O crescimento populacional, o desenvolvimento industrial e a expansão agrícola resultaram no aumento da geração de resíduos sólidos e na necessidade de se efetuar seu descarte de forma adequada e não prejudicial ao meio ambiente, principalmente aos recursos hídricos. O uso de aterros controlados é um dos métodos de disposição final de resíduos no solo, e possui falhas nas estruturas de apoio ambiental como sistemas de drenagem, impermeabilização, controle de entrada de resíduos, produção de líquidos percolados. Os líquidos percolados apresentam elevado potencial poluidor, e compreende, geralmente, o chorume, a água de infiltração e o material lixiviado, portanto, é importante avaliar sua toxicidade em relação aos ecossistemas aquáticos. Os testes de toxicidade foram realizados com Ceriodaphnia silvestrii, Chironomus xanthus e Daphnia similis e permitiram confirmar a toxicidade aguda destas amostras para os três organismos-teste realizados. Os testes de toxicidade crônica apresentaram diferença significativa, tanto na reprodução quanto na sobrevivência em relação ao controle, com Ceriodaphnia silvestrii. Nos testes com Daphnia similis, foi registrada uma diferença na reprodução apenas na presença de determinados líquidos percolados. Em alguns casos a diferença de precipitação não interferiu na toxicidade, porém nos testes efetuados com Chironomus xanthus foi verificada que a falta de precipitação pode ter aumentado a toxicidade dos líquidos percolados. / Industrial, agrarian and population growth is responsible for the increased amount of solid waste what demands suitable procedures for waste disposal so as to preserve the environment, particularly and water resources. Landfill is one of the methods for final disposal of solid waste, but it is not adequate because it lacks drainage systems, waste input and out put controls, percolation control, etc. Liquid waste from those landfills has a very high polution potential, and includes the leachate, the infiltration water, and the overflow waste. That is why it is important to assess the degree of toxicity of those solid wastes in relation to the aquatic ecosystems. Toxicological tests were carried out with Ceriodaphnia silvestrii, Chironomus xanthus and Daphnia similis allowed to confirm high toxic level in those samples for the three tested organisms. Chronic toxicological tests presented statistic significant difference regarding reproduction and survival in relation to the control samples for Ceriodaphnia silvestrii. Daphnia similis, however presented significant difference in the reproduction in relation to some substances only. In some cases, precipitation did not interfere in the toxicological assessment, but the tests with Chironomus xanthus showed that the lack of precipitation might have affected the toxicology.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:20:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Alinne Gurjao de Oliveira.pdf: 955407 bytes, checksum: b838777fd0715d8674e75ee1515931e8 (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Treatment conjugate landfill leachate and sewage is widely used for reducing the concentration leachate pollutants. Stabilization ponds are the simplest processes, low cost and maintenance, used as alternatives for wastewater treatment. This study aimed to characterize the microbial community present in conjugate treatment in natura of landfill leachate and sewage in stabilization ponds. The experimental system was designed, and monitored at the Experiment Station Biological Sewage Treatment (EXTRABES) State University of Paraiba, Campina Grande - PB, Brazil (7 ° 13'11'' South, 35 ° 52 '31'' West and 550 m above sea level), consisting of four shallow stabilization ponds in series: a facultative pond, followed by three maturation ponds. A daily, the necessary volume of the substrate, from mixing 1% of landfill leachate, in natura, more 99% sewage, used for feeding the series of stabilization ponds. The average removal efficiency of thermotolerant coliforms and helminth eggs was 99.78% and 100%, respectively. The average concentration of the algal mass expressed as chlorophyll was 1032.6 ug / L. 29 taxa were identified phytoplankton included in six taxonomic classes: Cyanobacteria, 8 genres; Chlamydophyceae, 8 genres; Chlorophyceae, 9 genres; Euglenophyceae, 4 genres; Bacillariophyceae, 3 genres, and Zignemaphyceae, 1 gender. / O tratamento conjugado de lixiviado de aterro sanitário e esgoto sanitário é amplamente utilizado para redução da concentração de poluentes dos lixiviados. Lagoas de estabilização são os processos mais simples, de baixo custo e manutenção, utilizados como alternativas para tratamento de águas residuárias. O presente trabalho objetivou caracterizar a comunidade microbiana presente no tratamento conjugado de lixiviado de aterro sanitário in natura e esgoto sanitário em lagoas de estabilização. O sistema experimental foi projetado, construído e monitorado nas dependências físicas da Estação Experimental de Tratamentos Biológicos de Esgotos Sanitários (EXTRABES) da Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande PB, Brasil, (7°13 11 Sul, 35°52 31 Oeste e 550 m acima do nível do mar), constituindo-se de quatro lagoas de estabilização rasas em série, sendo uma lagoa facultativa, seguida de três lagoas de maturação. Foi preparado diariamente, o volume necessário de substrato, a partir da mistura de 1% de lixiviado de aterro sanitário, in natura, mais 99% de esgoto sanitário, utilizado para a alimentação da série de lagoas de estabilização. A eficiência média de remoção de coliformes termotolerantes e ovos de helmintos foi de 99,78% e 100%, respectivamente. A concentração média da massa de algas expressa em clorofila a foi de 1032,6 ug/L. Foram identificados 29 táxons fitoplanctônicos incluídos em seis classes taxonômicas: Cyanobacteria, 8 gêneros; Chlamydophyceae, 4 gêneros; Chlorophyceae, 9 gêneros; Euglenophyceae, 4 gêneros; Bacillariophyceae, 3 gêneros; e Zignemaphyceae, 1 gênero.