O lixiviado, líquido complexo gerado nos aterros sanitários e depósitos de lixo a céu aberto, apresenta características de um poluidor em potencial, de difícil tratamento, devido a processos físico-químicos e de decomposição biológica dos resíduos sólidos no aterro sanitário, somado à infiltração de água de chuva. Formas de atenuar e tratar esse tipo de efluente vão desde tratamentos biológicos até técnicas avançadas de oxidação, sendo estes últimos de alto custo em sua infraestrutura, operação e manutenção. Uma alternativa adotada nos últimos tempos por muitas cidades de Brasil e o mundo inteiro é o tratamento combinado de lixiviado de aterro sanitário com esgoto sanitário, por ter vantagens custo-benefício viáveis. Na presente pesquisa foi avaliada a remoção de nutrientes, como nitrogênio e fósforo, em três sistemas de banhados construídos em escala piloto operados em paralelo (sistemas B1, B2, e B3), sendo cada um deles composto por duas unidades em série de fluxo vertical seguidos por duas unidades em série de fluxo horizontal de escoamento subsuperficial, plantados com macrófitas emergentes L. Peruviana e Typha sp., respectivamente, para tratar a combinação de 10 % de lixiviado de aterro sanitário estabilizado com 90 % de esgoto sanitário afluente à ETE Canoas, com tratamento prévio (B1: UASB+CBR e B2: UASB) e sem tratamento prévio (B3: esgoto bruto/lixiviado), com taxa de aplicação superficial de 400L/m2.dia e aplicação em bateladas com períodos de aproximadamente 15 minutos. O estudo foi desenvolvido na estação climática de inverno da região Sul do Brasil, no qual a remoção média de amônio (N-NH4+) foi maior que 95 % nos três banhados não sendo observada diferença significativa para p> 0,05, entre eles, enquanto que a remoção de nitrato (NO3-) foi provavelmente limitada pela baixa relação carbono/nitrogênio (C/N). O fósforo total (PT) apresentou remoções maiores que 45 % nos três sistemas sem diferença significativa, porém foi observada diferença significativa para a remoção de ortofosfato (P-PO4-) (p> 0,05) no banhado B3, quando este mostrou remoção negativa. A remoção de N e P pela absorção das plantas (L. Peruviana e Typha sp.) foi de aproximadamente 1 % e 2 % respectivamente, comparado com a remoção destes nutrientes na fase líquida. A precipitação e evapotranspiração não apresentaram influência na remoção de nutrientes. / The leachate, complex liquid generated in landfills and open dumps, has characteristics of a potential polluter, difficult to treat due to physical and chemical processes and biological decomposition of solid waste in landfills, added to rainwater infiltration. Ways to mitigate and treat this type of effluent range from biological treatments to advanced oxidation techniques, the latter being of high cost in its infrastructure, operation and maintenance. An alternative adopted recently by many cities of Brazil and the whole world is the combined treatment of landfill leachate with sanitary sewer, having advantages viable cost-effective. In the present study the removal of nutrients such as nitrogen and phosphorus were evaluated, in three pilot scale constructed wetlands systems, operated in parallel, (systems B1, B2 and B3) consisting each one of two vertical flow units in series followed by two horizontal flow units of subsurface flow, planted with emerging macrophytes L. peruviana and Typha sp., respectively, to treat the combination of 10% of stabilized landfill leachate with 90% of urban raw wastewater from ETE Canoas, with previous treatment (B1: UASB+CBR and B2: UASB) and untreated (B3: raw sewage / leachate), with superficial application rate of 400 L / m2.day, fed in batch periods of approximately 15 minutes. The study was conducted during the winter season in the southern region of Brazil, in which the average removal of ammonium (N-NH4+) was higher than 95 % in the three systems without significant difference among them (p> 0.001) and the removal of nitrate (NO3-) was probably limited by the low ratio carbon / nitrogen (C / N). The total phosphorus (PT) removal was greater than 45 % without significant difference among the three systems however a significant difference was observed for orthophosphate (P-PO4-) (p> 0.05) removal at B3 system, when it showed a negative removal. The nitrogen and phosphorous removal due to the absorption by the plants (L. peruviana and Typha sp.) was approximately 1 % and 2 % respectively, compared to the removal of the nutrients in the liquid phase. The precipitation and evapotranspiration did not caused influence upon the nutrients removal.