Poucos municípios brasileiros têm estações de tratamento de esgoto (ETEs), sendo que uma grande parte do esgoto ainda não é tratada, causando forte impacto ambiental devido ao seu despejo ?in natura? nos cursos de água. O processo de tratamento de esgoto gera grande quantidade de lodo cujo destino final deve ser bem planejado, pois acarreta além de conseqüências ambientais, conseqüências de caráter econômico, social e sanitário. Um destino ecologicamente desejável seria a utilização desse resíduo, depois de tratado (biossólido), em plantios florestais como fertilizante e condicionador de solo. Mas, ainda são poucos os conhecimentos disponíveis para que a sua utilização seja realizada em larga escala. Recentemente, o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), através de resolução específica estabeleceu critérios e procedimentos para o uso de lodo de esgoto em áreas agrícolas, visando benefícios à agricultura e evitando riscos à saúde pública e ao ambiente. Conseqüentemente, amplia-se agora a necessidade de estudos mais aprofundados sobre o assunto. Esta pesquisa teve como objetivo aprofundar os conhecimentos sobre a influência da utilização de lodo de esgoto nas plantações florestais. Em abril de 2003, foi implantado um experimento na Estação Experimental de Ciências Florestais da ESALQ/USP em Itatinga com a finalidade de estudar o crescimento das árvores de Eucalyptus grandis tratadas com doses crescentes dos lodos úmido (torta) e seco (granulado) e, principalmente, a ciclagem de nutrientes no ecossistema, através de observações relacionadas com os processos de produção, acúmulo e decomposição da serapilheira nas parcelas experimentais dos diferentes tratamentos. Supõe-se que a aplicação dos lodos de esgoto úmido e seco nas linhas de plantio dos eucaliptos altere de maneira positiva a fertilidade do solo, incrementando significativamente o volume de madeira produzida pelos eucaliptos, servindo como fontes de nutrientes, portanto, o uso do lodo permitiria a substituição das adubações nitrogenada e fosfatada, usualmente aplicadas nos plantios florestais, e poderia suprir também a necessidade da aplicação de micronutrientes (exceto o boro). Também a aplicação dos lodos úmido e seco deve refletir de maneira positiva na ciclagem de nutrientes, alterando a quantidade e a velocidade da transferência dos diferentes elementos entre os compartimentos do sistema Árvores - Serapilheira - Solo. / Several Brazilian cities have sewer treatment stations, but a lot of cities do not treat the sewage yet, causing a strong environmental impact, mainly in water courses. The sewer treatment process generates a big amount of sewage sludge, so the final destination must be well studied, because it involves environmental, economic, social and sanitary consequences. A good destination of this residue would be its application, after treated (biosolids), in forest stands for fertilizing and conditioning of soil. Recently, CONAMA (National Advice of the Environment) established procedures and criteria for the use in agricultural areas of sewage sludge for benefits to agriculture and preventing risks to the health and the environment. Consequently, more scientific information will be necessary for sewage sludge application on a large scale. The aim of this study was to extend the knowledge about the influence of sewage sludge (humid and dry) on eucalypts plantations. So in April 2003, an experimental stand of Eucalyptus grandis was planted in the Experimental Station of Itatinga (ESALQ/USP). The purpose was to study the growth of the eucalypts, treated with increasing doses of humid and dry sewage sludge, and also the nutrients cycling in the forest plantation ecosystem through the production, accumulation and decomposition of the leaf-litter in the different treatments. It is expected that application of humid and dry sewage sludge in the rows of planting may modify positively soil fertility, wood volume produced by eucalypts, and nutrient cycling in the ecosystem.

O uso agrícola é uma interessante alternativa de disposição do lodo de esgoto por representar aportes de nitrogênio, fósforo e matéria orgânica ao solo. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar o uso do lodo de esgoto como fonte de nitrogênio e fósforo para a cultura da cana-de-açúcar (cana-planta e soqueira) e rendimentos da cultura. Para tanto foram conduzidos dois experimentos à campo entre os anos de 2002 a 2004. Em um dos experimentos sob um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico, foi cultivada a variedade RB855536 (soqueira de segundo corte), avaliando-se durante dois anos agrícolas (2002/2003 e 2003/2004), a resposta da cultura à aplicação de lodo de esgoto (14 e 16 t ha-1, base seca, respectivamente em 2002/03 e 2003/04) com e sem adubação nitrogenada mineral (nitrato de amônio) em doses equivalentes a 0, 50 e 100% da dose de N recomendada (120 kg ha-1 de N). No outro experimento, foi utilizada a cultivar SP83-2847 (cana-planta cultivada por cerca de 16 meses) num Argissolo Amarelo eutrófico e avaliada a resposta da cultura à aplicação de lodo de esgoto (8,2 t ha-1 em base seca) com e sem superfosfato triplo em doses equivalentes a 0, 25, 50, 75 e 100% da dose de P2O5 recomendada (180 kg ha-1 de P2O5). Os dados obtidos mostram que o lodo de esgoto constituiu-se numa fonte eficiente de N para as soqueiras, não sendo necessária a aplicação adicional de fertilizantes nitrogenados para a obtenção de produção de colmos (TCH) e de açúcar (TAH) similares ao do tratamento com adubação mineral convencional. Por outro