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Avaliou-se o uso de testes de ecotoxicidade com o organismo-teste Daphnia magna no biomonitoramento de efluentes de ETEs industriais (real e sintÃtico), hospitalares e de aterro sanitÃrio. Para tanto, foram selecionadas algumas ETEs a citar: Industrial Real (Sistema Integrado do Distrito Industrial â SIDI), Industrial SintÃtico (Reator anaerÃbio seguido dos pÃs-tratamentos em Reator em Batelada SeqÃencial â RBS e Processo de OxidaÃÃo AvanÃado â POA do tipo H2O2/UV, tratando um efluente contendo o corante azo Reactive Black 5 - RB5), Hospitalar (Hospital Geral Waldemar de AlcÃntara â HGWA) e Aterro SanitÃrio (Lixiviado coletado na saÃda do sistema de lagoas de estabilizaÃÃo do Aterro SanitÃrio Metropolitano Oeste de Caucaia â ASMOC e submetido a um pÃs-tratamento por meio de um Reator Aerado Submerso â RAS). Os testes de toxicidade aguda realizados com o lixiviado indicaram que o efluente ao sistema ASMOC apresentou CE50 de 68%, o qual podia ser classificado como moderadamente tÃxico. Assim, alÃm de alguns parÃmetros fÃsico-quÃmicos nÃo estarem atendendo à Portaria n 154/02 da SEMACE, os resultados ecotoxicolÃgicos confirmaram o potencial poluidor do lixiviado em questÃo para ser descartado no Riacho Garoto, de baixa capacidade de diluiÃÃo. O pÃs-tratamento aerÃbio realizado no RAS contribuiu bastante na reduÃÃo da toxicidade do lixiviado, tanto em termos fÃsico-quÃmicos quanto em termos ecotoxicolÃgicos, aumentando o valor de CE50 para 95,04%, se configurando como uma boa opÃÃo de pÃs-tratamento. Os resultados obtidos com o esgoto afluente e efluente ao SIDI revelaram que o CE50 passou de 18,05% para 61,90%, mudando a classificaÃÃo de muito tÃxico para moderadamente tÃxico, respectivamente. Entretanto, o estudo efluente do SIDI, com as caracterÃsticas fÃsico-quÃmicas e de toxicidade encontradas, associadas à elevada vazÃo de esgotos tratados, representam um sistema com uma carga poluidora que merece ser investigada no corpo receptor. Em relaÃÃo ao esgoto hospitalar, observou-se que o esgoto bruto apresentou alta toxicidade e um CE50 de 7,27% (muito tÃxico) enquanto que o efluente tratado pela seqÃÃncia de reator UASB e lodo ativado apresentou CE50 de 30,83% (tÃxico). Portanto, os ensaios ecotoxicolÃgicos apontaram para o carÃter tÃxico do efluente em termos agudos, e podemos inferir a toxicidade crÃnica que tal efluente pode causar no corpo hÃdrico, jà que o mesmo pode conter elevadas concentraÃÃes de fÃrmacos, hormÃnios e outros micro-poluentes. O efluente sintÃtico bruto contendo o corante RB5 apresentou CE50 de 23,02%, sendo classificado como efluente muito tÃxico. ApÃs o tratamento no reator UASB, o valor de CE50 caiu para 40,34%, ou seja, houve uma diminuiÃÃo da toxicidade no tratamento anaerÃbio. No pÃs-tratamento pelo RBS ocorreu uma diminuiÃÃo significativa de toxicidade, em que o mesmo pode ser classificado como nÃo tÃxico. Entretanto, o POA do tipo do tipo UV/H2O2 provocou aumento da toxicidade, com o efluente apresentando CE50 de 20,17%, recebendo classificaÃÃo de muito tÃxico. A investigaÃÃo ecotoxicolÃgica em D. magna para avaliar o efeito da concentraÃÃo de H2O2 revelou elevada toxicidade do residual de perÃxido, sendo que em todas as diluiÃÃes testadas houve morte de 100% dos organismos expostos. Portanto, os estudos indicaram que muito embora o processo de oxidaÃÃo avanÃado (POA) do tipo H2O2/UV tenha uma boa perspectiva de aplicaÃÃo no tratamento de esgotos recalcitrantes, o perÃxido residual tem que ser cuidadosamente monitorado, nÃo sà por elevar a DQO do efluente como tambÃm por aumentar a toxicidade deste. Como conclusÃo geral da presente dissertaÃÃo foi possÃvel demonstrar a grande importÃncia dos testes ecotoxicolÃgicos agudos e crÃnicos no biomonitoramento de cargas poluidoras localizadas em corpos de Ãgua do CearÃ, assim como para um melhor entendimento dos processos biolÃgicos e nÃo biolÃgicos de tratamento de esgotos. / We evaluated the use of ecotoxicity tests with Daphnia magna for the biomonitoring of industrial effluents (real and synthetic), hospital effluent and leachate: real industrial wastewater (Integrated System of Industrial District - SIDI), synthetic industrial wastewater (anaerobic reactor followed by the post-treatments Sequential Batch Reactor - SBR and Advanced Oxidation Process - AOP type H2O2/UV, both treating a wastewater containing the azo dye Reactive Black 5 - RB5), Hospital effluent (Hospital Geral Waldemar de AlcÃntara - HGWA) and Leachate collected at the output of the stabilization ponds system located at the Metropolitan Sanitary Landfill West of Caucaia - ASMOC and submit to the post-treatment of Submerged Aerated Reactor - SAR. The acute toxicity tests conducted with the leachate indicated that the effluent from ASMOC system showed EC50 of 68%, which could be classified