tratamento, solução que à época de sua implantação mostrou-se compatível com as características dos mananciais. Atualmente, devido à eutrofização dos mananciais e conseqüentes florações dos mais diversos tipos de algas, os sistemas trabalham de forma crítica com sobrecarga de filtros e grande perda de água (necessidade de constantes lavagens dos filtros) para atender aos padrões de qualidade definidos pela legislação. A implantação de uma unidade à montante dos filtros existentes para pré condicionar a água bruta e adequá-la ao tratamento existente é opção, mas esbarra em um problema de caráter operacional já que grande parte dos estudos disponíveis na literatura adota filtros ascendentes seguidos de descendentes, o que do ponto de vista hidráulico compromete o aproveitamento das estruturas existentes. A unidade de pré-tratamento possibilitou a adequação da água bruta com elevada presença de algas às limitações do sistema de filtração direta ascendente, melhorando a qualidade da água produzida e reduzindo as perdas de água tratada nas lavagens de filtros. O filtro de pressão PFP1 (leito com Te=2,4 e Cd=1,1) operando com uma taxa de filtração de 400 m3/m2.dia apresentou uma remoção de 50% de cor aparente e 65% de turbidez com perda de carga permanecendo abaixo de 1 m.c.a. ao longo de uma carreira de filtração média em torno de 2,5 horas. O sistema com filtro de pressão a montante do filtro ascendente apresentou ainda perdas com água de lavagem (6,2%) menores em comparação ao filtro ascendente operando isoladamente (16,2%).

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2016-05-18T19:28:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Fernanda Bastos.pdf: 2383262 bytes, checksum: 97593c61028106e6c41a5fb1222c092c (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-06-14T18:04:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Fernanda Bastos.pdf: 2383262 bytes, checksum: 97593c61028106e6c41a5fb1222c092c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-14T18:04:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Fernanda Bastos.pdf: 2383262 bytes, checksum: 97593c61028106e6c41a5fb1222c092c (MD5) / Diante de problemas de escassez de água na atualidade, o uso de fontes alternativas de suprimento é citado como solução para a conservação de água. Dentre essas fontes destaca-se o aproveitamento de água de chuva, que se caracteriza por ser uma solução simples e barata para se preservar água potável. Dentro deste contexto, esta pesquisa promoveu uma caracterização da água da chuva, viabilizando um sistema de tratamento desta água que tenha menor demanda operacional possível e que contribua para melhorar a qualidade de vida de populações que não têm acesso à água potável, com o menor impacto possível ao meio ambiente. Este trabalho estabelece as diretrizes para a concepção e elaboração de um projeto de abastecimento de água, onde o tratamento será através de Filtros Lentos e desinfecção ultravioleta, uma vez que a cloração – método mais tradicional – demanda um custo operacional mais elevado e também é rejeitada por algumas comunidades, devido ao sabor conferido à água clorada. Para a captação da água da chuva utilizaram-se os telhados dos prédios localizados no Parque Experimental do Núcleo Água, que foram construídos com telha metálica e possuem área de projeção total de, aproximadamente, 180m². Anexo ao prédio construiu-se um sistema de armazenamento e tratamento da água da chuva, composto por dois filtros lentos verticais e lâmpadas ultravioleta. A caracterização foi realizada por meio de 12 análises físico-químicas semanais: temperatura, pH, turbidez, cor verdadeira, sólidos suspensos, dissolvidos e totais, acidez, alcalinidade, dureza, cloretos, sendo que as três primeiras eram realizadas diariamente. E por meio de análises microbiológicas, como: coliformes termotolerantes, coliformes totais e Escherichia coli. Foi analisada a água de chuva sem tratamento, após passagem pelos filtros lentos com diferentes taxas de filtração (4, 6 e 8 m3/m2.dia) e após passagem pela desinfecção UV, com intensidade média de 0,57 mW/cm2. A água de chuva analisada pode ser classificada de acordo com o CONAMA 357/05 como de classe 1 e de acordo com a NBR 12.216/92 como tipo B, sendo necessária em ambas classificações um tratamento para o consumo humano. A qualidade da água de chuva, após filtração lenta, em relação à Portaria 518/04, do Ministério