Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-06-22Bitstream added on 2014-06-13T20:38:23Z : No. of bitstreams: 1 torquato_ldm_me_araiq_parcial.pdf: 198685 bytes, checksum: 3a76fe54396f9d65b549d2e962482886 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foram caracterizadas as amostras de lodo dos sistemas de tratamento de efluentes sanitários de Araraquara-SP e São José do Rio Preto-SP com o intuito de: 1- investigar, por meio de técnicas termoanalíticas (TG/DTG, DTA e DSC), a ocorrência dos eventos que compreendem sua degradação térmica, além da obtenção de parâmetros que norteiam o entendimento da cinética dessa degradação; 2- avaliar os aspectos estruturais e morfológicos das partículas sólidas que os compõem, com o suporte de técnicas como: DRX, EDX, EAA, IV, EDL e MEV. A amostra de lodo LM (ETE Araraquara) apresentou apenas 7% de perda de massa atribuída à presença de matéria orgânica, com caráter predominantemente cristalino reafirmado por todas as técnicas utilizadas. Em relação às amostras LU e LF (ETE São José do Rio Preto), pôde-se observar o caráter predominantemente amorfo por DRX confirmado por perfis de decomposição térmica muito semelhantes com perda de massa de até 57% referente ao conteúdo orgânico. A aplicação do método isoconversional de Flynn-Wall-Ozawa revelou diferenças na cinética de degradação entre as amostras LU e LF atribuídas à presença da poliacrilamida aplicada no processo de desidratação do lodo. Observou-se ainda a ocorrência de efeito de compensação cinética, que indica um esquema de degradação similar em todo o intervalo estudado, apesar de sua composição complexa. Este efeito também foi relatado para resíduos de outras origens, sugerindo que estes apresentam conteúdo orgânico similar durante sua degradação térmica. No que diz respeito à caracterização morfológica, verificou-se congruência entre a distribuição dos tamanhos das partículas e as imagens obtidas por MEV para todas amostras e os metais Zn, Ni, Cu e Cr identificados por EDX, foram quantificados em... / In this work were employed sludge samples of wastewater treatment systems (WWTS) from Araraquara-SP and São José do Rio Preto-SP, whose characterization was performed in order: 1 - to investigate, by means of thermoanalytical techniques (TG / DTG, DTA and DSC), the occurrence of events which include thermal degradation, in addition to obtaining parameters that guide the understanding of the kinetics of this degradation; 2 - to evaluate the structural and morphological aspects of the solid particles that compose them, with the support of techniques such as: XRD, XDE, AAS, IR, SEM and DLS XRD. The sludge sample caled LM (WWTS Araraquara) showed only 7% mass loss attributed to the presence of organic matter, with a crystalline prevailing character reaffirmed by all techniques used. As regards the samples LU and LF (WWTS São José do Rio Preto), it was observed the amorphous predominantly character by XRD confirmed by very similar decomposition profiles which presented mass loss of up to 57% assigned to the organic content. The Flynn-Wall-Ozawa isoconversional method application revealed differences in kinetics degradation between samples LU and LF attributed to the presence of polyacrylamide applied in the sludge dewatering process. It was also noted the occurrence of kinetic compensation effect, indicating a similar degradation scheme in the whole range studied, although its complex composition. This effect was also reported for other sources of waste, suggesting a similar organic contents during their thermal degradation. In the morphological characterization it was possible to verify agreement between the particle sizes distribution and the SEM images obtained for all samples. Furthermore, metals Zn, Ni, Cu and Cr identified by XDE have been quantified in concentrations less than these recommended by national... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-07-24Bitstream added on 2014-06-13T20:38:22Z : No. of bitstreams: 1 capana_as_me_araiq.pdf: 1742307 bytes, checksum: dbc667c94e43cb997efd7a0475095a2a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Tendo em vista a grande preocupação com a preservação do meio ambiente e com a qualidade da água utilizada pela sociedade, a cada dia cresce mais o número de cidades que utilizam de estações de tratamento de água e de esgoto, a fim de sanar estas preocupações e oferecer mais tranqüilidade a população. Entretanto, estas estações de tratamento, atualmente, vêm trazendo outro problema: as enormes quantidades de resíduo gerado na forma de lodo. Devido às implicações deste resíduo no meio ambiente e, conseqüentemente, na qualidade de vida do homem, vê-se a necessidade de realizar um estudo detalhado visando à caracterização e análise do comportamento térmico do mesmo, uma vez que os resultados obtidos serão de grande valor para posteriores estudos de reaproveitamento de tal resíduo. Neste trabalho apresenta-se a caracterização e o estudo da decomposição térmica, para o lodo de Estações de Tratamento de Água (ETA) e