lado, na cana-planta, foi necessário aplicar, adicionalmente ao lodo de esgoto, 75% da dose de fósforo recomendada para obter rendimentos similares aos da adubação mineral. A aplicação de LE, nas doses calculadas em função do teor de N, tanto nas soqueiras quanto na cana-planta, não causaram efeitos deletérios na qualidade do solo e da matéria prima produzida. Os teores de metais pesados no solo, nas folhas e no caldo da cana não foram alterados com a aplicação do resíduo em comparação à adubação mineral. / The use of sewage sludge on land can improve soil fertility considering nitrogen, phosphorus and organic matter inputs. The aim of these experiments was to evaluate the effect of sewage sludge on soil, sugarcane plants and sugarcane yield in substitution to nitrogen and phosphorus from mineral fertilizers. The effect of the sewage sludge as a source of nitrogen was evaluated by an experiment carried in an Ultisol (Argissolo Amarelo) planted with the cultivar RB855536 during 2002/03 (first harvesting) and 2003/04 (2nd harvesting). The level of sewage sludge used in this experiment was 14 and 16 t ha-1, dry weigh basis, respectively on the yield 2002/03 and 2003/04. The application of N fertilizer was made, in treatments, after the sludge application, at rates of 0, 50 e 100% of the recommended level to sugarcane plantation (120 kg ha-1 of N). The other experiment, to evaluate the effectiveness of sewage sludge as phosphorus source to cane plants, was carried in an Ultisol (Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico), and the cultivar used was the SP83-2847. The level of sewage sludge applied in all treatment, but control, in this experiment was 8,2 t ha-1, dry weight basis with the mineral-P fertilizer being applied in rates corresponding to 0, 25, 50, 75 e 100% of the total amount recommended to cane plants (180 kg ha-1 of P2O5). The data allows to conclude that sewage sludge application can supply the N requirement of sugarcane ratoons. The sewage sludge could only supply 25% of the total P recommendation for cane plants. There was not observed any harmful effects on soil, plants or juice quality due to the sewage sludge applied to soils.

O lodo de esgoto, também denominado biossólido, depois de tratado adequadamente, constitui fonte de matéria orgânica, micro e macro-nutrientes para o crescimento das plantas. A aplicação do lodo de esgoto no solo pode trazer benefícios tais como: distribuição em áreas para produção agrícola, recuperação de solos perdidos por erosão, aplicação em áreas de reflorestamento. Os lodos de esgotos, entretanto, são resíduos que contem patógenos, metais pesados, e poluentes orgânicos, entre estes os compostos orgânicos voláteis (COVs). A resolução CONAMA nº 375 em vigor no Brasil, assim como as regulamentações de outros países, não exigem valores limites para alguns COVs considerados prioritários. Uma base de dados sobre COVs em lodos de esgoto é necessário para estabelecer valores limites nos lodos usados para fins agrícolas. O presente trabalho evidenciou a presença de COVs em concentrações significativas nas amostras de lodo coletadas nas Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), Jundiaí, Vinhedo e Americana. Na ETE da RMSP foram encontrados vários COVs em concentrações significativas. Dentre os COVs identificados, apenas 1,4-diclorobenzeno e naftaleno apresentam valores permitidos em solo agrícola (390 e 120 µmg/kg, respectivamente) e valores de concentrações muito acima desses limites foram encontrados para as amostras de lodo da ETE de RMSP (845 a 2037 e 901 a 5670 µmg/kg, respectivamente). Os resultados obtidos neste trabalho, embora não forneçam dados suficientes para uma imediata tomada de decisão, permitem fornecer subsídios técnicos para iniciar uma base de dados sobre COVs em lodo de esgoto que, futuramente, utilizando-se metodologias adequadas, será útil para se realizar uma revisão das regulamentações vigentes para lodo de esgoto com finalidade agrícola. / The sewage sludge also entitled biosolid, after adequate treatment, is source of organic matter, micro and macronutrients for plants growth. The application of sewage sludge in soil may provide some benefits like: distribution in areas for agricultural production, recovery of degraded soil by erosion, application in areas of reforestation. However, sewage sludges are residues that contain phatogens, heavy metals, organic pollutants, such as volatile organic compounds (VOCs). The current resolution in Brazil (CONAMA nº 375), as well as regulations from other countries do not establish acceptable levels for some priority VOCs. It is necessary to establish data a base related to VOCs in sewage sludge for agricultural use to be able to present acceptable levels of them. The present work reports the presence of VOCs at significant levels in sewage sludge samples collected at sewage treatment stations (ETE) in the Metropolitan Region of São Paulo city (RMSP), Jundiaí, Vinhedo and Americana. Among VOCs identified, only 1,4 dichlorobenzene and naphthalene are regulated for use in agricultural soil (390 and 120 µg/kg, respectively) and levels found for sewage sludge samples from RMSPETE were higher than those regulated limits (845 to 2037 and 901 to 5670 µg/kg, respectively). Although results obtained in this study do not provide enough data for an immediate decision, results will be useful to start a data base regarding to VOCs in iv sewage sludge for agricultural use that, using adequate methodologies, will permit a review of current regulations on VOCs for agricultural use.

