Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-02-15T19:02:04Z No. of bitstreams: 1 2016_NieldeSouzadoPrado_Parcial.pdf: 1046936 bytes, checksum: d7822d35a04701e9f3bac3f256ce6ef1 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-03-24T22:54:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_NieldeSouzadoPrado_Parcial.pdf: 1046936 bytes, checksum: d7822d35a04701e9f3bac3f256ce6ef1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-24T22:54:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_NieldeSouzadoPrado_Parcial.pdf: 1046936 bytes, checksum: d7822d35a04701e9f3bac3f256ce6ef1 (MD5) / O aumento da ocorrência de Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii em mananciais de abastecimento público brasileiros é preocupante, principalmente devido aos efeitos genotóxicos das toxinas produzidas por esses organismos aos humanos e à biota em geral. A sedimentação apresenta-se pouco eficiente na remoção de cianotoxinas, porém, é efetiva na remoção de células de cianobactérias, se observadas boas condições operacionais. A efetiva remoção de cianobactérias pela sedimentação reflete em maior quantidade de lodo nos decantadores, o qual pode comprometer a qualidade da água clarificada, dada a possibilidade de lise celular e liberação de toxinas. Os poucos estudos existentes sobre a C. raciborskii têm mostrado resultados bastante divergentes quando do uso da sedimentação e coagulantes metálicos para remoção de suas células. A quitosana é um coagulante natural estudado como alternativa aos coagulantes metálicos, porém, são escassos os trabalhos que avaliaram seu emprego na remoção de cianobactérias, especialmente, para remoção de C. raciborskii. Nesse trabalho buscou-se avaliar comparativamente o desempenho da quitosana e do sulfato de alumínio na remoção de células de M. aeruginosa e C. raciborskii pelo processo de sedimentação, bem como a influência desses coagulantes e do tempo de armazenamento do lodo na lise celular, liberação e degradação de microcistinas e cilindrospermopsinas. Para C. raciborskii, ambos coagulantes apresentaram desempenho semelhante, com percentuais de remoção de turbidez e cor aparente acima de 80%, para uma ampla faixa de pH e dosagens de coagulante. Quanto à M.aeruginosa, numa condição de pH e dosagem bastante restrita (pH 7,0 e dosagens entre 1 e 9 mg/L), a remoção de células foi menor com o uso da quitosana (71%), enquanto que o sulfato de alumínio removeu 90% de células em pH entre 5,0 e 6,0 e dosagens acima de 8 mg/L. Os ensaios de armazenamento do lodo evidenciaram concentração apreciável de cilindrospermopsina extracelular no 10º dia, tanto com o uso da quitosana quanto do sulfato de alumínio, não sendo observada degradação dessa toxina, mesmo após decorrido 40 dias de armazenamento. Para M. aeruginosa, observou-se concentração máxima de microcistina extracelular no 3º dia e 100% de degradação no 10º dia, com quitosana. Com sulfato de alumínio, a concentração máxima de microcistina extracelular para a amostra com coagulante se deu no 10º dia, com degradação completa no 20º dia; enquanto que para a amostra sem coagulante, no 5º dia e 10º dia, respectivamente. / The increase in the occurrence of Microcystis aeruginosa and Cylindrospermopsis raciborskii in Brazilian public drinking water sources is concern, mainly due to the genotoxic effects of toxins produced by these organisms on humans and general biota. Sedimentation is not very efficient in the removal of cyanotoxins, however, it is effective in removing cyanobacteria cells, if good operating conditions requirements are met. Effective removal of cyanobacteria by sedimentation reflects a greater amount of sludge in the decanters, which can compromise clarified water quality, given the possibility of cell lysis and release of toxins. The few existing studies on C. raciborskii have shown quite divergent results regarding the use of the sedimentation and metal coagulants for removal of their cells. Chitosan is a natural coagulant studied as an alternative to metallic coagulants, however, there are few studies evaluating its use in the removal of cyanobacteria, especially for the removal of C. raciborskii. This study was to evaluate the performance of chitosan and aluminum sulfate in the removal of M. aeruginosa and C. raciborskii cells by the sedimentation process and to assess the influence of these coagulants and sludge storage time in cell lysis, release and degradation of microcystins and cylindrospermopsins. For C. raciborskii, both coagulants presented similar performance, with turbidity and apparent color removal percentages above 80%, for a wide range of pH and coagulant dosages. Regarding M.aeruginosa, in pH and dosage condition very narrow (pH of 7.0 and dosages between 1 and 9 mg/L), cell removal was lower with chitosan (71%), while aluminum sulfate removed 90% of cells at pH between 5.0 and 6.0 and dosages above 8 mg/L. Sludge storage tests evidenced appreciable concentration of extracellular cylinderspermopsin on the 10 th day, both with the use of chitosan and aluminum sulfate, and it was not observed any degradation of this toxin even after 40 days of storage. With M. aeruginosa, it was observed a maximum concentration of extracellular microcystin on day 3 and 100% of degradation on the 10th day, with chitosan. With aluminum sulfate, the maximum concentration of extracellular microcystin for the sample with coagulant occurred on the 10th day, with complete degradation on the 20th day; whereas for the sample without coagulant, on the 5th day and 10th day, respectively.