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3923778 bytes, checksum: ba62a28da9d2b1f975d52fa2873cd0bc (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The growing importance and use of groundwater turns out to be necessary to evaluate the vulnerability of groundwater to contamination, which can be an important tool for environmental planning. Such evaluation requires a characterization of the physical environment, especially related to its soil and aquifers physical properties, among which the hydraulic conductivity stands out. In this context, this research aims to study the hydraulic conductivity of soils and the assessment of natural vulnerability to groundwater contamination of the Palmital stream watershed, based on a detailed characterization of the study area, located in the rural part of Viçosa city. Furthermore, the research seeks knowledge on the hydraulic conductivity of the soil classes present on the watershed, which are representative of Zona da Mata region, to landfill leachate, in order to verify the possibility of solid waste disposal in natural soil in landfills located in the region hilltops. The characterization of soils hydraulic conductivity at depth was done by the completion of permeability tests in boreholes, in six points on the watershed. The study of hydraulic conductivity of soils also involved the collection of undisturbed soil samples to about 1,0 m deep, at five points on the watershed, with subsequent determination of physical characteristics and performance of variable head permeability tests at laboratory, using water and landfill leachate as fluids. The assessment of the aquifers pollution vulnerability was performed by applying the DRASTIC and GOD methods. The characterization of the study area revealed that the watershed is covered by gneiss residual soils and an unconfined aquifer. Regarding pedology, soils are classified as Red-Yellow Latosols, Red-Yellow Acrisols and Haplic Cambisols. The results obtained in field varied from 10-4 to 10-7 cm.s-1, demonstrating the heterogeneity in soil in relation to the hydraulic conductivity. The results of water permeability laboratory tests have shown that Acrisols have hydraulic conductivity of the order of 10-4 and 10-5 cm.s-1, lower than Latosols and Cambisols, which presented similar values, of the order of 10-3 and 10-4 cm.s-1. The results confirm the effect of the Latosols fabric in its hydraulic behavior compared with other soils with high clay content. The results of leachate permeability laboratory tests have shown that Cambisols have hydraulic conductivity of the order of 10-6 and 10-7 cm.s-1, lower than Latosols and Acrisols. The results of laboratory permeability tests have also demonstrate the hydraulic conductivity of studied residual soils to landfill leachate is lower than to water, mainly due to clogged pores, considering a leachate containing significant amounts of suspended solids. Regarding aquifers vulnerability assessment to contamination, the application of DRASTIC and GOD methods resulted in similar maps and showed the great influence of the depth to water table in the evaluation. The watershed is divided into areas of low and medium vulnerability, the latter being predominant in areas of lower altitude and less wavy relief, where the water table is shallow. In the medium vulnerability areas, there is a risk of groundwater contamination due to the improper disposal of domestic sewage and the presence of animal waste from pig sty, corrals and pastures show that, demonstrating the need for improvement in sanitary structure in the watershed. / A crescente importância e utilização das águas subterrâneas torna fundamental a avaliação da vulnerabilidade à contaminação de aquíferos, a qual pode constituir uma ótima ferramenta de planejamento ambiental. Tal avaliação exige uma caracterização do meio físico, especialmente relacionada às propriedades físicas dos solos e aquíferos, dentre as quais destaca-se a condutividade hidráulica. Nesse contexto, a presente pesquisa tem como objetivos o estudo da condutividade hidráulica dos solos e a avaliação da vulnerabilidade natural à contaminação dos aquíferos da sub-bacia do córrego Palmital, baseada em uma detalhada caracterização da área de estudo, localizada na Zona Rural do município de Viçosa. Além