da Saúde, foi, em geral, satisfatória, porém, é necessária desinfecção para ser considerada potável. A taxa de radiação UV aplicada apresentou boa eficiência na remoção dos microorganismos estudados, tornando-a própria para consumo humano. / In the face of water scarcity problems in the present time, the use of alternative supply sources is cited as solution for the water conservation. Among these sources, the main is the rainwater catchment system, characterized by a simple and cheap solution to preserve drinking waters. In this context, this research promoted a characterization of the rainwater, making it possible a system of treatment of this water making viable the smallest operational demand possible, and thus, contributes to improve the quality of life of populations that do not have access to drinking waters with low impact possible to the environment. The present work establish the guidelines for the conception and elaboration of a project of water supply, where the treatment will be through Slow Filters and ultraviolet disinfection – keeping in mind that the chlorination, conventional method, demand a operational high cost, and also is rejected by some communities, because of the taste of the chlorinated water. The roofs of the building located in the “Parque Experimental do Núcleo Água” were utilized for the rainwater capitation, were constructed with metallic tile and, approximately, 180m ² of total projection area. Annex to the building was constructed a system of storage and treatment of the rainwater, is formed by two vertical slow filters and ultraviolet light bulbs. The characterization occurred through by 12 weekly physical-chemical analyses: temperature, pH, turbidity, true color, suspended solids, dissolved solids and total solids, acidity, alkalinity, hardness, chloride -the first three were carried out every day; and microbiological analyses, like: thermo tolerant and total coliforms and Escherichia coli. The rainwater was analyzed without treatment after passage through the slow filters with different filtration rates (4, 6 e 8 m3/m2 day), and after passage through ultraviolet disinfection with average of the 0,57 mW/cm2 . The rainwater analyzed can be classified according to CONAMA 357/05 is class 1 and according to NBR 12.216/92 is type B, being necessary in both classifications a treatment for the consumption. The quality of rainwater, after slow filtration, regarding Brazilian Ministry of Health Directive # 518/04, was, in general satisfactory, but is necessary the disinfection to be considered drinking water. The rate of ultraviolet radiation applied showed good efficacy for removal of microbiological studied in this research, being suitable for drinking.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:44:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313539.pdf: 1267939 bytes, checksum: 6a4eecefaa6ca7411fb3ae0021066ec0 (MD5) / O tanque séptico é uma das tecnologias do saneamento descentralizado mais empregada para o tratamento de esgoto doméstico no Brasil, sendo utilizado por cerca de um quarto da população. Em sua operação é gerado em média um litro de lodo de esgoto por pessoa diariamente, o que remete à produção de um volume considerável deste resíduo em escala nacional. Devido suas características físico-químicas e biológicas, o lodo de tanque séptico necessita de processos de gestão eficientes, a fim de eliminar os seus impactos à saúde pública e ao ambiente, e de valorizar o seu potencial de uso agrícola. Os objetivos deste estudo foram caracterizar o lodo bruto de um tanque séptico, avaliar a eficiência de dois filtros plantados com macrófitas no tratamento de lodo de tanque séptico, denominados F1 e F2, com 4,3 m² de área superficial, 0,75 m de leito filtrante e diferentes espessuras de lodo acumulado, caracterizar o lodo acumulado formado na operação dos filtros e monitorar o seu processo de desaguamento e mineralização. A operação dos filtros foi realizada semanalmente durante os meses de maio a novembro de 2010, com taxa de alimentação de 125 kgST.m-².ano-1, fluxo em batelada e tempo de detenção hidráulica de 6 dias. O lodo séptico bruto e o líquido percolado gerado na operação dos filtros foram coletados e analisados semanalmente. Foram avaliados os parâmetros DQO, pH, alcalinidade, sólidos totais, sólidos totais voláteis, sólidos totais fixos, nitrogênio amoniacal, nitrito e nitrato, e