O biossólido é utilizado como fertilizante por apresentar níveis adequados de nutrientes essenciais e matéria orgânica para o crescimento e desenvolvimento das plantas. No entanto, antes de tornar um fertilizante, o lodo de esgoto produzido pelas atividades humanas necessita de um processo de estabilização, envolvendo processos físicos, químicos e biológicos, objetivando a atenuação ou eliminação de algumas características negativas do lodo, principalmente o odor e a atração de insetos, além de redução da concentração de patógeno. Sendo assim, a utilização do biossólido na agricultura será uma alternativa para amenizar as problemáticas da disposição final deste resíduo gerado no processo de tratamento de esgotos urbanos. Dessa forma, o presente trabalho teve por objetivo avaliar as variáveis fitotécnicas como número de perfilho, altura de plantas, teores de clorofila a e b, determinar massa fresca e seca, área foliar, teores de nutrientes do solo e foliar da forrageira após aplicação do Biossólido como fertilizante no estabelecimento inicial da Urochloa brizantha cv. Marandu. O experimento foi desenvolvido na casa de vegetação da Universidade Federal de Uberlândia, Campus Umuarama, com a semeadura de braquiária em vasos de 5 kg de solo (LATOSSOLO VERMELHO Distrófico), com a adoção de delineamento de blocos casualizados, sendo 4 blocos e 10 tratamentos, com 2 vasos por parcela, e a condução de 4 plantas por vaso. Os tratamentos foram os seguintes: adubação mineral 03-30-10 (120 kg ha-1 P2O5); biossólido (60 kg ha-1 N); biossólido (48 kg ha-1 N) + adubação mineral 03-30-10 (120 kg ha-1 P2O5); biossólido (60 kg ha-1 N) + gesso agrícola (40 kg ha-1 S); biossólido (60 kg ha- 1 N) + magnesita (30 kg ha-1 Mg); biossólido (60 kg ha-1 N) + superfosfato simples (120 kg ha-1 P2O5); biossólido (60 kg ha-1 N) + verdete (60 kg ha- 1 K2O); biossólido (60 kg ha-1 N) + gesso agrícola (40 kg ha-1 S) + magnesita (30 kg ha-1 Mg) + superfosfato simples (120 kg ha-1 P2O5) + verdete (60 kg ha-1 K2O); fertilizante organomineral 05-24-08 (120 kg ha-1 P2O5); testemunha (sem adição de fontes de nutrientes). Observou-se que a aplicação de biossólido mais adubação mineral proporcionou melhores resultados para variáveis fitotécnicas: numero de perfilhos, altura, clorofila a e b, massa seca e fresca, área foliar, teor foliar da Urochloa brizantla cv.Marandu. O biossólido caleado pode ser disposto na pastagem sem adicionar metais pesados e agentes patogênicos. / The issue of final disposal of biosolids generated in urban wastewater treatment processes is emerging in Brazil, to the extent that deploy and operate effectively, the collection and sewage treatment systems in the country, and this tends to increase. In this context, the practice of recycling in agriculture, alternative enshrined in developed countries, stands out as the most appropriate option for both reduce pressure on the exploitation of natural resources, as to avoid most striking options on the population and the environment. For agricultural use of sewage sludge is required its stabilization process, involving physical, chemical and biological processes, aiming at reducing or eliminating some of the negative characteristics of the sludge, especially the smell and the attraction of insects; addition to reducing the concentration of pathogens. Thus, this study was aimed at evaluating the use of sewage sludge obtained by disinfection of sewage sludge by hydrated lime combination and solarization in providing nutrients for the initial establishment of Urochloa brizantha cv. Marandu. The experiment was conducted in a greenhouse at the Universidade Federal de Uberlândia, Campus Umuarama, with sowing brachiaria in pots of 5 kg of soil (Oxisols), with the adoption of a randomized block design, with 4 blocks and 10 treatments with two plants per plot, and the conduct of 4 plants per pot. The treatments were as follows: mineral fertilizer 03-30-10 (120 kg ha-1 P2O5); biosolids (60 kg ha-1 N); biosolids (48 kg ha-1 N) + mineral fertilizer 03-30-10 (120 kg ha-1 P2O5); biosolids (60 kg ha-1 N) + plaster agricultural (40 kg ha-1 S); biosolids (60 kg ha-1 N) + magnesite (30 kg ha-1 Mg); biosolids (60 kg ha-1 N) + simple superphosphate (120 kg ha-1 P2O5); biosolids (60 kg ha-1 N) + verdigris (60 kg ha-1 K2O); biosolids (60 kg ha-1 N) + plaster agricultural (40 kg ha-1 S) + magnesite (30 kg ha-1 Mg) + simple superphosphste (120 kg ha-1 P2O5) + verdigris (60 kg ha-1 K2O); organomineral fertilizer 05-24-08 (120 kg ha-1 P2O5); control treatment (without addition of nutrient sources). It was observed that the biosolid application more mineral fertilizer provided better results for phytotechnical variables: tiller number, height, chlorophyll a and b, fresh and dry weight, leaf area, leaf content of Urochloa brizantla cv.Marandu. The limed biosolids can be arranged in the pasture without adding heavy metals and pathogens. / Dissertação (Mestrado)