as moderately toxic. Thus, in addition to some physical and chemical parameters that are not complying with the limits defined in the Portaria nÂ. 154/02 of SEMACE, ecotoxicological results confirm the pollution potential of the leachate to be discharged at the Riacho Garoto, which has low dilution capacity. The post-aerobic treatment performed in SAR showed to greatly contribute in reducing the leachate toxicity in terms of physical-chemical and ecotoxicological characteristics, increasing the EC50 value to 95.04%, and showing to be a good post-treatment option. The results obtained with the real industrial influent and effluent from SIDI revealed that the EC50 increased from 18.05% to 61.90%, switching the classification from very toxic to moderately toxic, respectively. However, the SIDI effluent, considering the physico-chemical properties and toxicity found, associated with the high flow rate of treated wastewater, represents a system with a pollutant load that should be further investigated in the receiving water body. Regarding the hospital wastewater, it was observed that the raw wastewater had a high toxicity, with EC50 of 7.27% (very toxic), while the effluent treated by the sequence of UASB and activated sludge showed EC50 of 30.83% (toxic). Therefore, ecotoxicological tests revealed the toxic character of the effluent in terms of in acute toxicity and it can infer the chronic toxicity that such an effluent can cause in the water body, since it may contain high concentrations of drugs, hormones and other micro-pollutants. The synthetic wastewater containing the azo dye RB5 presented EC50 of 23.02%, classified as very toxic. After treatment in the UASB reactor, the EC50 value increased to 40.34%, i.e. there was a toxicity decrease by the anaerobic treatment. In the post-treatment by SBR, a significant reduction of toxicity was found and the effluent could be classified as non-toxic. However, the UV/H2O2 AOP increased the toxicity, in other words the EC50 decreased to 20.17%, being classified as very toxic. The effect of H2O2 concentration on the ecotoxicological test with D. magna was assessed and showed high toxicity of the residual peroxide, in all dilutions tested, causing death of 100% of the exposed organisms. Therefore, the studies indicated that although the H2O2/UV advanced oxidation process (AOP) has a good prospect for application on recalcitrant compounds, the peroxide residual has to be carefully monitored, not only because it increases the wastewater COD but also because it increases the effluent toxicity. As a general conclusion of this research, it was possible to show the great importance of acute and chronic ecotoxicological tests for the biomonitoring of pollution sources located in CearÃ, and also for a better understanding of biological and non-biological processes applied to wastewater treatment.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Os sistemas de lagoas de estabilizaÃÃo, bastante presentes em aterros sanitÃrios normalmente nÃo sÃo suficientes para o atendimento aos padrÃes ambientais de descarte de lixiviado tratado em Ãguas superficiais. Este trabalho avaliou o emprego das tecnologias aerÃbias do tipo reator aerado submerso (RAS) e reator em batelada seqÃencial (RBS) como opÃÃes de pÃs-tratamento para lixiviado antigo prÃ-tratado em lagoas de estabilizaÃÃo. A coleta do lixiviado se deu na saÃda da Ãltima lagoa de estabilizaÃÃo do sistema de tratamento de lixiviado (duas anaerÃbias em sÃrie, seguidas de uma facultativa) localizadas no Aterro SanitÃrio Metropolitano Oeste (ASMOC), municÃpio de Caucaia, RegiÃo Metropolitana de Fortaleza, estado do CearÃ. Inicialmente foi realizada uma caracterizaÃÃo fÃsico-quÃmica do lixiviado efluente e verificaÃÃo do atendimento aos padrÃes de descarte. O RAS foi operado em cinco fases, sendo divididas entre esgoto sintÃtico e lixiviado, este Ãltimo testado com e sem diluiÃÃo. Avaliou-se o efeito da adiÃÃo de fonte externa de carbono, etanol, para a fase em que o reator era alimentado com lixiviado sem diluiÃÃo. O RBS foi confeccionado em acrÃlico, em formato cilÃndrico, com um volume Ãtil de 5,0L, sendo inicialmente estudado o tempo de operaÃÃo de cada ciclo de 24 horas. Posteriormente, foram avaliados no RBS os tempos totais de ciclo de 12 e 48 horas, alÃm do efeito da adiÃÃo de etanol no desempenho do reator. Os reatores foram instalados no LaboratÃrio de Saneamento (Labosan) do Departamento de Engenharia HidrÃulica e Ambiental (DEHA) da Universidade Federal do Cearà (UFC). Eles foram operados na faixa mesofÃlica, com temperatura ambiente prÃxima de 27ÂC. Em relaÃÃo ao lixiviado tratado, os valores encontrados na caracterizaÃÃo fÃsico-quÃmica confirmam a recalcitrÃncia e complexidade do lixiviado, indicando que apenas as lagoas de estabilizaÃÃo, nÃo atendem plenamente os padrÃes de descarte. A presenÃa de compostos recalcitrantes e tÃxicos no lixiviado afluente ao RAS durante um dos perÃodos de investigaÃÃo causou diminuiÃÃo na remoÃÃo de DQO, mostrando efeito inibitÃrio nos microrganismos presentes no inÃculo. Entretanto, em outra fase de investigaÃÃo, tanto o RAS quanto o RBS se mostraram eficientes e estÃveis na remoÃÃo de DQO e nitrogÃnio amoniacal, mesmo tratando lixiviado sem diluiÃÃo. A adiÃÃo de etanol como fonte externa de carbono foi benÃfica para suprir as necessidades metabÃlicas microbianas, fazendo aumentar tanto a eficiÃncia global do RAS e