fósforo ortofosfato. Os processos de desaguamento e mineralização do lodo acumulado na superfície de cada filtro foram monitorados durante os meses de outubro de 2010 a outubro de 2011 com a análise dos parâmetros ST e STV. Para a caracterização do lodo acumulado foram analisados os parâmetros pH, matéria orgânica, carbono orgânico total, nitrogênio total, fósforo total, potássio total, cálcio total, magnésio total, e os metais pesados, cobre, cádmio, chumbo, cromo, níquel e zinco. Os filtros apresentaram eficiências superiores a 87% na remoção da matéria orgânica e nutrientes. A espessura da camada de lodo acumulado não apresentou interferência na remoção dos parâmetros DQO, N-NH4+ e P-PO43-, contudo a camada de lodo mais espessa do filtro F1 pode ter influenciado para a melhor remoção dos sólidos totais observada neste filtro. O lodo acumulado dos filtros F1 e F2 apresentaram a maior concentração de ST, 51 e 49%, respectivamente, 83 dias após o último ciclo de alimentação dos filtros. O lodo acumulado nos filtros F1 e F2 apresentou teores de matéria orgânica na faixa de 22,5-39,0%, de nitrogênio total entre 1,1-2,0%, e conteúdos médios de 0,7% de fósforo total e 0,08% de potássio total. As concentrações de metais pesados no lodo acumulado de ambos os filtros estão dentro dos limites permitidos pela legislação nacional para uso agrícola.<br> / Abstract : The septic tank is a decentralized sanitation technology most often employed for the treatment of domestic sewage in Brazil, being used by about a quarter of the population. In its operation is generated on average one liter of sewage sludge per person daily, which leads to the production of a considerable amount of this waste on national scale. Due to physicochemical and biological characteristics, sludge from septic tank needs efficient management processes in order to eliminate their impacts to public health and the environment, and enhance their potential for agricultural reuse. The objectives of this study were to characterize the raw sludge from a septic tank, to evaluate the efficiency of two constructed wetlands in the treatment of septic sludge, called F1 and F2, with 4.3 m² surface area, 0.75 m filter bed and different thicknesses of accumulated sludge, to characterize accumulated sludge formed in the operation of the filters and to monitor the process of dewatering and mineralization. The operation of the filters was carried out weekly during the months of May to November 2010, with feed rate of 125 kgTS.m-².year-1, batch flow and hydraulic retention time of 6 days. The raw septic sludge and leachate generated in the operation of the filters were collected and analyzed weekly. Were evaluated the parameters COD, pH, alkalinity, total solids, total volatile solids, total fixed solids, ammonia, nitrite and nitrate, and orthophosphate. The process of dewatering and mineralization of accumulated sludge on the surface of each filter was monitored during the months of October 2010 to October 2011 with the analysis of the parameters TS and VS. For the characterization of accumulated sludge were analyzed pH, organic matter, total organic carbon, total nitrogen, total phosphorus, total potassium, total calcium, total magnesium, and heavy metals, copper, cadmium, lead, chromium, nickel and zinc. The filters had efficiencies greater than 87% in the removal of organic matter and nutrients. The thickness of the accumulated sludge not showed interference on removal of the parameters COD, NH4+-N and PO43--P, however the thickest layer of accumulated sludge in the filter F1 may have influenced for better removal of total solids found in this filter. The accumulated sludge in the filters F1 and F2 showed the highest concentration of TS, 51 and 49%, respectively, 83 days after the last feeding cycle of the filters. The accumulated sludge in the filters F1 and F2 showed organic matter levels in the range of 22.5-39.0%, total nitrogen between 1.1-2.0%, and average content of 0.7% total phosphorus and 0.08% potassium total. The concentrations of heavy metals in the accumulated sludge of both filters are within the limits allowed by national legislation for agricultural reuse.