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-12-12T18:27:28Z No. of bitstreams: 1 AngelinneCostaAlexandrino_TESE.pdf: 3367753 bytes, checksum: c56321a7ee935dea3023d07d501a15bd (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-12-13T20:12:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AngelinneCostaAlexandrino_TESE.pdf: 3367753 bytes, checksum: c56321a7ee935dea3023d07d501a15bd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-13T20:12:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AngelinneCostaAlexandrino_TESE.pdf: 3367753 bytes, checksum: c56321a7ee935dea3023d07d501a15bd (MD5) Previous issue date: 2017-09-29 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / H? d?cadas que a produ??o de combust?veis alternativos visando ? substitui??o do petr?leo e de seus derivados tem despertado o interesse de muitos pesquisadores em todo o planeta. Biodiesel ? uma alternativa renov?vel, o qual pode ser produzido a partir de ?leos residuais, gorduras animais e ?leos vegetais atrav?s do processo de transesterifica??o heterog?nea utilizando ?lcoois. Nesse contexto, catalisadores heterog?neos t?m se apresentado como potencial na produ??o de biodiesel em raz?o da possibilidade do seu reuso e por ser um processo mais limpo e eficiente. No presente trabalho, carv?o ativado obtido da pir?lise do lodo de esgoto (C.A), Mo2C, Mo2C/C.A e Ni (20%)-Mo2C/C.A foram avaliados no processo de transesterifica??o met?lica do ?leo de soja refinado visando ? produ??o de biodiesel. O carv?o do lodo foi tratado com o KOH no sentido de abrir os poros e promover maior ?rea especifica de contato, seguido de ativa??o f?sica. Os catalisadores a base de molibd?nio foram sintetizados a partir da rea??o g?s-s?lido utilizando como precursor heptamolibdato de am?nio e uma mistura de CH4/H2. Todos os materiais foram caracterizados utilizando as an?lises de TG, DRX, FRX, MEV, B.E.T e granulometria a laser. O processo de transesterifica??o foi avaliado em um reator de mistura constitu?do de um sistema de aquecimento e refluxo da fase alco?lica. Em temperatura constante de 65 oC, as condi??es operacionais estudadas para a rea??o foram: a natureza e concentra??o m?ssica (1 a 5%) do catalisador em rela??o ? massa do ?leo, a raz?o molar ?leo/?lcool (1/6 a 1/18), o pH do meio reacional (2,0 a 8,5), o tempo de rea??o (3 e 5 h) e a velocidade de agita??o da fase l?quida (450 e 600 rpm). Para todas as condi??es e demais catalisadores, o biodiesel foi produzido. A convers?o m?xima do ?leo de soja encontrada foi de 27,34%, no estudo cin?tico, para o catalisador Mo2C/C.A nas condi??es operacionais de 1% de catalisador, 6 h de rea??o, raz?o molar ?leo/?lcool de 1/12 e pH = 5. Na an?lise de caracteriza??o de uma amostra de biodiesel produzido o ponto de fulgor apresentou valor de 141 ?C, o qual est? acima do m?nimo especificado pela ANP. Um modelo cin?tico pseudo homog?neo foi utilizado, para o catalisador Mo2C/C.A atrav?s do qual foi mostrado que os resultados experimentais se ajustaram satisfatoriamente a uma cin?tica de 1? ordem, cuja constante cin?tica de velocidade teve como valor 0,0009 min-1. / For decades, the production of environment-friendly fuels, as alternative power sources for oil, has gained attention and interest of researchers worldwide. Biodiesel is a renewable alternative fuel that can be obtained from residual oils, animal fat and vegetable oils through heterogeneous transesterification reaction using alcohol. In this context, heterogeneous catalyst present potential for biodiesel production as they can be regenerated and provide a cleaner and more efficient process. In this work, several molybdenum carbide catalysts were tested for the transesterification reaction of soybean oil with methanol towards producing biodiesel. These catalysts were pure Mo2C, Mo2C supported over activated carbon (A.C), pure A.C and bimetallic Ni (20%)-Mo2C/A.C being this support produced from sewage sludge pyrolysis. The pyrolysis product was treated with KOH, in order to increase its porosity and promote a larger specific surface area, and later physically activated. Gas solid reaction with CH4 and H2 atmosphere was used to produce the studied molybdenum derived catalysts, and ammonium molybdate was used as molybdenum source in all cases. All catalysts were characterized in a TG, XDR, XFR, SEM, B.E.T and laser particle size analysis basis. Their activity towards transesterification reaction was evaluated by using a mixing reactor with temperature control and alcohol reflux at 65 ?C. The parameters that were manipulated for this experimental evaluation were: type and mass concentration of the catalyst (1 to 5%), oil/alcohol ratio (1/6 to 1/18), pH (2.0 to 8.5), reaction time (3 and 5h) and liquid phase agitation speed (450 and 600 rpm). For all conditions and other catalysts, biodiesel was produced. The maximum conversion found was 27.34% for the Mo2C/A.C catalyst under the operating conditions of 1% catalyst, 6 h reaction, oil/alcohol ration of 1/12 and pH = 5. In the characterization analysis of a sample of biodiesel produced the flash point presented a value of 141 ?C, which is above the minimum specified by the ANP. A pseudo homogeneous kinetics model was used, and experimental data presented agreement with a 1st order reaction with speed rate constant of 0,0009 min-1.