RBS em termos de remoÃÃo de matÃria orgÃnica (DQO), assim como na estabilidade operacional dos mesmos. O RAS e o RBS foram tambÃm bastante eficientes no processo de nitrificaÃÃo. O estudo no RBS com os tempos de ciclo de 12, 24 e 48 h revelaram que nÃo houve diferenÃa entre os tempos em relaÃÃo à remoÃÃo dos constituintes analisados, fazendo com que se considerasse 12 h como tempo Ãtimo de ciclo, de forma a minimizar os custos com volume do reator e tempo de aeraÃÃo. Como conclusÃo geral do experimento pode-se dizer que o tratamento biolÃgico aerÃbio, tanto utilizando reatores aerados submerso (RAS) quanto reatores em batelada seqÃencial (RBS), pode ser considerado uma boa alternativa para o pÃs-tratamento de lixiviado antigos provenientes de sistemas de lagoas de estabilizaÃÃo, mas ainda requer adequaÃÃes operacionais ou associaÃÃes com processos fÃsico-quÃmicos ou de oxidaÃÃo avanÃados para o enquadramento de todos os constituintes. / The system of stabilization ponds, which is often present in landfills, is usually not efficient to meet environmental standards for disposal of treated leachate on surface waters. This study evaluated the use of submerged aerated reactor (SAR) and sequencing batch reactor (SBR) as post-treatment options for old leachate pre-treated in waste stabilization ponds. The leachate collection took place at the outflow of the last stabilization pond of the treatment system (two anaerobic em series, followed by a facultative pond) located in West Metropolitan Landfill (ASMOC), Caucaia municipality, metropolitan region of Fortaleza, Cearà state. A physical-chemical characterization of the leachate effluent was performed to verify the compliance to reach disposal standards. The SAR was operated in five phases, being divided between synthetic wastewater and leachate, the latter tested with and without dilution. We evaluated the effect of adding an external carbon source, ethanol, for the phase in which the reactor was fed with leachate without dilution. SBR was made of acrylic, in a cylindrical shape with a working volume of 5.0 L and the total time cycle of 24 hours was initially studied. The total time cycles of 12 and 48 hours were also evaluated in the SBR performance, as well as the effect of adding ethanol as carbon source. The reactors were installed at the Laboratory of Sanitation (Labosan) of the Department of Hydraulic and Environmental Engineering (DEHA), Federal University of Cearà (UFC). They were operated in the mesophilic range, with temperature near 27  C. Regarding the treated leachate, the physical-chemical characterization confirmed its recalcitrance and complexity, indicating that only the stabilization ponds did not fully meet the standards of disposal. The presence of recalcitrant and toxic compounds in the leachate influent to the SAR during the investigation period decreased COD removal, showing an inhibitory effect on the microorganisms present in the inoculum. However, in another research phase, both the SAR and SBR were stable and efficient on COD and ammonia removals, even when undiluted leachate was used. The addition of ethanol as external carbon source was beneficial to meet the microbial metabolic needs, increasing both the overall efficiency of SAR and SBR in terms of organic matter removal (COD) and operational stability. The SAR and SBR were also quite efficient in the nitrification process. The study with SBR with cycle times of 12, 24 and 48 h showed no considerable difference amongst the constituent removals, so that 12 h was considered as optimal time cycle in order to minimize the costs with reactor volume and aeration time. As a general conclusion of the experiment we can say that the aerobic biological treatment, using either submerged aerated reactor (SAR) or sequencing batch reactors (SBR), can be considered a good alternative for post-treatment of old leachate pre-treated in stabilization ponds, but still requires operational adjustments and associations with physical-chemical or advanced oxidation processes for accomplish all discharge standards.

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2018-04-26T23:32:00Z No. of bitstreams: 1 Aline_Pauli_2018.pdf: 5534766 bytes, checksum: 389503e1e5a4307c462f405e73451ed5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-26T23:32:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aline_Pauli_2018.pdf: 5534766 bytes, checksum: 389503e1e5a4307c462f405e73451ed5 (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work aims to remove efficiently organic and inorganic pollutants from a municipal sanitary landfill leachate effluent (SLLE) through of the integrated purification treatment application, composed by the electrocoagulation (ECP) and biological oxidation processes (BOP), looking for the drastic drop on the toxicity. In the first treatment phase, an ECP-based reactor was constructed consisting in a series of 6 aluminum electrode, providing an effective area of 350 cm2 and a useful volume of 1,0 L. In the framework of the response surface methodology (RSM), a 3³ complete factorial experimental design (CFED) at three levels of the three ECP important parameters: initial pH, electric current density (ECD) and electrolysis time (ET) was regarded. A set of responses related to the ECP treatment, such as, the reduction of color, turbidity, COD and iron concentration, was interpreted within the RSM. Additionally, the Analysis of