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-08-06T18:08:37Z No. of bitstreams: 1 2018_AlysonSilvadeAraujo.pdf: 3066304 bytes, checksum: cf95de43c6b402d277baf1937a0b984f (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-08-08T19:59:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_AlysonSilvadeAraujo.pdf: 3066304 bytes, checksum: cf95de43c6b402d277baf1937a0b984f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-08T19:59:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_AlysonSilvadeAraujo.pdf: 3066304 bytes, checksum: cf95de43c6b402d277baf1937a0b984f (MD5) Previous issue date: 2018-08-06 / Macrophomina phaseolina é um importante patógeno habitante do solo, associado ao “damping-off” e podridões de raízes e caules em mais de 700 espécies de plantas. O uso de biochar (BCH) de lodo de esgoto, aplicado ao solo, tem despertado interesse em diferentes estudos para o controle de doenças em plantas, proporcionando uma inibição ou mesmo suprimindo fitopatógenos. O controle biológico é evidenciado por ser uma alternativa eficaz para o manejo de diferentes fitopatógenos. Trichoderma é um dos mais estudados e utilizados agentes de biocontrole de doenças vegetais em todo o mundo. O objetivo desse trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação ao solo de BCH, Trichoderma harzianum e da associação BCH + T. harzianum sobre M. phaseolina em aspectos agronômicos das culturas de soja, milho, feijão e algodão inoculadas ou não com o fitopatógeno. Foi avaliado o efeito direto de concentrações (0,0; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0 e 10,0%) de BCH sobre o crescimento micelial de isolados de M. phaseolina. Foi observado ainda a capacidade de biocontrole por meio do uso do pareamento de cultura (T. harzianum x M. phaseolina) com ou sem biochar. Além disso, foi avaliado o uso de BCH, do T. harzianum, e da associação BCH + T. harzianum em plantas de feijão e soja para controle de M. phaseolina em experimento conduzido em casa de vegetação. Biochar de lodo de esgoto, pirolisado a 500 ºC e utilizado em baixa concentração (0,5%), possui efeito direto no controle in vitro de diferentes isolados de M. phaseolina. No entanto, concentrações mais elevadas do BCH estimulou o crescimento do fungo. Trichoderma harzianum (linhagem 1306) inibiu o crescimento micelial de M. phaseolina, em meio de cultura com ou sem biochar. Macrophomina phaseolina afeta negativamente: (a) a germinação e sobrevivência de plantas de soja e; (b) a germinação, sobrevivência e número de vagens de plantas de feijão comum. O isolado 428 de M. phaseolina reduziu todos os índices agronômicos (germinação, sobrevivência, número de vagens, massa fresca e seca) de plantas de feijão. O uso de BCH aumentou o número de vagens em plantas de soja, inoculadas ou não com M. phaseolina. A associação T. harzianum + BCH de lodo de esgoto aumentou o número de vagens, massa fresca e seca de plantas de feijão, inoculadas ou não com M. phaseolina. / Macrophomina phaseolina is an important soil pathogen, associated with “damping-off” and root and stem rot in more than 700 plant species. The use of biochar (BCH) of sewage sludge applied to the soil, has aroused interest in studies for the control of diseases in plants, providing an inhibition of plant pathogens. Biological control is evidenced as an effective alternative for the management of different phytopathogens. Trichoderma is one of the most studied and used biocontrol agents of plant diseases worldwide. The objective of this work was to evaluate the effects of BCH, Trichoderma harzianum and BCH + T. harzianum on M. phaseolina and on agronomic aspects of soybeans, maize, beans and cotton inoculated or not with M. phaseolina. The direct effect of concentrations (0.0, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0 and 10.0%) of BCH on the mycelial growth of M. phaseolina isolates was evaluated. It was also observed the biocontrol capacity using culture pairing (T. harzianum x M. phaseolina) with or without biochar. In addition, the use of BCH, T. harzianum, and the association BCH + T. harzianum in bean and soybean plants were evaluated for M. phaseolina control in a greenhouse experiment. Biochar of sewage sludge, pyrolyzed at 500 ºC and used in low concentration (0.5%), has direct effect on the in vitro control of isolates of M. phaseolina. However, higher concentrations of BCH stimulated fungal growth. Trichoderma harzianum (strain 1306) inhibited the mycelial growth of M. phaseolina, in culture medium with or without biochar. Macrophomina phaseolina negatively affects: (a) the germination and survival of soybean plants, and; (b) the germination, survival and number of pods of common bean plants. Isolate 428 from M. phaseolina reduced all agronomic characteristics (germination, survival, number of pods, fresh and dry mass) of bean plants. The use of BCH increased the number of pods in soybean plants, inoculated or not with M. phaseolina. The association of T. harzianum + BCH of sewage sludge increased the number of pods, fresh and dry mass of bean plants, whether or not inoculated with M. phaseolina.