Regulações ambientais cada vez mais rigorosas em relação ao gerenciamento dos resíduos orgânicos estão impelindo a indústria para uma maior sustentabilidade no sentido de melhorar a relação beneficio/custo e também atender a demanda dos clientes. A valorização dos resíduos orgânicos é uma das áreas de investigação atuais que tem atraído grande atenção nos últimos anos como uma alternativa potencial à eliminação de uma vasta gama de resíduos em aterros sanitários. Os resíduos orgânicos como o lodo de esgoto têm sido encarados como um recurso com um potencial significativo para ser empregado como matéria-prima para a produção de vários tipos de produtos, materiais e combustíveis. Este estudo tem como objetivo fornecer subsídios sobre o potencial de uso de lodo de esgoto para produzir carvões ativados e novos materiais adsorventes misturando com diferentes materiais polissiloxanos para adsorção de poluentes orgânicos a partir de soluções aquosas. Os materiais adsorventes foram caracterizados por varias técnicas analíticas e funcionais e utilizados na adsorção de diclofenaco (DCF) , nimesulida (NM) e alguns compostos fenólicos a partir de soluções aquosas Esta tese visa contribuir em (i) comparar os métodos de pirólise (pirólise convencional e aquecimento assistido por micro-ondas) na preparação de carvões ativados a partir de lodo de esgoto. Para isso foi aplicado um planejamento experimental e metodologia de superfície de resposta no sentido de determinar quais as variáveis dos dois processos são as que influenciam na qualidade do carvão produzido; (ii) a combinação de lodo de esgoto com polissiloxanos para preparar adsorventes para adsorção de fármacos a partir de soluções aquosas por processos de adsorção. Os achados gerais desta tese mostraram (i) que ambos os métodos de pirólise produzem carvões ativados com elevadas porosidades e áreas superficiais; (ii) demonstrou-se também que lodo de esgoto pode ser um excelente precursor para a preparação de carvões ativados e que pode com sucesso ser combinado com outros precursores (como polissiloxanos) a fim de se obter novos materiais com diferentes funcionalidades e características; (iii) foi demonstrado que os carvões ativados, híbridos e materiais compósitos desenvolvidos durante o presente estudo são ótimos adsorventes, especialmente para a remoção de diclofenaco DCF e NM a partir de solução aquosa e; (iv) tanto por microondas ou por pirólise convencional, é possível desenvolver CAs de lodo de esgoto com alta eficiência para a remoção de compostos fenólicos em comparação com outros tipos de CAs relatados na literatura. Estes resultados indicam que o lodo de esgoto e polissiloxanos têm grande potencial como precursores para a preparação de materiais adsorventes para o tratamento de água poluída por compostos orgânicos. / Increasingly tighter regulations regarding organic waste are pushing the manufacturing industry toward higher sustainability to improve cost-effectiveness and meet customers’ demand. Organic waste valorisation is one of the current research areas that have attracted a great deal of attention over the past few years as a potential alternative to the disposal of a wide range of residues in landfill sites. Bio-waste like sewage sludge emerged as a resource with a significant potential to be employed as a raw material for the production of chemicals, materials and fuels given its abundant volumes generated globally. This study aims at providing insights into the potential of the use of the sewage sludge to produce activated carbons (ACs) and novel adsorbent materials mixing with different polysiloxanes materials for adsorption of organic pollutants from aqueous solutions. The characterization of adsorbents were achieved by several analytical and functional techniques and used for adsorption of diclofenac (DCF) and nimesulide (NM) from aqueous solutions. The novelties of the present study are (i) to compare both pyrolysis methods (conventional pyrolysis and microwave assisted heating) for preparation of activated carbons from sewage sludge for that It was applied an experimental design and response surface methodology were used for the preparation and comparison of activated carbon produced by both methods, conventional furnace and microwave; (ii) the combination of sewage sludge with polysiloxanes to prepare adsorbents to uptake pharmaceuticals and phenolic compounds from aqueous solutions by adsorption processes. The general findings of this thesis showed (i) that both methods of pyrolysis produce very good activated carbons from sewage sludge with high specific surface areas and high developed porosities; (ii) It was also shown that the sewage sludge can be an excellent precursor to prepare activated carbons and novels materials by mixing it with other precursors such polysiloxanes; (iii) It was shown that the activated carbons, hybrids and composites materials developed during the present study are good adsorbents, especially for the removal of a model diclofenac (DCF) and nimesulide (NM) from aqueous solution and; (iv) that by microwave and conventional pyrolysis it is possible to develop sludge-ACs with very high efficiency for phenolic compounds compared with others kind of ACs reported in literature. These results indicate that sewage sludge and polysiloxanes have great potential as precursors for preparation of adsorbent materials for water treatment polluted by organic pollutants compounds.