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-26T00:44:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 312306.pdf: 6788618 bytes, checksum: 4f283fb597c40c49feeb13c043f59796 (MD5) / A filtração em margem, FM, consiste em induzir o escoamento da água das fontes superficiais, localizadas em formações geológicas de tipo aluvião ou não consolidadas, até poços e galerias adjacentes. A fim de estudar e comparar a FM com a filtração direta (FD), foi realizado um estudo de FM no nível piloto, no manancial Lagoa do Peri em Santa Catarina. Para isso, foram construídos três sistemas diferentes: piezômetros, colunas preenchidas com sedimento do fundo da Lagoa e bio filtro de pedra pomes, test filter (TF). Nesses sistemas, foram estudadas as variações da qualidade da água, características redox, remoção de matéria orgânica natural (MON) e remoção dos precursores de trialometanos (TAM). Paralelamente, foi caracterizada a água, obtida por FD, no local. A hidrogeologia local é do tipo depósito litorâneo com textura arenosa, condutividade hidráulica média de 10-4 m/s e profundidade do aquífero (18 m), apropriados para a FM. A cor e turbidez foram removidos atingindo valores abaixo das exigidas pela norma, nos primeiros centímetros de infiltração (1 dia de percurso). Da mesma forma, a maioria da MON foi removida ao início da infiltração, acompanhada pela aparição de condições redutoras, que comprometeram a qualidade da água, pela presença de ferro, manganês e sulfeto de hidrogênio. A remoção de MON e precursores de TAM foi próxima de 45-35% de carbono orgânico dissolvido e total (COD e COT) e 70% de precursores, após 100 dias de percurso. Porém, a dessorção/dissolução de carbono orgânico sólido (COS), previamente depositado no subsolo, reduziu a remoção, especialmente durante os meses mais quentes. Houve uma redução preferencial dos precursores de TAMs, em relação à MON total. A remoção da MON e de precursores, sem o fenômeno de dessorção/dissolução, mostraram uma cinética de primeira ordem. O COD e os precursores de TAM, relacionados com uma fração de MON facilmente biodegradável, foi removido em menos de 2 dias de percurso; outra fração menor, moderadamente degradável, precisou de 100 dias. A MON e precursores residuais foram não degradáveis, em condições práticas de FM. Dessa forma, a maior capacidade da FM foi atingida após 100 dias de percurso. As condições redox da água tratada por FM se apresentaram como a principal desvantagem da mesma, frente à FD. No entanto, a infraestrutura do sistema de FD poderia ser utilizada como pós-tratamento da água provinda por FM, em condições anaeróbias.<br> / Abstract : Bank filtration, BF, consists into induced surface water, located on alluvial and non-consolidated geological formation, to flow to pumping wells and galleries installed on their banks. BF was studied and compare with direct filtration (DF) in pilot scale in Lagoa do Peri Lake, Santa Catarina. Three diferent systems were constructed: a piezometer on the banks, columns filled with sand from the lake bottom and a pumice stone bio-filter, test filter (TF). The systems permit to study water quality parameters, redox conditions and the remval of natural organic matter (NOM) and thrihalomethanes (THM) precursors. At the same time BF treated water from the same lake was monitored. Sandy littoral deposits form the local hydrology of the study site; with mean hydraulic conductivity of 10-4 m/s and 18 m aquifer depth, typical characteristics for BF application. Turbidity and apparent color were removed in the first centimeters of infiltration (1 day of nitration). In a similar way most of the NOM was also removed at the beginning of the infiltration. A shift to reductive conditions was also observed with the presence of iron, manganese and hydrogen sulphide in the filtrate water. NOM (as total and dissolved organic carbon) and THM precursor removal was about 45-35% and 70% respectively, after 100 days of infiltration. However, desorption/dissolution of organic carbon from the subsoil was observed principally during the warmer months. There was a preferential THM precursor removal in relation to the total NOM. The NOM and precursors removal showed a first order kinetics during the nom desorption/dissolution period. The dissolved organic carbon and the precursors corresponding with an easily degradable fraction were removed during the first 2 days of infiltration. A second, moderately degradable fraction was removed in 100 days. The residual NOM and precursors were considered nom degradable in practical conditions. Therefore, the highest BF capacity was at 100 days of travel time. Finally, comparing BF with DF, the reduced redox conditions seem to be the principal disadvantage of the former. However, the existing DF infrastructure could be used to treat the BF water.