Variance (ANOVA was applied to assess the quality of the second-order polynomial mathematical models that were adjusted to the CFED data. Keeping fixed the best ECP condition (pH and ECD) for the pollutant removals, a set of kinetic tests was carried out regarding a wide range of ET values. The toxicity of ECP treated samples was assessed by the application of bioassays based on the mortality level of the brine shrimp (Artemia salina) and the germination of Lactuca sativa seeds. The toxicity level was assessed by a statistical estimation of the median lethal concentration (LC50) through the application of bioassays with Artemia salina and Lactuca sativa. The biodegradability index by applying the Zahn Wellens test was also assessed. Keeping fixed the ECP condition for which was obtained the lowest toxicity and the highest biodegradability index, the second phase of treatment by BOP was performed. In this regard, a biological reactor with a useful volume of 3.5 L was adjusted to operate keeping fixed the condition of pH 7, temperature of 33 oC and dissolved oxygen of 50%. A relation food/microorganism of one was considered. After that, the residual ammonia in samples was completely removed applying the stripping method (air injection of 50 Lh-1). From the CFED data related to the first treatment phase, the best ECP condition was found by setting the pH at 5, ET at 120 min and ECD at 128.57 Am-2 for which was obtained the maximum removal of 99, 98, 68 e 99% for color, turbidity, COD and iron concentration, respectively. From the kinetic tests, it was possible to verify that the application of the ECP has actually reduced the SLLE toxicity being an ET of 5 min enough to achieve the minimum time required to obtain the lowest toxicity index (LC50 of 43%) that was found in both biotests. The highest biodegradability index was found when an ET value of 45 min. was regarded. The second POB treatment has showed a significant performance on removals of the organic parameters, with values of 95% and 89% for COD and DOC, respectively. Because of achieving an almost 100% removal of the ammoniacal nitrogen, the main result was the substantial improvement on the LC50 value about of 95%, as suggested by the A. salina biotest. Thus, although there were small amounts of pollutants after both treatments (PEC and POB), an almost total toxicity depletion. / Este trabalho, tem como objetivo remover eficientemente os poluentes orgânicos e inorgânicos de efluente de lixiviado proveniente de aterro sanitário municipal mediante a aplicação do tratamento de purificação integrado composto pelos Processos de Eletrocoagulação (PEC) e Oxidação Biológica (POB), visando especificamente a queda da toxicidade e o cumprimento da condição ambientalmente segura para o descarte final em corpos hídricos. Para o PEC, construiu-se um reator com 6 eletrodos de alumínio, tendo uma área efetiva de 350 cm2 e um volume efetivo de efluente de 1,0 L. No contexto da Metodologia de Superfícies de Resposta (MSR), foi proposto um planejamento experimental 3³, variando-se três parâmetros importante do PEC: pH inicial, Densidade de Corrente Elétrica (DCE) e Tempo de Eletrólise (TE). As respostas ao tratamento por PEC (cor, turbidez, DQO e concentração de ferro) foram interpretadas dentro da MSR, verificando pela Análise de variância (ANOVA) a qualidade da representatividade dos modelos matemáticos, polinomiais de segunda ordem, ajustados aos dados. Mantendo fixa a melhor condição de remoção de poluentes pelo PEC quanto ao pH e DCE, experimentos cinéticos foram realizados considerando um amplo intervalo de TE. O nível de toxicidade foi inferido a partir da estimativa estatística da concentração letal mediana (CL50) mediante a aplicação de biotestes utilizando o microcrustáceo Artemia salina e sementes de Lactuca sativa. Avaliou-se o índice de biodegradabilidade, segundo o teste de Zahn Wellens. Na menor toxicidade e o maior índice de biodegradabilidade do lixiviado tratado pelo PEC foi realizada a aplicação da segunda fase de tratamento por POB. Para tanto, foi ajustado o reator biológico, com volume útil de 3,5 L a operar, de forma controlada, na condição de pH 7, temperatura de 33 oC e oxigênio dissolvido de 50%. Utilizou-se uma relação alimento/microrganismo igual a um. Após a realização da integração dos processos, foi feita a remoção de amônia residual do efluente pelo método de arraste (injeção de ar a 50 Lh-1). Da análise do planejamento da primeira fase de tratamento, encontrou-se a melhor condição do PEC no valor de pH igual a 5; TE em 120 min e DCE em 128,57 Am-2 cujo efeito foi a obtenção da máxima remoção de 99, 98, 68 e 99% na cor, turbidez, DQO e concentração de ferro, respectivamente. A partir dos testes cinéticos, foi possível verificar que o PEC reduziu consideravelmente a toxicidade, sendo o TE de 5 minutos a condição de menor toxicidade (CL50 de 43%) que foi encontrada por ambos os biotestes. O índice de biodegradabilidade do efluente de lixiviado tratado teve um aumento de aproximadamente 20% em relação ao efluente bruto para todos os tempos de tratamento por PEC; porém, o maior índice de biodegradabilidade foi encontrado quando houve um TE de 45 minutos. O segundo tratamento por POB apresentou expressiva remoção dos parâmetros orgânicos, sendo obtidas remoções de 95% e 89% para a DQO e o COD, respectivamente. Após a aplicação do processo de arraste de amônia, uma remoção de quase 100% do nitrogênio amoniacal foi alcançada, obtendo uma a CL50 da ordem de 95%, como revelada pelo bioteste com A. salina. Portanto, embora houvesse quantidades pequenas de poluentes após ambos os tratamentos (PEC e POB), atingiu-se a quase total depleção da toxicidade.