A mineração altera as condições ambientais naturais. Uma alternativa estudada para a recuperação de áreas degradadas é o uso de lodo de esgoto (LE) gerado por estações de tratamento de esgoto (ETE). Desse modo, o presente trabalho avaliou o uso integrado de rejeito de mineração de basalto (RM) e resíduo de saneamento (lodo de esgoto) como substituto ao uso de solo de cobertura (SC) durante a recuperação ambiental de pedreiras. Um experimento ex situ foi montado no Centro de Tecnologia/UFRGS, conferindo-se a adição de LE ou SC a RM e comparado à utilização de SC por meio de análises de fertilidade de solos e plantio de gramínea (Avena strigosa) como variáveis respostas. Amostras de RM e de SC foram obtidas em pedreira de basalto em Novo Hamburgo-RS e o LE, em uma ETE no mesmo município. Inicialmente RM, SC e LE foram caracterizados em termos de teor de matéria orgânica (MO) para definição dos tratamentos. O LE foi caracterizado conforme CONAMA 375/2006. O delineamento experimental consistiu em 5 tratamentos (misturas) e 5 blocos: (A) RM (0,1% MO), (B) RM + LE (1,8% MO), (C) RM + SC (1,8% MO), (D) SC (3,2% MO) e (E) RM + LE (3,2% MO) Os tratamentos foram submetidos à caracterização química (pH, macro e micronutrientes) e granulometria. Paralelamente, semeou-se aveia preta (Avena strigosa) a qual foi coletada, seca e pesada durante a conclusão do ciclo vegetativo; a massa seca e o teor de nutrientes em tecido foliar foram comparados. Resultados mostram baixo teor de MO em RM (0,1%), diferentemente do SC (3,2%) e do LE (15,1%). O LE cumpre os parâmetros impostos pela legislação. A granulometria dos tratamentos A, B e E, foi caracterizada como arenosa e dos tratamentos C e D como média. As misturas com RM + LE com 1,8 e 3,2% de MO apresentaram níveis adequados de pH, micro e macronutrientes, o que refletiu na maior produção de matéria seca e teores de nutrientes no tecido foliar dos tratamentos B e E. Verificou-se que a mistura de LE e RM possui vantagens em termos de produção de matéria seca quando comparado ao SC, mostrando que o uso integrado de LE e de RM, na forma proposta, pode ser usado como material substituto ao uso de SC para recuperação de áreas degradadas, contribuindo ainda, na disposição final destes materiais. / Mining impacts natural environmental conditions. A widely studied alternative to address environmental restoration in degraded areas is the use of sewage sludge (LE), which is a byproduct of urban sewage treatment plant (ETE). In this context, the present study evaluated the integrated use of basalt quarry waste (RM) and sewage sludge (LE) as a substitute for natural soils (SC) during quarry environmental restoration. An ex situ experiment was installed at the Technology Center of UFRGS in which LE or SC where mixed to RM and compared to the use of SC through soil fertility analysis and grass growth (Avena strigosa) as dependent variables. RM and SC samples were collected at a basalt quarry in the city of Novo Hamburgo-RS, and LE at an ETE in the same city. Initially, RM, SC and LE were characterized in terms of organic matter content (MO) which was used for the definition of treatments. The LE was characterized according to CONAMA 375/2006. A completely randomized design experiment was used, including five treatments (mixtures) and five blocks: (A) RM (0.1% MO), (B) RM + LE (1.8% MO), (C) RM + SC (1.8% MO), (D) SC (3.2% MO) e (E) RM + LE (3,2% MO) Chemical (pH, macro and micronutrients) and particle size distribution characterization analysis were performed in all soil mixture treatments. In parallel, black oat (Avena strigosa) was sown in all treatments which was cut, dried and weight near to its vegetative cycle conclusion; dry mass production and nutrients in plant tissue were compared. Results showed low MO in RM (0.1%) differently from SC (3.2%) and LE (15.1%). LE is in accordance with CONAMA legislation. Texture of treatments A, B and E was characterized as coarse and in treatments C and D as medium. Mixtures containing RM + LE with 1.8% and 3.2% MO had adequate pH and micro and macronutrient content, what is supported by the highest dry mass production in the B and E treatments. It was verified that the addition of LE to the RM leads to better outcomes in terms of dry mass production when compared to SC. Results show that as proposed, the integrated use of LE and RM can be used as an alternative for SC use in environmental restoration, also contributing to these materials’ disposal.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The treatment of wastewater in the Santa Maria city (RS) is the type of extended aeration activated sludge. In this process are generated solid waste (biosolids) requiring final disposal. In the chemical composition of biosolids are found organic compounds derived from cell wall of plants. Among these, stand out the hemicellulose, cellulose and lignin, since the degradation of these fractions is not effective in biological reactors. Few organisms are able to act simultaneously on these three fractions, due to its recalcitrance. However, certain white rot fungi timber assemblies have enzymatic components capable of degrading plant, in particular the lignocellulosic fibers. Therefore, it is assumed that the basidiomycetous fungi that cause white rot can be used to promote biodegradation of extended aeration activated sludge. This study aims to select and evaluate the efficiency of isolates to biodegrade lignocellulolytic activated sludge generated in the Sewage Treatment Station of Santa Maria (RS) aiming to know the degradation rates offered by fungal isolates. The activated sludge was evaluated chemically inorganic fraction to its knowledge of the levels of heavy metals and physicochemical characterization. The lignocellulosic fibers (lignin, hemicellulose