O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a utilização da técnica respirométrica como ferramenta para monitorar processos de lodos ativados, quando condições adversas ao processo de tratamento são impostas ao sistema. Os efeitos estudados foram: alteração no tempo de detenção hidráulico (TDH) da estação de tratamento de águas residuárias experimental (ETAR), ausência de oxigênio dissolvido no reator aeróbio, impacto de elevadas concentrações de nitrogênio, sulfeto e fenol no lodo ativado. Valores decrescentes de TDH podem acarretar em uma sobrecarga de alimento aplicada no sistema e promover uma redução na eficiência do mesmo. Tal efeito pôde ser percebido nos testes de respirometria, tendo sido medidas reduções de até 51% na SOUR. Foi constatado que é possível realizar interrupções programadas ou não no fornecimento de oxigênio dissolvido para a ETAR. Quando o lodo ativado é submetido a concentrações superiores a 100 mg.L-1 de nitrogênio amoniacal, observou-se a rápida adaptação dos microrganismos, sem perda significativa de eficiência no processo de tratamento biológico de efluentes. Também foram avaliadas as influências de metais que catalisam a reação de oxidação do sulfeto em meios contendo este íon. O metal que apresentou um maior efeito catalítico, com consequente aumento na SOUR, foi o manganês, com 62%, e o que representou a menor efeito catalítico foi o níquel, com apenas 9,5% de aumento no consumo de oxigênio dissolvido. Porém, foi o níquel também, que apresentou o maior percentual de inibição na atividade das bactérias, cerca de 79%. Para um dos lodos ativados usados nos ensaios, determinou-se a concentração de fenol de 187 mg.L-1 como aquela que inibe 50% da atividade metabólica. Os resultados deste trabalho demonstraram claramente que a técnica respirométrica é eficaz para monitorar e detectar efeitos adversos em processos biológicos de tratamento de efluentes. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-07-10T17:42:12Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Carolina Lucena Rezende.pdf: 3370223 bytes, checksum: 94b65c38fcf3aa34c0eb93c11339e002 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-10T17:42:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Carolina Lucena Rezende.pdf: 3370223 bytes, checksum: 94b65c38fcf3aa34c0eb93c11339e002 (MD5) / PETROBRÁS / The main purpose of this work was to evaluate the use of the respirometric technique as a tool to monitor the activated sludge processes when adverse conditions to the treatment process are imposed to the system. The following effects were studied: change in hydraulic detention time (HDT) of the experimental wastewater treatment process, absence of dissolved oxygen in aerobic reactor, impact of high concentrations of nitrogen, sulfide and phenol in activated sludge. When the HDT of the experimental wastewater treatment process decreases, it can result in an overload of food applied on the system and promote a reduction in the efficiency. This effect could be observed in the respirometry tests, which presented reductions of up to 51% in the specific oxygen uptake rate (SOUR). It was noticed that it is possible to perform scheduled or not interruptions in the supply of dissolved oxygen to the system. When the activated sludge is subjected to concentrations higher than 100 mg L-1 of ammonia nitrogen, a rapid adaptation of micro-organisms was observed, without significant loss of efficiency in the biological wastewater treatment. The influence of metals that catalyze the reaction of oxidation of sulfide in medium containing this ion was also evaluated. The metal which showed the higher catalytic effect, with consequent increase in SOUR, was manganese, with 62%, and the one that presented the lowest catalytic effect was nickel, with only 9.5% increase in the consumption of dissolved oxygen. However, it was identified that nickel presented the highest percentage of inhibition, around 79%. For one of the aerobic biomass used in the tests, it was determined the concentration of phenol of 187 mg L-1 as the one which inhibits 50% of metabolic activity. The results of this study clearly demonstrated that the respirometric technique is effective to monitor and detect adverse effects on the biological wastewater treatment processes.

Submitted by Mônica Moreno Gabira (monica.gabira@gmail.com) on 2018-04-18T12:38:20Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_MonicaMG.pdf: 1300547 bytes, checksum: 371e1ccf7c29cbf097c157f094950518 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Lucia Martins Frederico null (mlucia@fca.unesp.br) on 2018-04-18T12:59:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gabira_mm_me_botfca.pdf: 1201510 bytes, checksum: 4a7564d7219d815e7949fbdca671ea20 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-18T12:59:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gabira_mm_me_botfca.pdf: 1201510 bytes, checksum: 4a7564d7219d815e7949fbdca671ea20 (MD5) Previous issue date: 2018-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O reaproveitamento de resíduos provenientes do tratamento de esgotos domésticos se faz cada vez mais necessário e a sua utilização no meio agrícola e florestal apresenta-se como uma boa opção de uso deste material. Os objetivos desta pesquisa foram avaliar o crescimento e a qualidade de mudas de três espécies florestais (Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, Pseudobombax grandiflorum e Cedrella fissilis) produzidas com substratos a base de lodo de esgoto compostado e submetidas a três lâminas de água diárias. Após a avaliação física dos substratos, foram escolhidos aqueles com as características mais favoráveis à produção de mudas florestais, bem como um material comercial usado como testemunha. Cada espécie foi tratada como um experimento, com um delineamento experimental inteiramente casualizado em esquema fatorial 3x4 (lâminas de irrigação e substratos). Para as espécies nativas, as lâminas de irrigação testadas foram de 6, 9 e 12 mm e para o eucalipto foram de 11, 14 e 17 mm. Foram utilizados um substrato comercial a base de turfa Sphagnum (SC); lodo de esgoto compostado com bagaço de cana-de-açúcar na proporção volumétrica 1:3 (LBC); lodo de