Estações de Tratamento de Esgotos (ETE), e a determinação dos parâmetros cinéticos para a primeira etapa de decomposição da matéria orgânica do lodo proveniente da estação de tratamento de esgotos do município de Araraquara. Os resultados mostraram que tais lodos são muito heterogêneos, sendo formados por partículas de diversos tamanhos (entre 0,4 e 70 μm) e formato bem variado. Ambos os lodos possuem baixo teor de metais em sua composição, exceto para as concentrações de Fe e Cu, que aparecem em concentração superior ao orientado pela CETESB (para solo e água). Constatou-se que o lodo de ETE é constituído basicamente por matéria orgânica (54,5 % em massa); já o lodo de ETA possui quantidade considerável de argilas (caulinita e goetita), carbonatos e um baixo teor de matéria orgânica em sua composição. / Thinking about the great worry with environmental preservation and with the quality of water used by the society, it’s increasing each day the number of cities that uses water and drain treatment station in order to solve these worries and offer more tranquility to population. However, nowadays these treatment stations cause other problem: the great amount of residues produced at mud form. Due to the implications of these residues in the environment and consequently in the human life quality, it is necessary to realize a detailed research objecting the characterization and the study about the thermal behavior of the sludge, because the results obtained will have a great value to new studies about it reutilization. This research presents the characterization and the study about the thermal decomposition, for sludge from Water and Sewage Treatment Station (ETA and ETE), as well as the kinetic parameters determination for the first step of sludge organic matter decomposition from Araraquara Sewage Treatment Station (ETE). The results showed that these mud are very heterogeneous, formed by particles of several sizes (between 0,4 and 70 μm) and geometry. Both mud have a low amount of metals on their composition, except for Fe and Cu concentrations, that appear with a concentration over the recommended by CETESB (for soil and water). It was observed that ETE sludge is constituted basically by organic matter (54,5% in mass), and that ETA sludge has a considerable quantity of clay (caulinite and goetite), carbonates and a low amount of organic matter on it composition.

Orientador: Wanderley José de Melo / Coorientador: Ivanildo Evódio Marriel / Banca: Jorge de Lucas Junior / Banca: João Antônio Galbiatti / Banca: Francisco Adriano de Souza / Banca: Dora Inês Kozusny Andreani / Resumo: As estações de tratamento de esgoto geram milhões de toneladas de resíduos em diferentes municípios brasileiros. Dentre as possíveis formas de utilização do lodo de esgoto destaca-se a sua utilização agrícola. Este estudo objetivou avaliar o efeito da aplicação de lodo de esgoto (LE) na comunidade microbiana de solos tratados com este resíduo por 13 anos em condições brasileiras. Os experimentos de campo foram conduzidos em LATOSSOLO VERMELHO eutroférrico típico (LVef) e em LATOSSOLO VERMELHO distrófico típico (LVd). Os tratamentos (doses de lodo de esgoto acumuladas ao longo dos 13 anos) foram: T1= 0,0 t ha-1 (adubação mineral); T2= 65 t ha-1; T3= 160 t ha-1 e T4= 207,5 t ha-1. As amostras de solo foram coletadas aos 65 dias após semeadura do milho. Foram quantificadas nas amostras de solo a população microbiana e sua diversidade metabólica. Métodos moleculares independentes de cultivo PCR-DGGE, clonagem e sequenciamento também foram utilizados. A aplicação de lodo de esgoto resultou em baixo efeito sobre as populações microbianas do solo (fungos, bactérias, actinomicetos) em LVef e LVd. As maiores densidades bacterianas foram observadas em LVef solo não rizosferico (SN), já as maiores densidades fúngicas foram em solo rizosferico (SR). Em LVd SN o tratamento com 20 t ha -1 apresentou a maior densidade fúngica, enquanto as maiores densidades bacterianas foram observadas nos tratamentos com 0, 5 e 20 t ha -1. O número de substratos utilizados em LVef foi maior em SR. Em LVd ocorreram diferenças em SR (10 e 20 t ha -1) e SN (0, 5 e 10 t ha -1). A soma da atividade de utilização dos substratos variou conforme o tempo de incubação, dose de LE aplicada e tipo de solo. Quanto aos valores de diversidade metabólica (índice de Shannon, H), número de substratos utilizados, equitabilidade (E), e atividade total da população microbiana foram detectadas diferenças apenas para alguns tratamentos. Alguns ... / Abstract: Sewage treatment plants generate millions of tons of sewage sludge in different municipalities. Among the possible ways of using sewage sludge highlights the agriculture. This study aimed to evaluate the effect of sewage sludge (SS) on the microbial community of a soil treated with this residue for 13 years under Brazilian conditions. Field experiments were conducted in two soils type, Eutrustox (LVef) and Typic Hapludox (LVd). Treatments (doses of sewage sludge accumulated over 13 years) were: T1 = 0.0 