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-07-26T18:05:15Z No. of bitstreams: 1 2017 - Albiane Carvalho Dias.pdf: 1710937 bytes, checksum: 54d2634d67d97d4c119e2aa8507ca99b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-26T18:05:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017 - Albiane Carvalho Dias.pdf: 1710937 bytes, checksum: 54d2634d67d97d4c119e2aa8507ca99b (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / CAPES / The inappropriate management of leachate can cause negative environmental impacts, in order to compromise the availability and quality of natural resources, reason of to their complex composition and high polluter potential. One of the alternatives for the treatment of landfill leachate is its combined treatment with domestic sewage in sewage treatment plants, although higher proportions of the leachate in the sewage could compromise the efficiency of the process. This study aimed to evaluate the efficiency of the combined treatment of landfill leachate and domestic sewage in biomass and activated carbon systems. For this, were used sequential batch reactors in lab-scale and two types of activated carbon - granular (GAC) and pulverized (PAC). The work consisted of two stages, among them they are: the tests where the reactors were fed with different mixtures of leachate/synthetic sewage (0, 2, 5 e 10%) and concentrations of GAC (0, 2, 4 e 6 g/L) operating with residence times 23h and sludge ages 28 days; and tests where the reactors were fed with a mixture of 5% leachate/sewage; fixed a PAC concentration of 6 g/L and were operated on with differents HRT of 23, 16 and 8 hours and sludge ages of 28, 28, and 17 days, respectively. It has been evaluated, the difference between the two types of carbon regarding COD removal efficiency, in the following configurations: fixing the concentration of carbono (6 g/L) and the percentage of leachate in the feed (5% v/v), for the batch time of 23 h and sludge age of 28 d. For the first step, it was possible to verify that the COD removal efficiency was higher in the reactors containing GAC and biomass when comparedes to the reactor containing only biomass. And along this stage of the experiment it was possible to observe that after the increase of leachate concentration in the feed there was a significant drop in COD removal efficiency. In the evaluation of the PACT? process, it was verified that the reactor with HRT of 23 h was the one that presented the best COD and color removal efficiencies the process, 79 and 44%, respectively. In the comparative tests between the two types of carbon, the PAC system proved to be much more efficient in the removal of COD, presenting an average efficiency of 79% when compared to the GAC system (63%). / O gerenciamento inadequado do lixiviado pode causar impactos ambientais negativos, de forma a comprometer a disponibilidade e qualidade dos recursos naturais, devido sua composi??o complexa e seu elevado potencial poluidor. Uma das alternativas para o tratamento de lixiviado de aterros sanit?rios ? o seu tratamento combinado com esgoto dom?stico em esta??es de tratamento de esgoto, embora propor??es mais elevadas do lixiviado no esgoto possam comprometer a efici?ncia do processo. Este trabalho teve por objetivo avaliar a efici?ncia do tratamento combinado de lixiviado de aterro sanit?rio e esgoto dom?stico em sistemas com biomassa e carv?o ativado. Para isto, foram utilizados reatores em batelada sequencial em escala de laborat?rio e dois tipos de carv?o ativado- granular (CAG) e pulverizado (CAP). O trabalho foi constitu?do de duas etapas, dentre elas est?o: os ensaios onde os reatores foram alimentados com diferentes misturas de lixiviado/esgoto sint?tico (0, 2, 5 e 10%) e concentra??es de CAG (0, 2, 4 e 6 g/L) operando com tempos de resid?ncia de 23 h e idades do lodo de 28 dias; e ensaios onde os reatores foram alimentados com uma mistura de 5% de lixiviado/esgoto, fixado uma concentra??o de CAP de 6 g/L e foram operados com diferentes tempos de resid?ncia de 23, 16 e 8 horas e idades de lodo de 28, 28, e 17 dias, respectivamente. Avaliou-se, ainda, a diferen?a entre os dois tipos de carv?o quanto ? efici?ncia de remo??o de DQO, nas seguintes configura??es: fixando a concentra??o de carv?o (6 g/L) e o percentual de lixiviado na alimenta??o (5% v/v), para o tempo de batelada de 23 h e idade do lodo de 28 d. Para a primeira etapa, foi poss?vel verificar que a efici?ncia de remo??o de DQO foi superior nos reatores contendo CAG e biomassa quando comparados ao reator contendo apenas biomassa. E ao longo desta etapa do experimento foi poss?vel observar que ap?s o aumento da concentra??o de lixiviado na alimenta??o houve queda significativa na efici?ncia de remo??o de DQO. Na avalia??o do processo PACT?, verificou-se que o reator com tempo de resid?ncia de 23 h foi o que apresentou as melhores efici?ncias de remo??o de DQO e cor do processo, 79 e 44%, respectivamente. Nos testes comparativos entre os dois tipos de carv?o, o sistema com CAP mostrou-se muito mais eficiente na remo??o de DQO, apresentando efici?ncia m?dia de 79%, quando comparado ao sistema com CAG (63%).