and cellulose) were estimated using the method of Von Soest. The basidiomycete fungi were collected in the region of Santa Maria (RS) and isolated in the laboratory to obtain pure cultures. We also evaluated the fungal isolates assigned Cenargem (Brasilia) recognized lignocellulolytic. These organisms were tested for their ability to biodegrade naturally and autoclaved activated sludge by respirometric experiments under different conditions of temperature, humidity and pH. The levels of heavy metals showed that biosolids Station Wastewater Treatment Santa Maria (RS) inset within the limits set by national and international legislation. The physico-chemical parameters were within the expected range for activated sludge with extended aeration. Phosphorus, however, showed high levels due to the use of ferric chloride in the wastewater treatment liquid. Autoclaving of biosolids promoted significant chemical changes in organic and inorganic fractions. The respirometric tests showed different responses to the isolates, the temperature being the most effective environmental factor to increase the rates of biodegradation of activated sludge. The fungal isolates of Schyzophyllum commune and Trametes versicolor showed the highest rates of biodegradation of activated sludge reaching values of 65.71% and 64.74%, respectively. These isolates acted on fractions hemicellulose, cellulose and lignin activated sludge Station Wastewater Treatment Santa Maria (RS) indicating the possibility of using biosolids as degrading. / O tratamento das águas residuárias do município de Santa Maria (RS) é do tipo lodo ativado por aeração prolongada. Neste processo são gerados resíduos sólidos (biossólidos) que necessitam disposição final adequada. Na composição química dos biossólidos são encontrados compostos orgânicos oriundos da parede celular dos vegetais. Dentre esses, destacam-se a hemicelulose, a celulose e a lignina, já que a degradação destas frações não é efetiva nos reatores biológicos. Poucos organismos são capazes de atuar simultaneamente sobre estas três frações. Entretanto, alguns fungos causadores da podridão branca da madeira possuem conjuntos enzimáticos capazes de degradar os componentes vegetais, em especial, as fibras lignocelulósicas. Por isso, supõe-se que os fungos basidiomicetos, causadores da podridão branca, podem ser utilizados para promover a biodegradação de lodos ativados por aeração prolongada. O presente trabalho visou prospectar, selecionar e avaliar a eficiência de isolados fúngicos lignocelulolíticos em biodegradar lodo ativado gerado na Estação de Tratamento de Esgoto de Santa Maria (RS) buscando conhecer as taxas de degradação proporcionadas pelos isolados. O lodo ativado foi avaliado quimicamente em sua fração inorgânica para conhecimento dos teores de metais pesados e caracterização físico-química. As fibras lignocelulósicas (lignina, celulose e hemicelulose) foram estimadas usando o método de Von Soest. Os fungos basidiomicetos foram coletados na região de Santa Maria (RS) e isolados em laboratório para obtenção de culturas puras. Também foram avaliados isolados fúngicos cedidos pelo Cenargem (Brasília) reconhecidamente lignocelulolíticos. Estes organismos foram testados quanto a sua capacidade em biodegradar lodo ativado natural e autoclavado através de experimentos respirométricos sob diferentes condições de temperatura, umidade e pH. Os teores de metais pesados mostraram que o biossólido da Estação de Tratamento de Esgoto de Santa Maria (RS) enquadra-se nos limites estabelecidos pela legislação nacional e internacional. Os parâmetros físico-químicos se apresentaram dentro da faixa esperada para lodos ativados com aeração prolongada. O fósforo, no entanto, apresentou teores elevados devido o emprego de cloreto férrico no tratamento do efluente líquido. A autoclavagem do biossólido promoveu alterações químicas significativas nas frações orgânicas e inorgânicas. Os testes respirométricos mostraram respostas diferenciadas para os isolados avaliados, sendo a temperatura o fator ambiental mais eficiente para elevação das taxas de biodegradação do lodo ativado. Os isolados fúngicos de Schyzophyllum commune e Trametes versicolor apresentaram as maiores taxas de biodegradação do lodo ativado alcançando os valores de 65,71% e 64,74%, respectivamente. Estes isolados atuaram sobre as frações hemicelulose, celulose e lignina do lodo ativado da Estação de Tratamento de Esgoto de Santa Maria (RS) indicando a possibilidade de uso como degradadores de biossólido.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-12-05Bitstream added on 2014-06-13T20:23:27Z : No. of bitstreams: 1 bertelli_c_dr_rcla.pdf: 1445927 bytes, checksum: 3df853b9d623ed29690c511d2cafaaf2 (MD5) / A produção do couro tem, entre outras conseqüências, a produção de resíduos que resultam em proporções relativamente elevadas de cromo associado a outros elementos químicos na contaminação do solo e das plantas, o que pode repercutir na cadeia alimentar dos seres vivos, principalmente no homem. O presente trabalho apresenta pesquisa realizada em campo sobre os efeitos da disposição de lodos de curtume no solo e em plantas (Sida sp., Brachiaria sp., Paspalum sp., Ricinus sp.). Foram analisadas áreas nos municípios de Fernandópolis e Patrocínio Paulista, onde ocorreu a disposição aleatória de lodo de curtume por várias décadas. Tais áreas foram, posteriormente, utilizadas para plantio de pastagem ou vegetação arbustiva. Vários pesquisadores realizaram estudos em laboratório, onde avaliaram a presença elementos pesados, principalmente o cromo fixado em plantas de folhas largas. Este trabalho apresenta análises de solo, análises de plantas e suas raízes, e os resultados das análises das áreas tratamento de 30 anos demonstraram os impactos no