esgoto compostado com casca de eucalipto na proporção volumétrica 1:3 (LCE) e lodo de esgoto compostado com bagaço de cana-de-açúcar + lodo de esgoto compostado com casca de eucalipto em proporção volumétrica 2:1 (LBC+LCE). Foram avaliados ao final do ciclo de produção das mudas a altura, diâmetro do colo, massa seca da parte aérea, radicular e total, área foliar, conformação do sistema radicular, índice de qualidade de Dickson, SPAD, conteúdo de nutrientes e fração de lixiviado. Os dados foram submetidos à Análise de Variância, seguida de teste de Scott-Knott quando houve diferença significativa das médias e a correlação de Pearson foi utilizada para os dados de conteúdo de nutrientes. As formulações empregando lodo de esgoto, bagaço de cana e casca de eucalipto mostraram-se viáveis tanto para a produção de mudas de eucalipto como para a produção de mudas das espécies nativas, com manejo hídrico específico para cada formulação e espécie. / The reuse of residues resulting from the treatment of domestic sewage is necessary and the use of this material in agriculture and forestry is a good option. The aims of this research were to evaluate the growth and the quality of seedlings of three species (Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, Pseudobombax grandiflorum and Cedrella fissilis) produced with substrates based on composted sewage sludge and submitted to three daily water depths. After the physical characterisation of the substrates, those with the best characteristics to seedlings production were selected, as well as a commercial material which was used as a witness. Each species was considered an experiment completely randomized in factorial design 3 x 4 (water depths and substrates). For the native species, the water depths used were 6, 9 and 12 mm and for the Eucalyptus the water depths used were 11, 14 and 17 mm. The substrates used were: commercial substrate based on Sphagnum peat (SC); sewage sludge composted with sugarcane bagasse (1:3 v:v)(LBC); sewage sludge composted with eucalyptus bark (1:3 v:v)(LCE) and sewage sludge composted with bagasse + sewage sludge composted with eucalyptus bark in a volumetric proportion (2:1)(LBC+LCE). At the end of the production cycle of the seedlings the following parameters were evaluated: height, stem diameter, dry mass, leaf area, root system conformation, Dickson quality index, SPAD index, nutrient content and leaching fraction. The data were subjected to analysis of variance followed by Scott-Knott test when there was significant difference of means and Pearson correlation index was used for the nutrient content data. The formulations using sewage sludge, bagasse and eucalyptus bark proved being practicable for both the production of eucalyptus seedlings and native species seedlings, with specific water management for each formulation and species.

As estações de tratamento de água (ETAs), que utilizam sulfato de alumínio férrico e possuem sistema de extinção para a cal, geram dois principais resíduos: o lodo de ETA, retido nos decantadores durante a etapa de clarificação da água, constituído principalmente por hidróxidos de alumínio, argilas, siltes, areia fina, material húmico e microrganismos e o resíduo de cal, impureza insolúvel removida do processo de extinção da cal virgem, constituído principalmente de carbonato e hidróxido de cálcio. A pesquisa realizada no Instituto de Pesquisas Hidráulicas da UFRGS, em conjunto com o Departamento Municipal de Água e Esgotos (DMAE), avaliou se a adição de resíduo de cal ao lodo de ETA acelera o desaguamento do mesmo. Paralelamente, também foi avaliada a eficiência de uma modificação estrutural nos leitos de secagem convencionais, utilizando-se tijolos cerâmicos na base do mesmo, com o objetivo de avaliar se a capilaridade dos tijolos auxilia o desaguamento do lodo. Uma vez que a quantidade de água presente no lodo da ETA diminua, a utilização deste resíduo na indústria talvez seja economicamente viável. No primeiro experimento foram montados 12 (doze) leitos de secagem, seis convencionais e seis modificados. Foi analisado o teor de umidade nos leitos em função do tempo, bem como monitorado o teor de umidade relativa do ar O segundo experimento foi realizado em escala de bancada, utilizando-se 18 (dezoito) leitos de secagem forrados internamente com manta geotêxtil do tipo bidim (OP-20). Os leitos possuíam um dreno de fundo, para captura do líquido percolado. O experimento foi conduzido em triplicata, nas proporções de 0,0%; 2,5%, 5,0%, 7,5%, 10,0% e 100,0% em peso de resíduo de cal. Foi monitorado o volume de percolado em função do tempo para cada leito. Também foi analisado o pH e a umidade inicial e final dos leitos, bem como o pH e a turbidez do líquido percolado. No resíduo sólido remanescente nos leitos de secagem foi realizada análise de fluorescência de RX. No experimento de modificação estrutural da base dos leitos com uso de tijolos, não foi observada nenhuma melhora no desaguamento do lodo. Acredita-se que os poros capilares dos tijolos saturaram no início do experimento, perdendo seu poder de sucção. No segundo experimento, foi observada uma melhora muito significativa em relação ao volume de líquido percolado em função do tempo, comprovando que a adição de resíduo de cal ao lodo favoreceu a rápida desidratação do mesmo (chegando a ser 40 vezes maior) A relação ótima foi verificada nos leitos que continham 5,0 % em massa de resíduo de cal. Todos os leitos que sofreram a adição de resíduo de cal aumentaram bruscamente o pH e solubilizaram o íon alumínio; porém aprisionaram os íons ferro e magnésio. Tanto a análise de fluorescência de raio X do lodo puro, bem como da mistura com resíduo de cal, remanescentes nos leitos de secagem, identificaram a presença de óxidos de cálcio, alumínio, ferro e sílica. Isso indica que estes resíduos (lodo ou lodo mais cal) podem ser incorporado à matéria-prima do cimento. Ter-se-ia, desta forma, um destino ecologicamente correto para os lodos de ETAs, que deixaria de ser lançado em corpos d’água. A incorporação do lodo de ETA ao cimento traria como principal vantagem o aumento da vida útil das jazidas de argila e de calcáreo, reduzindo a destruição da paisagem, flora e fauna.