Esta dissertação de mestrado tem como objetivo principal avaliar o transporte de poluentes de um lixiviado real de aterro sanitário em um solo laterítico do estado de São Paulo. A pesquisa objetiva também comparar dois métodos de avaliação de transporte de poluentes: ensaios laboratoriais e análise de dados de contaminação de campo. No aterro sanitário de Botucatu houve, comprovadamente, percolação do lixiviado pelo subsolo durante aproximadamente 15 anos, sob uma lagoa de acumulação de lixiviado sem revestimento de fundo. Foram coletadas amostras de solo subjacente à lagoa, uma areia argilosa, em três perfis verticais na superfície e nas profundidades de 0,25 m, 0,50 m, 1,00 m, 2,00 m e 4,00 m. Os poluentes investigados foram: arsênio, cádmio, carbono orgânico total (COT), chumbo, cloreto, cobre, cromo, ferro, manganês, níquel, nitrogênio Kjeldahl total (NKT) e zinco. Amostras indeformadas do solo local não contaminado foram também coletadas para ensaios de permeabilidade à água e ao lixiviado, assim como para ensaios de coluna. A condutividade hidráulica do solo é da ordem de 10-6 m/s, porém significativamente influenciada pelo gradiente hidráulico aplicado e pela duração da percolação. A condutividade hidráulica diminuiu com a percolação de lixiviado para ordens de grandeza entre 10-8 e 10-6 m/s, dependendo do gradiente hidráulico. Os ensaios de coluna mostraram concentrações efluentes dos elementos pesquisados superiores às afluentes, impossibilitando a obtenção de parâmetros de transporte de poluentes. A análise das amostras contaminadas coletadas in situ mostrou que, embora o solo local seja poroso e apresente alta permeabilidade, as concentrações dos elementos estudados eram inferiores aos limites legais de contaminação do órgão de controle ambiental estadual. O cloreto e o nitrogênio, para os quais não há limites legais, apresentaram-se no subsolo em concentrações elevadas, superiores às concentrações no solo natural e, em algumas amostras, às do lodo depositado no fundo da lagoa. / The aim of this research is to evaluate transport of pollutants from a sanitary landfill leachate through a Brazilian lateritic soil by two methods: laboratory tests and analysis of field contamination. In Botucatu Sanitary Landfill, leachate stored in an unlined pond infiltrated into the subsoil for 15 years. Samples of the subjacent soil, a porous clayey sand, were collected in three profiles located inside the area of the leachate pond at the following depths: surface, 0.25 m, 0.50 m, 1.00 m, 2.00 m and 4.00 m. The investigated pollutants were arsenic, cadmium, chloride, cooper, iron, lead, manganese, nickel, Kjeldahl nitrogen, total organic carbon (TOC) and zinc. The hydraulic conductivity measured in undisturbed and uncontaminated samples of the local soil, around 10-6 m/s, is significantly influenced by the applied hydraulic gradient and the percolation duration. When leachate substituted water as percolation fluid, the hydraulic conductivity decreased to values between 10-8 and 10-6 m/s depending on the hydraulic gradient. Chemical analysis of contaminated samples showed that concentrations of the researched elements in the subsoil were lower than legal maximum contamination limits established by the environmental agency of São Paulo state, in spite of the fact that the local soil is porous and has high hydraulic conductivity. On the other hand, chloride and Kjeldahl nitrogen, pollutants for which there are no legal limits, were found in concentrations much higher than background values, and in some samples even higher than those measured in the leachate sludge deposited in the bottom of the storage pond.

Um dos principais resíduos gerados nos aterros é o lixiviado, que possui elevada concentração de matéria orgânica biodegradável e refratária e de matéria inorgânica, como nitrogênio amoniacal e metais pesados. O tratamento combinado de lixiviado com esgoto sanitário tem sido utilizado em algumas estações de tratamento de esgoto (ETE) brasileiras. No entanto, o processo ainda sofre vários questionamentos e incertezas, especialmente sobre os efeitos da adição do lixiviado sobre o sistema de tratamento. Nesse contexto, o presente trabalho visou avaliar a eficiência do tratamento combinado de lixiviado/esgoto em sistema de lodos ativados, em diferentes condições. Na primeira etapa desta pesquisa, foram realizados experimentos de tratabilidade em escala de bancada (regime de batelada) utilizando as proporções volumétricas de 0% (controle), 0,2%, 2% e 5% de lixiviado em diferentes condições experimentais. Dentre eles, o Experimento 2 (lixiviado pré-tratado por alcalinização e air stripping) se mostrou mais viável tecnicamente, alcançando eficiências de remoção da DBO, da DQO e do COD acima de 97, 82, 60%, respectivamente, até a proporção de 2% de lixiviado pré-tratado. Na segunda etapa da pesquisa, foi avaliada a tratabilidade utilizando reatores em escala piloto (regime contínuo) tratando esgoto sanitário com 2% (P1) e 0% (P2-controle) de lixiviado pré-tratado, com relação microrganismo-alimento de 0,22 kgDBO/kgSSV.dia, tempo de detenção hidráulica de 24 horas e idade do lodo de 20 dias. Os resultados indicaram viabilidade do tratamento nas condições estudadas com 2% de lixiviado pré-tratado, cujas eficiências médias de remoção da DBO, da DQO, do COD foram de 93, 84 e 60%, respectivamente. Esta pesquisa foi desenvolvida com apoio financeiro (Processo N° 2010/51955-2) da Fundação de Amparo à Pesquisa de São Paulo (FAPESP). / The leachate is one of the main wastes generated in landfills, it has a high concentration of biodegradable and refractory organic matter and inorganic matter, such as ammonia and heavy metals. The combined treatment of leachate with sewage has been used in various sewage treatment plants in Brazil. However, there are still many questions and uncertainties about the process, especially the effects of adding leachate on the treatment system. In this context, this study aimed at evaluating the efficiency of combined treatment of leachate/sewage in activated sludge under different conditions. In the first stage of this research, treatability experiments were carried out in a bench scale (SBR) using the volumetric proportions of 0% (control), 0.2%, 2% and 5% leachate under different experimental conditions. The Experiment 2 (leachate pretreated by alkalinization and air stripping) was more technically feasible, achieving efficiencies of removal of BOD, COD and DOC above 97, 82, 60%, respectively, until the proportion of 2% pre-treated leachate. In the second stage of the research was evaluated the treatability using pilot-scale reactors (continuous flow) for sewage treatment with 2% (P1) and 0% (P2-control) leachate pretreated. The operational parameters adopted were food-microorganism rate of 0.22 kgDBO/ kgSSV.d, hydraulic retention time of 24 hours and the sludge retention time of 20 days. The results indicated the viability of the combined treatment with 2% leached pretreated, whose average efficiency of removing BOD, COD, DOC were 93, 84 and 60% respectively. This research was developed with financial support (case No. 2010/2-51955) of Fundação de Amparo à Pesquisa de São Paulo (FAPESP).

Embora em alguns países como os europeus, o aterro sanitário como forma de disposição final de Resíduos Sólidos venha perdendo espaço, entre nós essa técnica é ainda largamente empregada. O lixiviado gerado nos aterros sanitários apresenta grande potencial poluidor, devido à presença de matéria orgânica, rica em substâncias húmicas e matéria inorgânica, representada especialmente pelos cloretos, nitrogênio amoniacal, entre outras substâncias. O presente trabalho visou, em linhas gerais, avaliar três proporções de mistura de lixiviado/efluente anaeróbio e as influências sobre o processo aeróbio (lodos ativados) em escala de bancada. Nessa pesquisa foram realizados ensaios de tratabilidade utilizando as proporções de 0% (controle), 2,5%, 10% e 20 % de lixiviado em relação ao efluente anaeróbio em diferentes condições experimentais. Os resultados mostraram que as proporções de 10% e 20% de lixiviado nas condições experimentais foram prejudiciais ao sistema aeróbio de tratamento. Foram obtidos os melhores resultados em termos de eficiência de remoção de matéria orgânica e nitrogênio amoniacal no reator alimentado com a proporção de 2,5% de lixiviado bruto, alcançando eficiência de remoção de DQO e nitrogênio amoniacal total (NAT) de 57% e 100%, respectivamente. / The use of landfill as a disposal of solid waste has been avoided in some countries, especially in Europe. Nevertheless this technique is still widely used in Brazil. Leachate generated in landfills has great potential as pollutant due to presence of organic matter, humic substances in high concentrations and inorganic matter such as chlorides and ammonia nitrogen. This study aims to broadly assess effects of three levels of mixing of leachate/anaerobic effluent on aerobic process (activated sludge) in bench scale. Treatability tests were performed using proportions of 0% (control), 2.5%, 10% and 20% leachate added to anaerobic effluent under different experimental conditions. Results showed that proportions of 10% and 20% of leached were unfavorable to aerobic system treatment. The higher removal efficiency of organic matter and ammonia nitrogen was obtained in reactor fed with 2.5% of leachate (removal efficiency of COD and total ammonia nitrogen (TAN) were 57% and 100%, respectively).

O lixiviado de aterro sanitário é uma água residuária com elevada concentração de DQO, DBO, amônia, traços de metais pesados e substâncias orgânicas dificilmente biodegradáveis, tais como substâncias húmicas e celulósicas (lignina). Dada essas características, torna-se necessário que ele seja recolhido e devidamente tratado para evitar danos ao meio ambiente e à saúde humana. Uma prática que tem sido adotada por alguns municípios brasileiros é o direcionamento do lixiviado para tratamento consorciado em estações de tratamento de esgoto (ETE). No entanto, são poucos os estudos que avaliam a eficácia desse procedimento. Um dos questionamentos sobre o tratamento biológico diz respeito à remoção do material orgânico dificilmente biodegradável, representado principalmente pelas substâncias húmicas e, dentro dessa classe, destaca-se a fração de ácidos húmicos no lixiviado. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo verificar a tratabilidade das soluções contendo lactose, lactose com ácidos húmicos, lactose com 2% em volume de lixiviado de aterro sanitário bruto e lactose com 2% em volume de lixiviado pré-tratado por \"air stripping\", quando submetidas ao tratamento biológico em reatores de lodos ativados em escala de bancada. Assim, buscou-se verificar se essa tecnologia de tratamento é capaz de estabilizar, ainda que parcialmente, compostos orgânicos de difícil biodegradação presentes no lixiviado. A quantificação das substâncias de difícil biodegradação antes e após o tratamento foi realizada pelo método tentativo do \"Equivalente em Ácidos Húmicos\" que se encontra em fase de estudo. Os resultados demonstraram que houve uma remoção parcial dessas substâncias. As análises de espectroscopia na região do infravermelho indicaram que não ocorreu a adsorção dos ácidos húmicos no lodo, o que pode ser uma evidencia de que a redução da concentração dessas substâncias é de fato devida ao seu consumo e não pela precipitação no lodo. Além disso, a adição de 2% em volume do lixiviado não ocasionou redução da população de microrganismos no sistema. / Leachate from sanitary landfills is a type of effluent with high concentrations of COD, BOD, ammonia, heavy metal traces and hardly biodegradable organic compounds such as humic and cellulosic substances (lignin). Thus this effluent needs to be collected and treated in order to prevent damages to the environment and to human health. A common practice in Brazilian cities is to destine the leachate to a sewage treatment plant (STP). However, there are few studies that assess the efficiency of this procedure. One of the questions regarding the biological treatment concerns its efficiency in removing hardly biodegradable organic compounds, represented in the most part by the humic substances, given the high levels of humic acid in the leachate. Within this context, the present study had the objective to verify the treatability of solutions containing lactose, lactose with humic acids, lactose with 2% (in volume) of untreated sanitary landfill leachate, and lactose with 2% of leachate pre-treated by air stripping, submitted to biological treatment in laboratory-scale activated sludge reactors. Thus this paper assessed if such treatment technology can stabilize, even if only partially, the hardly biodegradable organic compounds found in leachate. The quantification of these substances prior to and after treatment was made by using a tentative method called Humic Acids Equivalent, which is still in the phase of studies. The results show that there was a partial removal of these substances. The spectroscopy analyses on the infrared region indicated that there was no adsorption of humic acids onto the sludge, which evidences that the decrease in the levels of these substances was due to their consumption and not precipitation onto the sludge. Also, the addition of 2% of leachate did not reduce the population of microorganisms in the system.