t ha-1 (chemical fertilizer), T2 = 65 t ha-1, T3 = 160 t ha-1 and T4 = 207.5 t ha-1 (dry basis). Soil samples were collected at 65 days after maize sowing. Soils samples were quantified for microbial populations and their metabolic diversity. Culture independent molecular methods PCR-DGGE, cloning and sequencing were also used. Sewage sludge caused little effect on soil microbial populations (fungi, bacteria, actinomycetes) in the two soils. The highest bacterial densities were observed in LVef non-rhizosphere soil (NRS) and the greatest fungal densities was observed in rhizosphere soil (RS)). In LVd the treatment that received 207.5 t ha-1 sewage sludge showed the highest fungal density in NRS, while the highest bacterial densities was observed in the treatments that receive 0, 5 and 20 t ha -1. The number of substrates used by microorganisms in LVef was higher in RS. In LVd differences occurred in SR (10 e 20 t ha -1) and SN (0, 5 e 10 t ha -1). The sum of substrate usage activity varied according to the incubation time, dose of SS and soil typel. Only some treatments differed in relation to metabolic diversity (Shannon index, H), number of used substrates, evenness (E), and total activity of the microbial population. Some amplicons were present in most treatments. The visualization of amplicons in different positions in DGGE profiles is indicative of new OTUs (operational taxonomic units) and groups were formed with ... / Doutor

Orientador: Marcelo Loureiro Garcia / Banca: Guilherme Peixoto / Banca: Dagoberto Yukio Okada / Resumo: O lodo proveniente de estações de tratamento de efluentes geralmente é rico em nutrientes e possui alto teor de matéria orgânica, por isso pode desempenhar importante papel no condicionamento do solo e na produção agrícola. Porém, visto que o lodo pode conter poluentes e agentes patogênicos, é importante que sua utilização no solo seja feita de maneira controlada e segura. O presente trabalho objetivou analisar os efeitos da aplicação de lodo de estação de tratamento de efluentes em uma área de Latossolo cultivado com eucalipto no solo e na água subterrânea, assim como avaliar a compatibilidade do lodo com a disposição no solo. Os resultados indicam que o lodo utilizado apresenta características adequadas à aplicação no solo de acordo com a Resolução CONAMA nº 375/2006, desde que passe por processo de redução de patógenos. Todos os parâmetros analisados na água subterrânea e no solo estiveram de acordo com o padrão de qualidade determinado na Resolução CONAMA nº 420/2009, sendo que não houve diferença entre as áreas receptoras de lodo e testemunha quanto às substâncias orgânicas potencialmente tóxicas. Foi verificada uma tendência de pequeno aumento da concentração dos constituintes inorgânicos (Al, Ba, B, Co, Cu, Fe, Mn, Ni, Zn), o que não foi confirmado estatisticamente. A aplicação de lodo contribuiu para o aumento da fertilidade do solo das glebas receptoras, indicado pelo aumento da saturação por bases, soma de bases, Capacidade de Troca Catiônica (CTC) e matéria orgânica, além da redução do alumínio trocável e da saturação por alumínio / Abstract: Sludge from wastewater treatment plants usually contains high levels of organic matter and nutrients, and therefore it can be used as fertilizer and soil conditioner. However, its disposal on the soil has to be properly managed because it can contain contaminants and pathogens. The aim of this work was to study the effects of food industry sludge disposal on the soil and groundwater, as well as to assess the sludge application viability. The results show that the sludge characteristics are adequate for its application on latosol according to brazilian federal regulation (Resolução CONAMA nº 375/2006), but it must be treated prior to the land disposal to reduce the pathogens levels. All soil and groundwater parameters met the constituents' quality standards settled by brazilian federal regulation (Resolução CONAMA nº 420/2009), and there was no statistically significant difference for toxic organic substances between the amended and unamended soil treatments. There was a small concentration increase of inorganic compounds (Al, Ba, B, Co, Cu, Fe, Mn, Ni, Zn) in the soil area with sludge, but it was not statistically confirmed. Soil fertility, sum of bases, cation exchange capacity, and organic matter values increased with sludge application, and exchangeable Al and Al saturation values decreased / Mestre