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:46:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 222214.pdf: 3768714 bytes, checksum: edb9e10e4bd0a1bd6e0097ebbaab805c (MD5) / A floculação pode ser realizada em meio granular fixo ou expandido, em tempos da ordem de 2 a 5 minutos. A floculação em meio granular expandido surgiu da necessidade de evitar a retenção de sólidos, para manter inalteradas as condições de floculação no reator. A operação necessita de condições hidráulicas em termos de gradiente de velocidade e tempo de floculação, que nem sempre podem ser obtidas utilizando materiais granulares naturais como areia e carvão antracitoso. Diante dessa necessidade, foram estudados em sistema piloto, composto por floculação e filtração rápida descendente, materiais sintéticos esféricos e não esféricos, com diâmetro entre 3 e 6 mm. Inicialmente as condições hidráulicas dos materiais granulares como expansão e velocidade mínima de fluidificação, foram avaliadas utilizando-se água tratada. A floculação em sistema piloto, precedida de ensaios em jarteste, foi feita com água da lagoa do Peri, caracterizada por valores relativamente baixos de cor e turbidez, e forte presença de fitoplâncton. Dentre os materiais estudados um foi escolhido para testar a floculação como pré-tratamento à filtração direta descendente. Os resultados mostram que apenas a floculação em meio granular expandido permitiu a autolimpeza dos floculadores. Os materiais utilizados permitiram a obtenção de valores adequados de gradiente de velocidade para produção de flocos. A pré-floculação aumentou a duração das carreiras de filtração em 68% e melhorou a qualidade da água filtrada, quando associada à mudanças no meio filtrante e no coagulante. Um exemplo de comparativo econômico entre floculador mecânico de paletas, hidráulico de chicanas verticais, e de meio granular expandido, mostrou que esse último possui custo 50% menor.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:24:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 322465.pdf: 8162126 bytes, checksum: 8ec85635212ce86f21701690308bb139 (MD5) Previous issue date: 2013 / A utilização da madeira como elemento filtrante em tratamento de água pode ser uma forma eficiente e de baixo custo, já que a madeira é um material renovável. O estudo foi desenvolvido em duas etapas, mediante a construção de sistemas pilotos. Etapa I, estudo em escoamento frontal e Etapa II, estudo em escoamento tangencial helicoidal. Foram estudadas 3 espécies: caixeta (Tabebuia cassinoides Lam. P. DC.), garapuvu (Schizolobium parahyba Vell. Blake) e pinus (Pinus elliottii). Foram determinadas imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV), com aproximações iguais para as três amostras no sentido dos poros, paralelo às fibras. Com relação à permeabilidade das madeiras estudadas, observou-se que quanto mais porosa for a madeira, maior será sua permeabilidade e menor será sua massa aparente. Os poros das madeiras podem se enquadrar dentro da faixa da microfiltração. A filtração no sentido transversal das fibras não foi interessante, por apresentar baixíssima taxa de filtração e requerer uma pressão de trabalho alta. Com relação à filtração com escoamento frontal, considerando ao mesmo tempo qualidade e produção de água, a pinus foi a melhor opção. Existe uma correlação entre massa específica da madeira e sua porosidade. Neste trabalho, a massa específica de 0,50 g/cm³ e uma porosidade na faixa de 40 % foram interessantes para o tratamento. Entre as madeiras estudadas, o diâmetro de poro com maior desempenho foi em torno de 0,02 mm. Os resultados na filtração com escoamento tangencial helicoidal geraram uma remoção média de 70% da cor aparente e remoção média de 93% de turbidez. A pressão de trabalho, não ultrapassou 30 mca, para uma taxa de filtração 15 m³/m².d. Os ensaios de filtração tangencial helicoidal envolvendo coagulação demonstraram melhores resultados e maior eficiência no tempo de filtração. A colmatação sobre a superfície da madeira chegou a uma profundidade de 5 mm, não sendo encontrado em 10 mm. Este sistema de tratamento gerou baixo consumo de energia (por trabalhar com baixas pressões) e utilizou matéria-prima renovável.