ambiente provocado pelo lodo no solo e na planta. Este trabalho pretende determinar a densidade de patógenos do lodo de curtume, avaliando a concentração do cromo no solo e na planta, além de sua transferência para as recomendações mitigadoras para a prática de disposição do lodo de curtume no solo. / The industrialization of the leather has as the one of its consequences production of residues that result relatively high ratios of chromium associated with other chemical elements in the contamination of the soil and the plants, what it can reverberate in the alimentary chain of the beings livings creature, mainly in the man. The present work presents research carried through in field on the effect of the disposal of muds of tannery in the soil and the plant (Sida sp., Brachiaria sp., Paspalum sp., Ricinus sp.). Areas in the cities of Fernandópolis and Patrocínio Paulista had been analyzed, where the random disposal of mud of tannery per some decades occurred. Such areas had been, later, used for plantation of pasture or bush vegetation. Some researchers had carried through research in laboratory, where they evaluated elements weighed mainly the chromium fixed in wide leaf plants. This work presents soil analyses, analyses of plants and its roots, e the results of the analyses of the contaminated areas has 30 years had more than demonstrated the ambient effects provoked by the mud in the soil and the plant. In specific the work it intends to determine the density of patógenos of the tannery mud, evaluating the concentration of the chromium in the soil and the plant and to recommend mitigate actions for the practical one of disposal of the mud of tannery in the soil.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-12-16Bitstream added on 2014-06-13T20:45:44Z : No. of bitstreams: 1 fortes_nlp_dr_botfca.pdf: 629205 bytes, checksum: 40d1e91cf18ab3678f66c246588008c7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O trabalho objetivou verificar os fatores químicos e microbiológicos do lodo de esgoto e do solo responsáveis pela incidência da podridão do colmo do milho, causada por Fusarium em solo fertilizado com lodo, e foi desenvolvido em condições de campo, numa área que vem sendo tratada com lodo e cultivada com milho desde 1999 em latossolo vermelho distróférrico (textura argilosa), localizada no município de Jaguariúna/SP. Os dois lodos utilizados foram obtidos nas Estações de Tratamento de Esgoto de Franca e de Barueri/SP. Os lodos foram incorporados ao solo nas concentrações de 0, 1, 2, 4 e 8 vezes a dose recomendada com base no teor de nitrogênio, em dois cultivos sucessivos de milho (Savana 133S) nas safras 2001/2002 e 2002/2003, em parcelas de 200 m2. As doses de lodo foram comparadas com a adubação mineral recomendada para a cultura do milho. Os tratamentos foram distribuídos em delineamento experimental casualizado em blocos e com três repetições. Foram verificadas, nas safras de 2001/2002 e 2002/2003, diferenças significativas entre as doses de lodo de esgoto, sobre a variação de Fusarium spp. no solo, na rizosfera, na raiz, no colmo e na semente, bem como sobre a incidência de plantas com podridão no colmo e nas espigas. As análises de regressão mostraram que a porcentagem de plantas doentes foi positivamente correlacionada com a concentração dos lodos incorporados ao solo. Os coeficientes de determinação para o cultivo de 2001/2002 foram de R2=0,61 e R2=0,32, enquanto para o cultivo de 2002/2003 foram de R2=0,76 e R2=0,45, para os lodos de Franca e Barueri, respectivamente. As concentrações de lodos também apresentaram correlação positiva com a comunidade de Fusarium do solo e da rizosfera e com a incidência de Fusarium na raiz, no colmo e na semente. As correlações entre a comunidade de Fusarium do solo e da rizosfera e o percentual de plantas... . / This work aimed at verifying the chemical and microbiological sewage sludge and soil factors re 0sponsible for the incidence of the corn stalk rot caused by Fusarium in soil fertilized with sludge and has been developed in field conditions, in an area that has been treated with sludge and cultivated with corn since 1999, in red dystroferric latosol (clayey texture), in Jaguariúna/SP. Both sludges used were obtained in the sewage sludge treatment stations of Franca and Barueri/SP. Sludges were incorporated into the soil in concentrations of 0, 1, 2, 4 and 8 times in relation to the recommended rate based on the nitrogen contents, in two successive corn cultures (Savana 133S), in 2001/2002 and 2002/2003, in plots of 200 m2. Sludge doses were compared to the mineral fertilization recommended to the corn culture. The treatments were distributed in a randomized design experimental drawing in blocks and with three repetitions. Significant differences were verified in both 2001/2002 and the 2002/2003 crops among the sewage sludge doses about the variation of Fusarium spp. in soil, root, stalk and seed, as well as about the incidence of plants with stalk and corn rot. The regression analyses have showed that the percentage of diseased plants was positively correlated to the concentration of the sludges incorporated to the soil. The determination coefficients to the 2001/2002 culture were R2=0.61 and R2=0.32, while the 2001/2003 culture showed R2=0.76 and R2=0.45, to Franca and Barueri sludges, respectively. The sludges concentrations also presented positive correlation with the Fusarium community of the soil and the rhizosphere, and with the incidence of Fusarium in the root, stalk and seed. The correlations between the Fusarium community of the soil and rhizosphere and the percentage of diseased plants with chemical soil attributes were significant and positive, for both kinds of sludges, in the level of 1 and 5%, to phosphorus and calcium contents.