Orientador: Rogério Teixeira de Faria / Coorientador: Newton La Scala Júnior / Banca: Alexandre Barcellos Dalri / Banca: Luiz Fabiano Palaretti / Banca: Alan Rodrigo Panosso / Banca: Jarbas Honório de Miranda / Resumo: Quantificar a emissão de CO2 devido à aplicação de lodo de esgoto (LE) e de efluente de estação de tratamento de esgoto (EETE) é importante, pois atualmente tais resíduos estão sendo utilizados na agricultura com maior frequência. A informação do quanto de CO2 pode ser emitido quando adicionado ao solo pode contribuir para futuros inventários de emissão de gases de efeito estufa. O objetivo deste estudo foi quantificar a emissão de CO2 em função da aplicação de palha, lodo de esgoto e EETE em um Latossolo Vermelho eutroférrico da Faculdade de Ciência Agrárias e Veterinárias de Jaboticabal-SP. Foram conduzidos dois experimentos com delineamento em blocos ao acaso, em esquema fatorial 2 x 3. Em um dos experimentos, os tratamentos constituíram da aplicação de LE (sem lodo e com lodo, 10 Mg ha-1) e irrigação (L1: 20 mm, L2: 110 mm e L3:184 mm). No outro experimento, os tratamentos constituíram de cobertura de palha de Brachiaria brizantha sobre o solo (SPA: sem palha e CPA: com palha, 10 Mg ha-1) e irrigação com 3 frações EETE em água (F1: 11%, F2: 60% e F3:100% de EETE). As avaliações durante 23 dias da condução do experimento revelaram que o solo com adição de lodo de esgoto emitiu 9,34 % mais CO2, apresentou temperatura 2% mais elevada e teve redução de pH de 2,59% em relação ao tratamento sem adição de lodo. A aplicação de palha, combinada com irrigação com EETE, incrementou a emissão de CO2, a temperatura e a umidade do solo em 8,9%, 3,1% e 12,98%, respectivamente, em relação aos tratamentos sem aplicação de palha. Frações maiores de EETE em água resultaram em maior emissão de CO2 e teores mais elevados de matéria orgânica no solo / Abstract: Quantifying CO2 emissions due to the applications of sewage sludge (SS) and trated sewage effluent (TSE) is important because such waste is currently being used in agriculture more often. Information on how much CO2 can be emitted when applied to the soil can contribute to future inventories of greenhouse gases. The aim of this study was to quantify the CO2 emission due to the application of straw, SS and TSE in an Oxisol of the Faculty of Agricultural Science and Veterinary of Jaboticabal-SP. Two experiments were conducted in a factorial 2 x 3, in a randomized block design. In one of the experiments, the treatments consisted of SS application (no sewage sludge and with sewage sludge, 10 Mg ha-1) and irrigation (L1: 20 mm, L2 110 mm, L3 184 mm). In another experiment, treatments consisted of application of Brachiaria brizantha straw (without straw and with straw, 10 Mg ha-1) and irrigation with 3 TSE fractions in water (F1: 11%, F2: 60% and F3: 100% of TSE). The results over 23 days of evaluation revealed that the soil with SS application had 9,34% increase in CO2 emission and 2% increase in temperature and 2,59% reduction in pH, as compared to treatments without SS application. The application of straw, combined with irrigation with TSE, increased CO2 emissions, temperature and soil moisture 8,9%, 3,1% and 12,98%, respectively, compared to treatment without application of straw. Larger fractions of TSE in water resulted in higher CO2 emissions and higher organic matter content in the soil / Doutor

Orientador: Iraê Amaral Guerrini / Banca: Wanderley da Silva Paganini / Banca: Simone Damasceno / Banca: Roberto Lyra Villas Boas / Banca: Jorge de Lucas Junior / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação do lodo de esgoto proveniente de uma pequena estação de tratamento, localizada na Fazenda Experimental Lageado, Faculdade de Ciências Agronômicas-UNESP, Botucatu, SP, Brasil, na produtividade agrícola e características de plantas de milho, bem como seus impactos nas características do solo e na qualidade da água drenada para o freático. O delineamento experimental foi constituído por blocos ao acaso, com parcelas subdivididas no tempo (Ensaios), num total de 6 tratamentos, 4 blocos e 4 ensaios, sendo T1 (testemunha, sem fertilização); T2 (10t ha-1 de lodo seco); T3 (20t ha-1 de lodo seco); T4 (30t ha-1 de lodo seco); T5 (40t ha-1 de lodo seco) e T6 (adubação mineral). Os ensaios foram assim definidos: E1 (cultivo de verão instalado em 11/2000); E2 (cultivo de inverno instalado em 06/2001); E3 (segundo cultivo de verão instalado em 11/2001) e E4 (segundo cultivo de inverno instalado em 05/2002). Foi utilizado o milho como cultura teste. Os parâmetros avaliados no campo foram altura das plantas, diâmetro do colmo e número de folhas em três épocas diferentes, além da análise foliar. Após a colheita das espigas foram avaliados os componentes de produção: massa sem palha, comprimento, diâmetro e número de fileiras das espigas; massa da palha; diâmetro... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this study was to evaluate the effects of the use of sewage sludge, coming from a small treatment station, located in Lageado Experimental Farm, Agronomic Sciences College - UNESP, Botucatu, SP, Brazil, on productivity and characteristics of corn plants, as well as its impact on soil characteristics and quality of drained water. The experimental design constituted of randomized blocks, with split plots in time (Assays), with 6 treatments, 4 blocks and 4 assays. The treatments were T1 (control, without fertilization); T2 (10t ha-1 of dry sludge); T3 (20t ha-1 of dry sludge); T4 (30t ha-1 of dry sludge); T5 (40t ha-1 of dry sludge) and T6 (mineral fertilizer). The assays were defined as: E1 (first summer plantation, installed in 11/2000); E2 (first winter plantation, installed in 06/2001); E3 (second summer plantation, installed in 11/2001), and E4 (second winter plantation, installed in 05/2002). The parameters evaluated were height of plants, stem diameter and number of leaves, besides leaves chemical analysis. After harvesting of corn spikes, the production components were evaluated: spikes without straw; spike length, diameter and line number; straw weight; corncob diameter; number of spikes; weight of 1000 grains and grains for spike). Moreover, the corn productivity at 13% of... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Roberto Lyra Villas Bôas / Banca: Caroline de Moura D'Andréa Mateus / Banca: Hélio Grassi Filho / Resumo: O lodo de esgoto, resíduo de maior volume gerado durante os processos de tratamento de efluentes domésticos, apresenta disposição final problemática, inviabilizando seu uso direto na agricultura. Porém, legalmente, surgiu a possibilidade de misturar o lodo de esgoto com uma fonte de carbono, gerando o composto a base de lodo de esgoto, viabilizando seu uso na agricultura. Objetivou-se com esse trabalho avaliar o uso de lodo de esgoto compostado na produção de tapetes de grama esmeralda e sua influência na manutenção de água no solo. O experimento foi instalado em uma propriedade de produção de grama, localizada em Itapetininga-SP. A cultura utilizada foi a grama Zoysia japonica Steud. conhecida como grama esmeralda. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com doze tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos foram definidos por cinco doses de lodo de esgoto compostado (0,10, 20, 30 e 40 Mg ha-1, base seca), uma dose de adubo inorgânico e duas formas de aplicações (aplicação única e parcelada do composto). Utilizou-se o lodo de esgoto compostado da Estação de Tratamento de Esgoto da cidade de Jundiaí. As doses aplicadas correspondem às doses de 100, 200, 300 e 400 kg ha-1 de nitrogênio. Observou-se ... / Abstract: The sewage sludge, major waste volume generated during treatment processes of domestic effluents shows a problematic final disposal, impairing its direct use in agriculture. Although another legally possibility have emerged, which is the sludge and a carbon source mixing, generating a compound based in sewage sludge, enabling its use in agriculture. The aim of this work was evaluate compounded sewage sludge doses maintain water in soil in the zoysiagrass sod production. The experiment was installed grass grower property locates in Itapetininga, São Paulo. The used crop was the Zoysia japonica Steud, known as "Esmeralda". The experimental delineation used in the work was the randomized blocks one, with twelve treatments and five repetitions. The treatments were defined by five compound sludge doses (0, 10, 20, 30 and 40 Mg ha-1, dry base), an inorganic fertilizer dose and two applications (compound unique and parceled application). It was used the sewage sludge compounded from the Sewage Treatment Station of Jundiai County. The rates applied correspond to 100, 200, 300 and 400 kg ha-1 of nitrogen. It can be concluded that the 212 days after the compound application, the 30 Mg ha-1 rate allowed the complete formation of the sod (100% cover rate). It was verified that happened a weight loss in zoysiagrass sod with the applied compounded sewage sludge doses raising, and resistance raising for 30 Mg ha-1 doses. The control and plots which received doses of 10 Mg ha-1 have not formed sod. There were no losses and all sod were good using the rates of 30 and 40 Mg ha-1. There was a reduction of 8% in the weight of sod that received 40 Mg ha-1 rate compared to 30 Mg ha-1 rate, and 10% compared to chemical fertilizer. The 30 Mg ha-1 rate showed the best sod strength and formation. Control and plots that received 10 Mg ha-1 rates did not form sod. In the 30 and 40 Mg ha-1 rates, 100% of the sod showed ... / Mestre

A conversão do lodo em coagulante é uma das práticas considerada adequada para minimizar o impacto ambiental de destinação do lodo. A solubilização dos coagulantes e sua reciclagem permitem minimizar os custos e os problemas associados à disposição final dos lodos gerados em ETAs. Os processos de recuperação dos coagulantes podem ser realizados por via ácida, via alcalina e via extração com solventes orgânicos por complexação/quelação. Entretanto, a recuperação por via ácida (Processo Fulton) é a que tem se demonstrado a mais viável, tanto técnica como economicamente. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a possibilidade de recuperação de coagulante a partir do lodo de uma estação de tratamento de água. Optou-se pelo processo de recuperação por via ácida, utilizando-se ácido sulfúrico. A metodologia do trabalho envolveu: (a) a caracterização do lodo da ETA; (b) ensaios práticos de acidificação para recuperação de um coagulante misto à base de ferro e alumínio (considerando-se o uso de lodo “in natura” na forma pastoso/líquida, lodo seco a 105ºC e lodo calcinado a 500ºC; (c) análises dos coagulantes obtidos; (d) caracterização do lodo residual de acordo com NBR 10.004 (2004); e (e) realização de testes de tratamento de água com o coagulante obtido à partir do lodo de forma comparativa com o coagulante em uso atualmente na ETA. Os resultados demonstram que a recuperação do coagulante somente foi efetiva após a calcinação do lodo da ETA, para a eliminação da matéria orgânica presente. A aplicação do coagulante reciclado no tratamento de água foi igualmente eficiente ao coagulante tradicionalmente empregado, ambos atendendo a qualidade da água exigida na Portaria 2914/2011. / The conversion of coagulant sludge is one of the practices considered adequate to minimize the environmental impact of disposal of sludge. The solubilization of coagulants and enable their recycling to minimize the costs and problems associated with the disposal of sludge generated in ETAs. The coagulant recovery process may be performed by acid- route, and route via alkaline extraction by organic complexing / chelating solvents. However, the recovery by acid pathway (Case Fulton) is the one that has shown the most feasible , both technically and economically . The objective of this study was to evaluate the recoverability of coagulant sludge from a water treatment plant. We chose the recovery process by acid pathway, using sulfuric acid. The methodology of work involved : ( a) the characterization of sludge by ETA; ( b ) practical tests acidification recovery of a mixed coagulant based on iron and aluminum (considering the use of sludge " in natura " in paste / liquid form , dried sludge at 105 º C and calcined sludge at 500 º C ); ( c ) analyzes of coagulants obtained; ( d ) characterization of residual sludge according to NBR 10004 (2004 ); and (e ) conducting tests with water treatment coagulant obtained from the sludge in comparison with the coagulant in use today in the ETA . The results demonstrate that recovery of coagulant was only effective after calcination of the sludge ETA for the removal of organic matter. The application of recycled coagulant in water treatment was also effective in traditional coagulant employee, serving both the water quality required in Ordinance 2914/2011.

A produção de hidrogênio pelo processo fermentativo sofre influência da concentração e das características do substrato orgânico, do valor do pH do efluente e da concentração de lodo no reator. A determinação da atividade hidrogênica específica de substratos orgânicos e de lodos pode auxiliar na análise do volume de hidrogênio produzido durante a fermentação, na produção de ácidos graxos voláteis, no grau de acidificação e avaliar a toxicidade de compostos aos microrganismos produtores de hidrogênio. Para determinação das condições ideais para a medida da atividade hidrogênica específica foram realizados testes em batelada utilizando glicose como fonte de matéria orgânica nas concentrações de 1.000, 2.000, 4.000, 8.000, 12.000, 16.000 e 20.000 mg.DQO.L-1. Foram testados os valores de pH de 5,0; 5,5; 6,0 e 6,5 e as concentrações de lodo de 1.250; 2.500; 5.000 e 7.500mgSVT.L-1. A maior atividade hidrogênica obtida foi de 483 mLH2.gSVT-1.h-1, para o valor de DQO de 12.000mgO2.L-1, no valor de pH igual a 6,0 e concentração de lodo de 2.500mgSVT.L-1. O maior volume de hidrogênio produzido foi de 38mL.gDQO-1 no valor de DQO de 16.000mgO2.L-1, no pH de 5,5 e concentração de lodo de 5.000mgSVT.L-1. A análise dos ácidos graxos voláteis indicou que os maiores percentuais de ácido acético e ácido propiônico foram obtidos quando o valor do pH testado foi de 6,5, na concentração SVT de 7.500mg.L-1. Nas demais condições estudadas, o ácido butírico foi o ácido graxo volátil predominante no efluente. O valor do grau de acidificação foi influenciado provavelmente pela matéria orgânica proveniente do lodo, resultando em valores acima de 1,0. Testes de medida da atividade hidrogênica específica realizados com diferentes substratos orgânicos (ácido propiônico, ácido butírico, efluente protéico, glicerol e efluente do processo de produção de fungicida) permitiram avaliar a aplicabilidade do teste de atividade e o potencial que os substratos orgânicos possuem para gerar hidrogênio. Foram utilizadas as concentrações de matéria orgânica apresentadas acima, valor do pH inicial igual a 6,0 e concentração de lodo de 2.500mgSVT.L-1 . A maior atividade hidrogênica e volume de hidrogênio produzido foram obtidas para o efluente protéico, 6,8mLH2.gSVT-1.h-1 e 1,74mL.gDQO-1, respectivamente. O ácido graxo volátil encontrado em maior porcentagem após a fermentação dos substratos orgânicos foi o ácido acético. Foi observado alto grau de acidificação nos testes com o ácido butírico devido as altas concentrações residuais no efluente. A influência do controle no valor do pH sobre os microrganismos produtores de hidrogênio foi avaliada em testes com e sem controle de pH, utilizando glicose como fonte de matéria orgânica na concentração de 12.000mg.DQOL-1, nos valores de pH de 5,0; 5,5 e 6,0 e na concentração de lodo de 2.500mgSVT.L-1. Os resultados