disso, a pesquisa visa o conhecimento sobre a condutividade hidráulica das classes de solo da sub-bacia, representativas da Zona da Mata, ao percolado de aterro sanitário, a fim de avaliar a possibilidade de disposição dos resíduos sólidos sem a adoção de impermeabilização de base em aterros sanitários localizados em topos de morro na região. A caracterização da condutividade hidráulica dos solos em profundidade foi feita através da realização de ensaios de permeabilidade (infiltração) em furos de sondagem, acima do nível d água, em seis pontos da sub-bacia. O estudo da condutividade hidráulica dos solos envolveu também a coleta de amostras indeformadas de solo a cerca de 1,0m de profundidade, em cinco pontos da bacia, com posterior determinação dos índices físicos e realização de ensaios de permeabilidade à carga variável em laboratório, usando água e percolado de aterro sanitário como fluidos. A avaliação da vulnerabilidade à contaminação dos aquíferos foi realizada utilizando os métodos GOD e DRASTIC. A caracterização da área de estudos mostrou que a sub-bacia é coberta por solos residuais de gnaisse e por um aquífero livre. Com relação à pedologia, os solos que cobrem a bacia são classificados em Latossolos Vermelho-Amarelos, Argissolos Vermelho-Amarelos e Cambissolos Háplicos. Os resultados obtidos em campo variaram de 10-4 a 10-7 cm.s-1, evidenciando a heterogeneidade da permeabilidade dos solos em profundidade. Os resultados obtidos nos ensaios de permeabilidade em laboratório utilizando água mostraram que os Argissolos possuem condutividade hidráulica da ordem de 10-4 e 10-5 cm.s-1, menores que os Latossolos e Cambissolos, os quais apresentaram valores próximos, da ordem de 10-3 e 10-4 cm.s-1. Os resultados obtidos nos ensaios de permeabilidade em laboratório utilizando percolado mostraram que os Cambissolos possuem condutividade hidráulica da ordem de 10-6 e 10-7 cm.s-1, menores que os Latossolos e Argissolos. Os resultados confirmam o efeito da estrutura dos Latossolos em seu comportamento hidráulico, se comparado com outros solos com elevada fração de argila. Os resultados dos ensaios de permeabilidade em laboratório mostraram ainda que a condutividade hidráulica dos solos residuais estudados ao percolado de aterro sanitário é menor do que à água, devido principalmente à obstrução dos poros, considerando percolados com quantidades significativas de sólidos em suspensão. Com relação à avaliação da vulnerabilidade de contaminação dos aquíferos da área, a aplicação dos métodos GOD e DRASTIC resultou em mapas parecidos e evidenciaram a grande influência da profundidade do lençol freático na avaliação. A sub-bacia é dividida em áreas de baixa e média vulnerabilidade, sendo as últimas predominantes nas áreas de menor altitude e relevo menos ondulado, onde o lençol freático é mais raso. Nas áreas de média vulnerabilidade, existe risco de contaminação das águas subterrâneas devido à disposição inadequada de efluentes domésticos e à presença de dejetos animais provenientes de pocilgas, currais e pastagens, demonstrando a necessidade de uma melhoria da estrutura sanitária na sub-bacia.

A forma de tratamento e destinação final ainda mundialmente preponderante para os resíduos sólidos urbanos é o aterro sanitário, método que gera, além de uma massa sólida residual, parcialmente estabilizada, subprodutos finais líquidos e gasosos. O efluente líquido, conhecido como lixiviado, necessita tratamento específico, devido a sua elevada nocividade ao meio ambiente, em função, principalmente, de suas elevadas concentrações de nitrogênio amoniacal e de matéria orgânica, em elevado percentual, recalcitrante. O presente trabalho avaliou em escala de bancada o tratamento, via processo físico-químico, através de coagulação-floculação, de lixiviado bruto proveniente de aterro sanitário Central de Resíduos do Recreio (operado pela Companhia Riograndense de Valorização de Resíduos), desprovido de qualquer tratamento prévio, e de lixiviado pré-tratado biologicamente em reatores sequenciais em batelada (RSB). Para o processo de coagulação-floculação foram testados os coagulantes policloreto de alumínio (PAC), cloreto férrico, sulfato férrico e tanino. Sucessivas etapas foram planejadas para a determinação de dosagem e ajuste de pH ótimos, para cada coagulante empregado, e para a verificação da influência de tempos e gradientes de misturas, bem como foi testada a aplicação de polímeros auxiliares de