O descarte no solo é uma alternativa viável para reduzir o potencial poluidor de muitos resíduos. Foram avaliados neste trabalho os efeitos da aplicação no solo de composto de lixo e de lodo de esgoto. Foram conduzidos dois experimentos utilizando-se dois solos (Latossolo Vermelho distroférrico nitossólico e Argissolo Vermelho distrófico arênico), sendo o primeiro feito em microparcelas. Os resíduos foram aplicados quatro vezes em dois anos, com a adição total de 117,3 t ha-1 de composto de lixo e 47,0 t ha-1 de lodo de esgoto; num tratamento adicional, com o dobro destas doses, foi feito o enriquecimento do mesmo com metais (Cu, Zn, Cd, Ni e Pb); foram comparados também um tratamento com adubação mineral completa e uma testemunha. Foi avaliado o efeito dos tratamentos sobre o rendimento de plantas de milho e de aveia, na água lixiviada e nas propriedades do solo. No segundo experimento, foi avaliada a atividade microbiana pela liberação de C-CO2, em amostras de solo com adição dos resíduos, incubadas em frascos respirométricos. As adições de composto de lixo e de lodo de esgoto até as quantidades de 117,3 t ha-1 e 47,0 t ha-1, respectivamente, supriram as necessidades de N e parte do P para as culturas de milho (verão) e de aveia (inverno). As adições dos resíduos aumentaram os teores de matéria orgânica e nitrogênio dos solos, a partir da primeira aplicação; aumentos nos teores de cobre e de zinco também foram observados com as aplicações sucessivas dos resíduos, principalmente no caso do lodo de esgoto. Os teores dos metais na água de lixiviação foram menores que os limites estabelecidos para água potável. O enriquecimento dos resíduos com metais aumentou a absorção dos mesmos pelas plantas, os teores totais no solo e os teores de cobre e de zinco no lixiviado, porém, não afetou a atividade microbiana. Nas taxas de aplicação mais altas, a mineralização média dos resíduos foi de 14,5% para o composto de lixo e de 28,7% para o lodo de esgoto, com pequenas variações entre solos, nas menores dose de resíduos foram determinadas as maiores taxas de decomposição, para os dois solos.

O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a utilização da técnica respirométrica como ferramenta para monitorar processos de lodos ativados, quando condições adversas ao processo de tratamento são impostas ao sistema. Os efeitos estudados foram: alteração no tempo de detenção hidráulico (TDH) da estação de tratamento de águas residuárias experimental (ETAR), ausência de oxigênio dissolvido no reator aeróbio, impacto de elevadas concentrações de nitrogênio, sulfeto e fenol no lodo ativado. Valores decrescentes de TDH podem acarretar em uma sobrecarga de alimento aplicada no sistema e promover uma redução na eficiência do mesmo. Tal efeito pôde ser percebido nos testes de respirometria, tendo sido medidas reduções de até 51% na SOUR. Foi constatado que é possível realizar interrupções programadas ou não no fornecimento de oxigênio dissolvido para a ETAR. Quando o lodo ativado é submetido a concentrações superiores a 100 mg.L-1 de nitrogênio amoniacal, observou-se a rápida adaptação dos microrganismos, sem perda significativa de eficiência no processo de tratamento biológico de efluentes. Também foram avaliadas as influências de metais que catalisam a reação de oxidação do sulfeto em meios contendo este íon. O metal que apresentou um maior efeito catalítico, com consequente aumento na SOUR, foi o manganês, com 62%, e o que representou a menor efeito catalítico foi o níquel, com apenas 9,5% de aumento no consumo de oxigênio dissolvido. Porém, foi o níquel também, que apresentou o maior percentual de inibição na atividade das bactérias, cerca de 79%. Para um dos lodos ativados usados nos ensaios, determinou-se a concentração de fenol de 187 mg.L-1 como aquela que inibe 50% da atividade metabólica. Os resultados deste trabalho demonstraram claramente que a técnica respirométrica é eficaz para monitorar e detectar efeitos adversos em processos biológicos de tratamento de efluentes. / PETROBRÁS / The main purpose of this work was to evaluate the use of the respirometric technique as a tool to monitor the activated sludge processes when adverse conditions to the treatment process are imposed to the system. The following effects were studied: change in hydraulic detention time (HDT) of the experimental wastewater treatment process, absence of dissolved oxygen in aerobic reactor, impact of high concentrations of nitrogen, sulfide and phenol in activated sludge. When the HDT of the experimental wastewater treatment process decreases, it can result in an overload of food applied on the system and promote a reduction in the efficiency. This effect could be observed in the respirometry tests, which presented reductions of up to 51% in the specific oxygen uptake rate (SOUR). It was noticed that it is possible to perform scheduled or not interruptions in the supply of dissolved oxygen to the system. When the activated sludge is subjected to concentrations higher than 100 mg L-1 of ammonia nitrogen, a rapid adaptation of micro-organisms was observed, without significant loss of efficiency in the biological wastewater treatment. The influence of metals that catalyze the reaction of oxidation of sulfide in medium containing this ion was also evaluated. The metal which showed the higher catalytic effect, with consequent increase in SOUR, was manganese, with 62%, and the one that presented the lowest catalytic effect was nickel, with only 9.5% increase in the consumption of dissolved oxygen. However, it was identified that nickel presented the highest percentage of inhibition, around 79%. For one of the aerobic biomass used in the tests, it was determined the concentration of phenol of 187 mg L-1 as the one which inhibits 50% of metabolic activity. The results of this study clearly demonstrated that the respirometric technique is effective to monitor and detect adverse effects on the biological wastewater treatment processes.

Orientador: Bruno Coraucci Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-25T10:48:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guilherme_MartaSiviero_M.pdf: 2406119 bytes, checksum: cbb08d0f7079a1ce07fe7a06d0f1d000 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: : O lodo de esgoto doméstico é um resíduo gerado pelas ETE's (Estação de Tratamento de Esgoto) em grande quantidade e que necessita de disposição adequada. Existem algumas formas de disposição conhecidas, como por exemplo a incineração ou aterro sanitário. Porém, a forma de disposição que combina de modo mais eficiente reciclagem de matéria orgânica e qualidade ambiental é a sua utilização como condicionante em solos agrícolas ou parques e jardins. O lodo de esgoto possui elementos nutritivos importantes para as plantas, como P e N, no entanto, este resíduo pode conter patógenos que podem colocar em risco a saúde do homem e outros animais. Um grupo de patógenos que pode estar presente no lodo é o dos protozoários, como por exemplo cistos de Giardia e amebas, responsáveis por doenças entéricas de fácil disseminação. Uma forma de evitar que estes patógenos causem problemas é através do seu efetivo monitoramento, no lodo de esgoto e no solo. O objetivo deste trabalho foi selecionar métodos que permitissem recuperar estes patógenos que estivessem presentes no lodo. Os métodos são baseados na recuperação dos protozoários através de sua sedimentação ou suspensão. Neste trabalho foram testadas 4 metodologias para verificar qual obtinha maior recuperação dos protozoários. As metodologias testadas usavam sulfato de zinco (33%), sacarose (lM), formol/éter, ou simples decantação (Hoffinan). O método que apresentou melhor resultado foi o do sulfato de zinco. Após a seleção do método, foram feitas modificações na concentração da solução de sulfato e no tempo de análise, com o objetivo de procurar aumentar esta recuperação. Isto foi possível com a utilização de sulfato de zinco 50% e com a amostra deixada em repouso numa suspensão com água destilada por 24 horas antes da análise.Desta forma, a porcentagem de recuperação passou de 19,01% para 35,31%, o que significa um aumento da eficiência da taxa de recuperação, com a concentração do sulfato de zinco 50%. Este aumento de recuperação é importante na definição de uma metodologia simples e de baixo custo, para a recuperação de protozoários / Abstract: The sewage sludge, a residue generated in significant amounts by waste water treatment plants, requires suitable disposal. There are some well known ways for disposal of sludge, for instance incineration or landfills, however the disposal procedure that more efficiently combines recycling of the organic matter and environmental suitability is the use of the sludge as conditioning in agriculture and gardens. The sewage sludge contains important plant nourishing elements like P and N, however it can also contain human pathogens. Protozoan like Giardia cysts and amoebas that can cause enteric diseases easily disseminable, are among the pathogens that can be found in the sewage sludge. Monitoring these pathogens in the sludge and in the soil is an effective way to prevent the pathogens of causing problems. The aim of this work was to select a method for the recovery of these pathogens in the sewage sludge. The procedures are based in the recovery of the protozoan through sedimentation or flotation. Four different methodologies- zinc sulfate 33%, sucrose 1M, formaldehyde/ether and sedimentation (Hoffman)- were compared to assess the one that allows the higher protozoan recovery index. The best results were obtained with zinc sulfate. After have selected the methodology, differents concentrations of zinc sulfate and times were tested in order to try to increase the recovery index. The highest recovery index was found by using a 50% zinc sulfate solution and after the sample have been left in a distilled water suspension for 24 hours before the analysis. These conditions increased the recovery index from 19,01 to 35,31%, an efficient improvement of in the index. This result is important in establishing a simple and low cost methodology to recover the protozoan / Mestrado / Saneamento / Mestre em Engenharia Civil

A crescente produção de resíduos sólidos urbanos e industriais com características desejáveis à reciclagem e ao reuso faz com que haja necessidade de estudos sobre formas de reaproveitamento dos mesmos. A presente pesquisa consistiu no estudo da combinação entre o lodo de esgoto anaeróbio da ETE Serraria de Porto Alegre com cinzas de biomassa vegetal da indústria de celulose VERACEL, do estado da Bahia, para obtenção de um biossólido higienizado, apto ao uso em solos agrícolas. Sabe-se que o lodo de esgoto é um resíduo constituído por matéria orgânica, fósforo, nitrogênio e micronutrientes, elementos benéficos para os solos agrícolas. Além dos referidos elementos, o lodo de esgoto é também portador de agentes patogênicos e metais pesados, considerados indesejáveis em solos agrícolas. Um dos métodos recomendados para reduzir o teor de agentes patogênicos no lodo é a partir da estabilização química. A mesma consiste em adicionar ao lodo um resíduo sólido com pH igual ou superior a 12, e que a mistura do lodo com o resíduo mantenha um pH mínimo de 12 por ao menos duas horas. Para tanto, nesta pesquisa, foi realizada a higienização do lodo com cinzas. O processo consistiu na mistura dos referidos resíduos nas proporções de 30%, 50% e 100% das cinzas em relação ao peso de lodo seco. Para a proporção de 30%, foram misturadas 3.000g de lodo com 180g de cinzas; para 50%, mesclaram-se 3.000g de lodo com 300g de cinzas e, para 100%, 3.000g de lodo com 600g de cinzas de biomassa vegetal. O protocolo experimental consistiu na coleta das amostras de lodo na ETE Serraria do DMAE, Departamento Municipal de Água e Esgotos, e o seu direcionamento aos laboratórios. Nestes estabelecimentos procedeu-se a análise microbiológica, a identificação do potencial agronômico e a caracterização química do lodo. Os lodos brutos foram analisados imediatamente após a coleta, enquanto que os lodos testemunhas e processados com as cinzas foram analisados após sessenta dias de incubação. Em relação aos teores dos parâmetros: sólidos totais, sólidos voláteis, umidade, pH, COT, enxofre, fósforo, magnésio, nitrogênio, potássio, cálcio e sódio, considerados como de potencial agronômico, a resolução CONAMA 375/2006 não impõe limites aos mesmos. Isto porque é mais racional deixar ao critério de agrônomos a determinação das concentrações limite no lodo a ser aplicado num determinado tipo de solo. Foram analisados os coliformes termotolerantes, coliformes totais, ovos de helmintos e salmonellas, microrganismos usados como indicadores na contaminação biológica do lodo. Em relação ao lodo bruto, as concentrações de coliformes totais, termotolerantes e salmonellas foram superiores em relação aos valores limites recomendados. Os ovos de helmintos foram achados em concentrações inferiores ao limite recomendado. Emrelação ao lodo processado houve a remoção de coliformes termotolerantes em todos os tratamentos com cinzas, após a incorporação das mesmas nas seguintes proporções: 92,5% de remoção com 30% de cinzas; 98,3% de remoção com 50%, e 99% de remoção com 100% de cinzas. Os metais pesados analisados incluem: zinco, cobre, cádmio, cromo, níquel, selênio, arsênio, bário, chumbo, molibdênio e mercúrio, todos estes elementos em concentrações abaixo do limite estabelecido pela resolução CONAMA 375/2006. E na medida em que foi aumentada a concentração das cinzas na higienização do lodo, reduziram-se cada vez mais as concentrações dos metais no biossólido. Os resultados demostraram que as cinzas de biomassa vegetal são resíduos adequados para a higienização do lodo nas proporções de 30%, 50% e 100%, justificando assim suas propriedades alcalinas acentuadas. O período de sessenta dias de incubação mostrou-se eficiente no processo de higienização do lodo. A higienização do lodo através das cinzas pode ser considerada uma alternativa viável de estabilização do lodo, na medida em que favorece o decaimento de agentes patogênicos, incrementa o teor de macro-nutrientes e diminui o teor dos metais pesados no biossólido.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-06-28T16:31:43Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1724968 bytes, checksum: 06a5ec19e8d9313f3fb7e8dfc747e57c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-28T16:31:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1724968 bytes, checksum: 06a5ec19e8d9313f3fb7e8dfc747e57c (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente estudo teve como objetivo avaliar o decaimento e a relação entre as concentrações de enterovírus cultiváveis e de colifagos somáticos em lodo de esgoto durante secagem em estufa de secagem, caracterizando a exposição humana a perigo microbiológico no tratamento e no uso agrícola do lodo. O tratamento em estufa consistiu na disposição do lodo de esgoto desaguado em leiras, que foram revolvidas manualmente uma vez por semana, quando também se realizava coleta de amostras para análise de umidade (U), sólidos totais (ST), pH, coliformes totais (CT), Escherichia coli (EC), vírus entéricos infecciosos (VEI) e colifagos somáticos (CS). A exposição de trabalhadores e de consumidores de hortaliças a perigo microbiológico (CT, EC, VEI e CS) foi avaliada por meio da coleta e análise: da água de lavagem das mãos da pesquisadora responsável, representante da figura do trabalhador do serviço de saneamento, após manejo semanal das leiras de lodo ao longo do tratamento; da água de lavagem das mãos de dois voluntários, representantes da figura do trabalhador rural, responsáveis pela montagem de cada canteiro de hortaliça (alface e cenoura), onde foi usado como adubo tanto lodo tratado quanto lodo tratado inoculado com VEI e CS de referência e de amostras da mistura solo+lodo no momento da colheita das hortaliças. A exposição do consumidor foi verificada através da análise de amostras das hortaliças após período de cultivo recomendado. Entre fevereiro e novembro de 2015, nove lotes de lodo de esgoto (L1 a L9) foram tratados em estufa de secagem, onde permaneceram em média por 13 semanas. As temperaturas médias estimadas do ar dentro da estufa variaram de 28,8 a 33,5° C. O pH se manteve estável na maioria dos lotes com valores entre 5,0-6,0. Após aproximadamente 60 dias de tratamento, todos os lotes apresentavam umidade abaixo de 10%, exceto L3 e L4 (10-25%). O tempo necessário para atingir 90% de sólidos totais variou entre 40-50 dias (L1 e L7), 55-65 dias (L5 e L6) e 85-100 dias (L2, L3 e L4). Durante a higienização dos lotes de lodo em estufa de secagem, observou-se que L2, L5, L7, L8 e L9 levaram até 20 dias para alcançarem qualidade classe B (coliformes termotolerantes < 10 6 NMP/g ST). O tempo de tratamento necessário para que cada lote passasse do tipo Classe B para Classe A (<1x103 NMP EC/g ST) foi em média de 50-60 dias para a maioria dos lotes (L2, L3 L6, L7 e L8). A detecção de vírus nas amostras de lodo analisadas durante a secagem do lodo em estufa foi muito baixa, impossibilitando inferir sobre níveis de contaminação e grau de decaimento. Mas colifagos somáticos foram detectados em amostras com menos de 10% de umidade. As amostras de água de lavagem das mãos, da mistura solo+lodo e de alface apresentaram baixas concentrações ou ausência de vírus entéricos infecciosos e colifagos somáticos. Sob as condições testadas no presente estudo, foi possível evidenciar que a secagem de lodo de esgoto em estufa de secagem se apresentou como técnica simples e eficiente na obtenção de produto granulado, seco e com níveis de redução da contaminação bacteriana que atendeu ao padrão de qualidade estabelecido como seguro para uso agrícola conforme a legislação brasileira. Colifagos somáticos persistiram na secagem do lodo em estufa de secagem e no plantio de hortaliças. Sugere-se que trabalhadores do serviço de saneamento, trabalhadores rurais e consumidores de hortaliças estariam expostos a baixos níveis de contaminação bacteriana e virológica. / The aim of the study was to evaluate the decay and the relationship between the concentrations of infectious enteric viruses (IEV) and somatic coliphages (SC) in sewage sludge dried in an agricultural greenhouse and characterize human exposure to microbiological hazard during treatment and agricultural use of the sludge. The greenhouse treatment consisted of disposing the dewatered sewage sludge in piles which were manually turned once a week, when samples were taken for analysis of: moisture (U) total solids (TS), pH, total coliforms (TC), Escherichia coli (EC), infectious enteric virus (IEV) and somatic coliphages (SC). Human exposure (workers and consumers) to microbiological hazard (TC, EC, IEV and SC) was evaluated through the collection and analysis of: handwashing water of the responsible researcher (sanitation service worker) after weekly management of piles of sludge during treatment; handwashing water of the two volunteers (rural workers) responsible for the production of each vegetable (lettuce and carrots), using as fertilizer either treated sludge as inoculated treated sludge with IEV as well as samples of the soil+sludge mixture at harvest time. Consumer exposure was verified by analyzing vegetables samples after the recommended cultivation period for crops. Between February and November 2015, nine batches of sewage sludge (B1 to B9) were treated in a greenhouse, where they remained on average for 13 weeks. The estimated average temperature of the air inside the greenhouse ranged from 28,8 to 33,5° In most batches sludge remained pH between 5.0-6.0. C. After about 60 days of treatment, all batches had less than 10% of the humidity, except B3 and B4 (10-25%). The time required to reach 10% of humidity ranged between 40-50 (B1 to B7), 55-65 (B5, B6) and 85-100 (B2, B3 and B4) days. During sanitation of the sludge batches in a greenhouse, it was observed that L2, L5, L7, L8 and L9 took 20 days to achieve quality Class B (EC <106 MPN/g TS). Batches took 50-60 days on average to catch E. coli levels <1x103 NMP/g TS. The detection of somatic coliphages in sludge samples was low and sporadic. The detection of vírus in sludge samples during sludge drying in a greenhouse was low, which made it impossible to infer about contamination levels and degree of decay, although somatic coliphages were detected in samples with less than 10% moisture. Samples of handwashing water, soil+sludge mixture and lettuce showed low concentrations or absence of infectious enteric virus and somatic coliphages. Drying sewage sludge in an agricultural greenhouse is a simple and effective process for obtaining a dry and granular product and reducing bacterial contamination to levels established to be safe for agricultural use under Brazilian law. Somatic coliphages persisted during the sludge drying in an agricultural greenhouse and in biosolids-amended soil under vegetables cultivation. Also, it’s suggested that sanitation service workers, farm workers and consumers of vegetables would be exposed to low levels of bacterial and virological contamination.