indicaram que as maiores porcentagens de hidrogênio, produção de ácidos graxos voláteis, grau de acidificação e remoção de matéria orgânica ocorreram quando não houve o controle do pH, indicando que há a necessidade de um ajuste inicial no valor do pH, porém o controle pode prejudicar o desempenho do processo. Além disso, foi estudada a otimização do processo de produção de hidrogênio a partir de efluente da suinocultura, utilizando reatores anaeróbios seqüenciais em batelada, um reator acidogênico e outro metanogênico. Foram analisados o controle do tempo de detenção celular e os efeitos do pH e da temperatura da fase acidogênica sobre a produção de hidrogênio. No reator acidogênico foram testados os tempos de detenção celular de 1,4; 1,7 e 2,5 dias, os valores de pH de 5,0 e 6,0 e as temperaturas ambiente (de 15 a 25°C), 35ºC e 55ºC. A maior concentração de hidrogênio obtida no biogás foi de 21,3 %, para o tempo de detenção celular de 1,4 dia, o valor do pH inicial ajustado para 5,0 e na temperatura de 35ºC. Nesta condição foi verificado o aumento na concentração de ácidos graxos voláteis no efluente do reator acidogênico, indicando a ocorrência da hidrólise das substâncias complexas e conseqüente aumento na concentração de hidrogênio. / Hydrogen production by fermentation process is influenced by the concentration and characteristics of organic substrate, the effluent pH value and biomass concentration. The determination of specific hydrogenic activity of organic substrates and biomass can be a tool to analyze the hydrogen volume produced during the fermentation, the volatile fatty acids production, the degree of acidification and evaluated compounds toxicity to the hydrogen producing microorganisms. To determine the ideal conditions for the measurement of specific hydrogen activity were realized batch tests using glucose as source of organic matter at concentrations of 1,000, 2,000, 4,000, 8,000, 12,000, 16,000 and 20,000mg.COD.L-1. The pH values tested were 5.0, 5.5, 6.0 and 6.5 and the biomass concentration of 1,250, 2,500, 5,000 and 7,500mgTVS.L-1. The higher hydrogen activity was 483mLH2.gTVS-1.h-1 for the organic matter concentration of 12,000mg.L-1, pH value of 6.0 and biomass concentration of 2,500mgTVS.L-1. The higher hydrogen volume produced was 38mL.gCOD-1 in the initial organic matter concentration of 16,000mg.L-1, at pH value 5.5 and sludge concentration of 5,000mgTVS.L-1. Volatile fatty acids analysis indicated that the highest percentage of acetic acid and propionic acid were obtained when the pH tested was 6.5, at biomass concentration of 7,500mgTVS.L-1. In other studied conditions, the butyric acid was the predominant volatile fatty acids in the effluent. The degree of acidification value was probably affected by organic matter from sludge, resulting in values above 1.0. Tests measuring the specific hydrogen activity were performed with different organic substrates (propionic acid, butyric acid, proteic effluent, glycerol and fungicide production effluent) permitted to evaluate the applicability of the activity test and the potential that organic substrates have to produce hydrogen. Using the organic matter concentrations presented above, initial pH value equal to 6.0 and biomass concentration of 2,500mgTVS.L-1. The higher hydrogen activity and hydrogen volume produced were obtained for the proteic effluent, 6.8mLH2.gTVS-1.h-1 and 1,74mL.gCOD-1, respectively. The volatile fatty acid found in highest percentage after fermentation of organic substrates was acetic acid. A high degree of acidification was observed on tests with butyric acid due the high residual concentration in the effluent. The influence of pH control on hydrogen producing microorganisms was evaluated in tests with and without pH control, using glucose as organic matter source at concentration of 12,000mg.COD.L-1, the pH values tested was 5.0, 5.5 and 6.0 and the biomass concentration was 2,500mgTVS.L-1. The results indicated that the higher hydrogen percentages, volatile fatty acid production, degree of acidification and organic matter removal occurred when the pH was not controlled; indicating that an initial adjustment in the pH was needed, but the control may affect the process performance. Additional studies about the optimization of hydrogen production from raw swine waste using two batch anaerobic reactors, one acidogenic reactor and other methanogenic reactor were performed. The influence of sludge age and the pH and temperature effects on acidogenic phase were analyzed. In acidogenic reactor were tested the sludge ages of 1.4, 1.7 and 2.5 days, pH values of 5.0 and 6.0 and temperatures: ambient (15 to 25°C), 35°C and 55°C .The higher hydrogen concentration in the biogas was 21.3% for the sludge age of 1.4 days, initial pH equal to 5.0 and temperature 35 °C. In this condition there was an increase in volatile fatty acids concentration in the acidogenic reactor effluent, indicating the occurrence of complex substances hydrolysis and consequently the increase in hydrogen concentration.