floculação. As variáveis resposta utilizadas para o monitoramento e a avaliação de eficiências foram a cor verdadeira, turbidez (com e sem prévia filtração), DQO, volume de lodo gerado e pH. O uso de reator sequencial em batelada objetivou nitrificação/desnitrificação convencional das elevadas concentrações de nitrogênio amoniacal e eventual oxidação de matéria carbonácea. Verificou-se que os diferentes tempos e gradientes de mistura testados, assim como a utilização de polímeros auxiliares, não produziram impactos nos resultados. Os coagulantes inorgânicos apresentaram elevadas eficiências de remoção, com destaque para o cloreto férrico, o qual na dosagem de 1102 mgFe+3/L e ajuste inicial de pH em 6,2 removeu 98% da cor verdadeira e da turbidez filtrada, 63% da DQO, 40% da DBO5, e 88% de turbidez não filtrada do lixiviado bruto. Apesar da recalcitrância de considerável fração da matéria orgânica do lixiviado, o RSB2 removeu 40% da DQO e 60% da DBO5 originais. A coagulação-floculação do efluente do RSB2 necessitou inferiores dosagens dos coagulantes em relação ao processo com lixiviado bruto. O cloreto férrico, em dosagem ótima de 826 mgFe+3/L e ajuste de pH em 6,3, removeu 95% da cor, 77% da DQO, 82% da DBO5, 94% da turbidez filtrada e 92% da turbidez não filtrada. Concluiu-se por elevada viabilidade técnica do processo de coagulação-floculação para o lixiviado com e sem pré-tratamento, a partir da otimização das condições de contorno do processo. O pré-tratamento em RSB, quando utilizado controle de pH, demonstrou grande potencial para nitrificação/desnitrificação e oxidação de significante parcela da matéria carbonácea do lixiviado bruto. / The form of treatment and disposal still prevalent worldwide for solid waste is the landfill, a method that generates, in addition to a solid mass residual partially stabilized, liquid and gas end products. The effluent liquid, known as leachate, requires specific treatment, due to its high harmfulness to the environment, due mainly to its high concentrations of ammonia nitrogen and organic matter in high percentage, recalcitrant. This study evaluated the treatment on bench scale, via physico-chemical process, by coagulation-flocculation, of raw leachate from Central de Resíduos do Recreio landfill (operated by Companhia Riograndense de Valorização de Resíduos), devoid of any previous treatment, and biologically pretreated leachate reactors in sequential batch reactors (SBR). For the process of flocculation-coagulation were tested polyaluminum chloride (PAC), ferric chloride, ferric sulfate and tannin. Successive stages were designed for determining dosage and optimum pH adjustment for each coagulant employed and for verifying the influence of times and gradients mixtures, as well as tested in the application of polymers flocculation auxiliaries. The answers used for parametric monitoring and evaluation of efficiencies were the true color, turbidity (with and without prior filtration), COD, sludge volume and pH. The use of sequential batch reactor aimed conventional nitrification/denitrification of the high concentrations of ammonia nitrogen and eventual oxidation of carbonaceous matter. It was found that the different gradients and mixing times tested, as well as the use of auxiliary polymers, did not produce impact on the results. The inorganic coagulants showed high removal efficiencies, especially ferric chloride, which at a dose of 1102 mgFe+3/L and initial pH adjusted to 6.2, removed 98% of the true color and filtered turbidity, 63% of COD, 40% of BOD5 and 88% of unfiltered turbidity. Despite the considerable fraction of the recalcitrance of organic matter in the leachate, the SBR2 removed 40% of COD and 60% of BOD5 of the original. The coagulation-flocculation of the effluent from SBR2 required lower dosages of coagulants in relation to the similar process with raw leachate. Ferric chloride in optimum dosage of 826 mgFe+3/L and adjusting pH to 6.3, removed 95% of color, 77% of COD, 82% of BOD5, 94% of the filtered turbidity and 92% of unfiltered turbidity. It was concluded by high technical feasibility of the process of flocculation-coagulation for the leachate with and without pre-treatment, based on the optimization of the boundary conditions of the process. The pre-treatment with SBR, when pH control, demonstrated high potential for nitrification/denitrification and oxidation of a significant portion of the carbonaceous of the raw leachate.

O lixiviado, líquido complexo gerado nos aterros sanitários e depósitos de lixo a céu aberto, apresenta características de um poluidor em potencial, de difícil tratamento, devido a processos físico-químicos e de decomposição biológica dos resíduos sólidos no aterro sanitário, somado à infiltração de água de chuva. Formas de atenuar e tratar esse tipo de efluente vão desde tratamentos biológicos até técnicas avançadas de oxidação, sendo estes últimos de alto custo em sua infraestrutura, operação e manutenção. Uma alternativa adotada nos últimos tempos por muitas cidades de Brasil e o mundo inteiro é o tratamento combinado de lixiviado de aterro sanitário com esgoto sanitário, por ter vantagens custo-benefício viáveis. Na presente pesquisa foi avaliada a remoção de nutrientes, como nitrogênio e fósforo, em três sistemas de banhados construídos em escala piloto operados em paralelo (sistemas B1, B2, e B3), sendo cada um deles composto por duas unidades em série de fluxo vertical seguidos por duas unidades em série de fluxo horizontal de escoamento subsuperficial, plantados com macrófitas emergentes L. Peruviana e Typha sp., respectivamente, para tratar a combinação de 10 % de lixiviado de aterro sanitário estabilizado com 90 % de esgoto sanitário afluente à ETE Canoas, com tratamento prévio (B1: UASB+CBR e B2: UASB) e sem tratamento prévio (B3: esgoto bruto/lixiviado), com taxa de aplicação superficial de 400L/m2.dia e aplicação em bateladas com períodos de aproximadamente 15 minutos. O estudo foi desenvolvido na estação climática de inverno da região Sul do Brasil, no qual a remoção média de amônio (N-NH4+) foi maior que 95 % nos três banhados não sendo observada diferença significativa para p> 0,05, entre eles, enquanto que a remoção de nitrato (NO3-) foi provavelmente limitada pela baixa relação carbono/nitrogênio (C/N). O fósforo total (PT) apresentou remoções maiores que 45 % nos três sistemas sem diferença significativa, porém foi observada diferença significativa para a remoção de ortofosfato (P-PO4-) (p> 0,05) no banhado B3, quando este mostrou remoção negativa. A remoção de N e P pela absorção das plantas (L. Peruviana e Typha sp.) foi de aproximadamente 1 % e 2 % respectivamente, comparado com a remoção destes nutrientes na fase líquida. A precipitação e evapotranspiração não apresentaram influência na remoção de nutrientes. / The leachate, complex liquid generated in landfills and open dumps, has characteristics of a potential polluter, difficult to treat due to physical and chemical processes and biological decomposition of solid waste in landfills, added to rainwater infiltration. Ways to mitigate and treat this type of effluent range from biological treatments to advanced oxidation techniques, the latter being of high cost in its infrastructure, operation and maintenance. An alternative adopted recently by many cities of Brazil and the whole world is the combined treatment of landfill leachate with sanitary sewer, having advantages viable cost-effective. In the present study the removal of nutrients such as nitrogen and phosphorus were evaluated, in three pilot scale constructed wetlands systems, operated in parallel, (systems B1, B2 and B3) consisting each one of two vertical flow units in series followed by two horizontal flow units of subsurface flow, planted with emerging macrophytes L. peruviana and Typha sp., respectively, to treat the combination of 10% of stabilized landfill leachate with 90% of urban raw wastewater from ETE Canoas, with previous treatment (B1: UASB+CBR and B2: UASB) and untreated (B3: raw sewage / leachate), with superficial application rate of 400 L / m2.day, fed in batch periods of approximately 15 minutes. The study was conducted during the winter season in the southern region of Brazil, in which the average removal of ammonium (N-NH4+) was higher than 95 % in the three systems without significant difference among them (p> 0.001) and the removal of nitrate (NO3-) was probably limited by the low ratio carbon / nitrogen (C / N). The total phosphorus (PT) removal was greater than 45 % without significant difference among the three systems however a significant difference was observed for orthophosphate (P-PO4-) (p> 0.05) removal at B3 system, when it showed a negative removal. The nitrogen and phosphorous removal due to the absorption by the plants (L. peruviana and Typha sp.) was approximately 1 % and 2 % respectively, compared to the removal of the nutrients in the liquid phase. The precipitation and evapotranspiration did not caused influence upon the nutrients removal.

A forma de tratamento e destinação final ainda mundialmente preponderante para os resíduos sólidos urbanos é o aterro sanitário, método que gera, além de uma massa sólida residual, parcialmente estabilizada, subprodutos finais líquidos e gasosos. O efluente líquido, conhecido como lixiviado, necessita tratamento específico, devido a sua elevada nocividade ao meio ambiente, em função, principalmente, de suas elevadas concentrações de nitrogênio amoniacal e de matéria orgânica, em elevado percentual, recalcitrante. O presente trabalho avaliou em escala de bancada o tratamento, via processo físico-químico, através de coagulação-floculação, de lixiviado bruto proveniente de aterro sanitário Central de Resíduos do Recreio (operado pela Companhia Riograndense de Valorização de Resíduos), desprovido de qualquer tratamento prévio, e de lixiviado pré-tratado biologicamente em reatores sequenciais em batelada (RSB). Para o processo de coagulação-floculação foram testados os coagulantes policloreto de alumínio (PAC), cloreto férrico, sulfato férrico e tanino. Sucessivas etapas foram planejadas para a determinação de dosagem e ajuste de pH ótimos, para cada coagulante empregado, e para a verificação da influência de tempos e gradientes de misturas, bem como foi testada a aplicação de polímeros auxiliares de floculação. As variáveis resposta utilizadas para o monitoramento e a avaliação de eficiências foram a cor verdadeira, turbidez (com e sem prévia filtração), DQO, volume de lodo gerado e pH. O uso de reator sequencial em batelada objetivou nitrificação/desnitrificação convencional das elevadas concentrações de nitrogênio amoniacal e eventual oxidação de matéria carbonácea. Verificou-se que os diferentes tempos e gradientes de mistura testados, assim como a utilização de polímeros auxiliares, não produziram impactos nos resultados. Os coagulantes inorgânicos apresentaram elevadas eficiências de remoção, com destaque para o cloreto férrico, o qual na dosagem de 1102 mgFe+3/L e ajuste inicial de pH em 6,2 removeu 98% da cor verdadeira e da turbidez filtrada, 63% da DQO, 40% da DBO5, e 88% de turbidez não filtrada do lixiviado bruto. Apesar da recalcitrância de considerável fração da matéria orgânica do lixiviado, o RSB2 removeu 40% da DQO e 60% da DBO5 originais. A coagulação-floculação do efluente do RSB2 necessitou inferiores dosagens dos coagulantes em relação ao processo com lixiviado bruto. O cloreto férrico, em dosagem ótima de 826 mgFe+3/L e ajuste de pH em 6,3, removeu 95% da cor, 77% da DQO, 82% da DBO5, 94% da turbidez filtrada e 92% da turbidez não filtrada. Concluiu-se por elevada viabilidade técnica do processo de coagulação-floculação para o lixiviado com e sem pré-tratamento, a partir da otimização das condições de contorno do processo. O pré-tratamento em RSB, quando utilizado controle de pH, demonstrou grande potencial para nitrificação/desnitrificação e oxidação de significante parcela da matéria carbonácea do lixiviado bruto. / The form of treatment and disposal still prevalent worldwide for solid waste is the landfill, a method that generates, in addition to a solid mass residual partially stabilized, liquid and gas end products. The effluent liquid, known as leachate, requires specific treatment, due to its high harmfulness to the environment, due mainly to its high concentrations of ammonia nitrogen and organic matter in high percentage, recalcitrant. This study evaluated the treatment on bench scale, via physico-chemical process, by coagulation-flocculation, of raw leachate from Central de Resíduos do Recreio landfill (operated by Companhia Riograndense de Valorização de Resíduos), devoid of any previous treatment, and biologically pretreated leachate reactors in sequential batch reactors (SBR). For the process of flocculation-coagulation were tested polyaluminum chloride (PAC), ferric chloride, ferric sulfate and tannin. Successive stages were designed for determining dosage and optimum pH adjustment for each coagulant employed and for verifying the influence of times and gradients mixtures, as well as tested in the application of polymers flocculation auxiliaries. The answers used for parametric monitoring and evaluation of efficiencies were the true color, turbidity (with and without prior filtration), COD, sludge volume and pH. The use of sequential batch reactor aimed conventional nitrification/denitrification of the high concentrations of ammonia nitrogen and eventual oxidation of carbonaceous matter. It was found that the different gradients and mixing times tested, as well as the use of auxiliary polymers, did not produce impact on the results. The inorganic coagulants showed high removal efficiencies, especially ferric chloride, which at a dose of 1102 mgFe+3/L and initial pH adjusted to 6.2, removed 98% of the true color and filtered turbidity, 63% of COD, 40% of BOD5 and 88% of unfiltered turbidity. Despite the considerable fraction of the recalcitrance of organic matter in the leachate, the SBR2 removed 40% of COD and 60% of BOD5 of the original. The coagulation-flocculation of the effluent from SBR2 required lower dosages of coagulants in relation to the similar process with raw leachate. Ferric chloride in optimum dosage of 826 mgFe+3/L and adjusting pH to 6.3, removed 95% of color, 77% of COD, 82% of BOD5, 94% of the filtered turbidity and 92% of unfiltered turbidity. It was concluded by high technical feasibility of the process of flocculation-coagulation for the leachate with and without pre-treatment, based on the optimization of the boundary conditions of the process. The pre-treatment with SBR, when pH control, demonstrated high potential for nitrification/denitrification and oxidation of a significant portion of the carbonaceous of the raw leachate.

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.

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.

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).

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.

O lixiviado de aterros sanitários é um efluente líquido poluente devido, principalmente, à sua elevada concentração de amônia. Seu tratamento faz-se necessário para que sejam atendidas as exigências das legislações ambiental e trabalhista, além de minimizados os impactos ambientais de seu lançamento nos corpos d\'água. Esta pesquisa propõe a remoção da amônia presente no lixiviado por meio do processo físico-químico \"air stripping\", que promove a transferência da amônia da fase líquida para gasosa. Para que não se contribua com a poluição atmosférica, o efluente gasoso do \"air stripping\" deve ser tratado em solução de ácido sulfúrico ou água. A neutralização da amônia com solução de ácido sulfúrico gera o sulfato de amônio, e com água, a aquamônia. Tais subprodutos podem ser usados como fertilizantes. Nesta pesquisa, para remoção da amônia do lixiviado foi utilizada uma torre de PVC, com 2,24 m de altura e 15 cm de diâmetro, recheada com anéis do tipo Rashing de polietileno corrugados, com diâmetro de 1,5 cm e 5 cm de comprimento. As vazões de ar utilizadas foram 1200, 1600 e 3600 L/h e as vazões de lixiviado foram 18 e 30 L/h. Para ajuste no pH do lixiviado, utilizou-se hidróxido de cálcio (padrão analítico) e cal comercial. Os fluxos de líquido e ar eram em contracorrente. Para o recolhimento da amônia foram usados dois frascos de 6 L, preenchidos com 4 L de solução de ácido sulfúrico 0,4 mol/L ou água. Os resultados obtidos indicaram remoção praticamente completa de toda a amônia contida no lixiviado. Nas diferentes condições operacionais avaliadas, a concentração de amônia remanescente no lixiviado foi igual ou inferior aos 20 mg/L determinados pela Resolução 397/08 do CONAMA. Quanto ao recolhimento da amônia, a eficiência média obtida nos frascos lavadores próxima a 80%, tanto ) quando utilizada a solução de ácido sulfúrico 0,4 mol/L quanto quando utilizada água. / Sanitary landfill leachate is a pollutant liquid effluent mainly due to its high ammonia concentration. Its treatment is necessary due to environmental and labour legislation requirements, besides prevention of environmental impacts of leachate release in water bodies. This research proposes ammonia removal from leachate by air stripping process, which transfers ammonia from liquid to gaseous phase. In order to prevent atmospheric pollution, air stripping gaseous effluent must be treated with sulphuric acid solution or water. Ammonia neutralization by sulfuric generates ammonium sulfate and by water, aquammonia is generated. Such by-products may be used as fertilizer. In this research, in order to remove leachate ammonia it was used a PVC tower of 2.24 m high and 15 cm diameter, packed with Rashing rings of corrugated polyethylene of 1.5 cm diameter and 5 cm length. Air flows were 1200, 1600 and 3600 L/h and leachete flows were 18 e 30 L/h. Calcium carbonate (standard grade) and commercial hydrated lime were used for pH adjustments. Air and liquid flows were countercurrent. In order to recover ammonia, two flasks of 6 L were used and filled with 4 L of 0.4 mol/L sulfuric acid solution or water. Results showed that ammonia was almost completely removed from leachate. In all operational conditions evaluated, remaining ammonia concentration in leachate was equal or less than 20 mg/L, value established by Resolution 397/08 of Brazilian Council of the Environment. Ammonia recovery with water or a 0.4 mol/L sulfuric acid solution was about 80%.