Orientador: Roberto Alves Oliveira / Coorientador: Allynson Takehiro Fujita / Banca: Mariana Carina Frigieri / Banca: Luciano dos Santos Rodrigues / Resumo: Reatores contínuos com leito de lodo biológico anaeróbio, in natura e seco em estufa, foram utilizados para a remoção de metais (Cu+2, Mn+2 e Zn+2) em solução aquosa. Com o lodo in natura avaliou-se o efeito conjunto da bioacumulação e biossorção; e com o lodo seco em estufa o efeito exclusivo da biossorção. Foram utilizadas baixas concentrações de Cu+2, Mn+2 e Zn+2 (0,01 a 5,00 mg L-1), tendo em vista que para a ocorrência de bioacumulação devem ser mantidas condições não tóxicas para os micro-organismos. Portanto, os resultados poderão ser aplicados para o pós-tratamento de efluentes com concentrações remanescentes desses metais, que necessitem de polimento para a disposição final, atendendo aos limites legais de qualidade de água do corpo receptor. Os lodos utilizados foram coletados de reatores anaeróbios horizontal (RAH) e de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB) utilizados no tratamento de águas residuárias de suinocultura. A temperatura foi controlada a 20°C em todos os ensaios. Foram avaliadas vazões de 5, 10 e 15 mL min-1, valores de pH 4,0 e 6,0 e concentrações de 0,01, 0,5 e 1,0 mg L-1 de Cu2+ e Mn2+, e de 0,05; 2,5 e 5,0 mg L-1 de Zn2+. O pH ótimo para a remoção de Mn2+ e Zn2+ foi 4,0 e para o Cu2+ não foi verificada diferença. A maior eficiência foi encontrada quando utilizou-se os menores valores de concentração e fluxo para os três biossorventes avaliados. Foi verificado que os valores de concentração de metais utilizados demonstraram não serem tóxicos para... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Continuous reactors with anaerobic biological sludge bed, in nature and dry in an oven, were used for removal of metals (Cu+2, Mn+2 and Zn+2 ) in aqueous solution. With the sludge in natura it was evaluated the combined effect of bioaccumulation and biosorption; and the dry sludge in greenhouse sole effect of biosorption. It was used lower concentrations of Cu+2, Mn+2 and Zn+2 (0.01 to 5.00 mg L -1 ), considering that for bioaccumulation occurring should be kept non-toxic conditions for the micro-organisms. Therefore, the results can be applied to the posttreatment of effluents with remaining concentrations of these metals, which require polishing to final disposal, meeting the legal limits of quality of the receiving water body. The used sludges were collected from horizontal anaerobic reactors (RAH) and ascendant upflow sludge blanket (UASB) used in the treatment of swine wastewater. The temperature was controlled at 20°C in all tests. It was analyzed outputs of 5, 10 and 15 ml min-1, pH values 4.0 and 6.0 and concentrations of 0.01, 0.5 and 1.0 mg L- 1 Cu+2 and Mn+2, and 0.05; 2.5 and 5.0 mg L -1 Zn+2 . The optimum pH for the removal of Mn+2 and Zn+2 was 4.0 and the Cu+2 it was not verified difference. The highest efficiency was found when it was used the lowest values of concentration and flux for all three reviews biosorbents. It has been found that the metals concentration values used proved not to be toxic to cells of microorganisms present in the sludge in nature,... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre