Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2009. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2010-04-07T17:43:55Z No. of bitstreams: 1 2009_MarcelAndersonBorgesBento.pdf: 1531943 bytes, checksum: 769871f6b327bd6f8ca5b562148ec1ca (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-05-20T19:17:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_MarcelAndersonBorgesBento.pdf: 1531943 bytes, checksum: 769871f6b327bd6f8ca5b562148ec1ca (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-20T19:17:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_MarcelAndersonBorgesBento.pdf: 1531943 bytes, checksum: 769871f6b327bd6f8ca5b562148ec1ca (MD5) Previous issue date: 2009-02-13 / As atividades que causam elevados impactos aos solos nos Cerrados são causadoras de um aumento significativo na perda de produtividade no que diz respeito em áreas de agricultura e perda na resiliência de ambientes degradados pela mineração. No Distrito Federal, a mineração é responsável pela degradação de uma extensão superior a 0,6% da extensão do território, sem contar que esta região está inserida no segundo maior bioma que é o Cerrado onde ele encontra-se com apenas 20% da sua extensão original nativa. A mineração de cascalho laterítico no DF tem crescido de forma indiscriminada pois, este material é uma matéria-prima muito importante na construção de rodovias. Entretanto, este material encontra-se na camada sub-superficial dos solos, geralmente presentes no horizonte C do perfil de um solo. Os materiais provenientes da mineração geralmente são explorados e após o esgotamento da jazida, muitos locais são deixados sem a intervenção e recuperação necessária destas áreas degradadas. A avaliação da qualidade do solo em áreas mineradas vem com o propósito neste trabalho, perceber se ambientes degradados pela mineração de cascalho estão readquirindo com o tempo os fatores físicos, químicos e biológicos importantes para entender o seu retorno às condições anteriormente presentes e que podem ser vistas nos solos dos Cerrados adjacentes. Sendo assim, foram estudados os atributos físicos, químicos e biológicos de cinco cascalheiras no Distrito Federal e que foram revegetadas utilizando como fonte de matéria orgânica o Lodo de Esgoto, fornecido pela Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal – CAESB. Os Índices de Qualidade do Substrato encontrados indicam que a condição do substrato através da incorporação do lodo de esgoto juntamente com as técnicas de conservação do solo importantes para contribuir com o processo de reconstrução dos solos. Apenas a cascalheira localizada na DF 430 obteve valores do IQSS (0,91) inferiores ao Cerrado adjacente (1,0), enquanto que as demais áreas obtiveram valores muito superiores principalmente no que diz respeito aos atributos químicos, comprovando a importância da incorporação do lodo de esgoto como fonte de matéria orgânica nestas áreas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The activities that cause high impacts to the soils in the Cerrados are causing a significant increase in loss of productivity with respect to areas of agriculture and loss of resilience in degraded environments by mining. In the Federal District (Distrito Federal), the mining is responsible for degradation of a length exceeding 0.6% of the size of territory, disregarding this region is inserted into the second largest biome is the Cerrado where he meets with only 20% of its original native extension. The mining of gravel in the DF laterítico has grown so indiscriminate because this material is a very important raw material in the construction of highways. However, this material is in the sub-surface layer of soil, usually in the C horizon of a soil profile. The materials from mining are generally operated and after the exhaustion of the deposit, many places are left without the necessary intervention and rehabilitation of degraded areas. The assessment of soil quality in mined areas is for the purpose in this work, see if environments degraded by mining of gravel are with the physical factors, biological and chemical important to understand your return on present and past conditions that can be views on land adjoining the Cerrados. Therefore, we studied the physical attributes, chemical and biological Cascalheira of five in the Federal District (Distrito Federal) and were revegetated using organic matter as a source of the sewage sludge, supplied by the Company of Environmental Sanitation of the Federal District – CAESB. The Indices of Quality of Substrate found indicate that the condition of the substrate through the incorporation of sewage sludge together with the techniques of soil conservation important to contribute to the reconstruction process of the soil. Only the Cascalheira located at DF430 IQSS obtained values of (0.91) below the adjacent Cerrado (1.0), while other areas had much higher values especially in regard to chemical attributes, confirming the importance of incorporating the sewage sludge as a source of organic matter in these areas.

As estações de tratamento de esgotos por lodos ativados são caracterizadas por modelos cinéticos de comportamento não linear de difícil parametrização. A utilização de técnicas de identificação paramétricas para a modelagem de tais estações produz modelos com parâmetros sem significado operacional e variantes no tempo. Por outro lado, a lógica nebulosa permite ao usuário de modelos baseados em tal técnica uma parametrização mais próxima do raciocínio humano. A facilidade da parametrização nebulosa reside na atribuição de valores lingüísticos às variáveis de entrada do modelo. Esta dissertação utiliza técnicas de modelagem nebulosa, como ANFIS e regras limitadas, para identificar o comportamento da concentração de oxigênio dissolvido do tanque de aeração do benchmark de uma planta de tratamento de esgotos por lodos ativados com remoção de nitrogênio. / Activated sludge wastewater treatment plants are characterized by kinetic models of highly nonlinear behavior, whose time varying parameters are very difficult to calibrate. The use of parametric identification techniques to build models of such plants results in models with parameters without operational meaning. Alternatively, the fuzzy logic enables users of models, which are based on this technique, a parametrization similar to human reasoning. The simplicity of the fuzzy logic consists of the attribution of linguistic labels to the model input variables. This dissertation uses fuzzy logic techniques, such as ANFIS and limited rules, to identify the behavior of the dissolved oxigen in the aeration tank of a benchmark activated sludge wastewater treatment plant, with nitrogen removal.

Esse trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade técnica e econômica da regeneração de coagulantes a partir do lodos gerados em ETA\'s. Foi considerado que o coagulante regenerado será empregado em sistemas de tratamento de esgotos. A regeneração de coagulante consiste basicamente em promover uma alteração no pH do lodo, de forma que os hidróxidos metálicos presentes são solubilizados. A fase líquida com alta concentração de metais é então separada, constituindo o coagulante regenerado. Consequentemente, essa tecnologia propicia a recuperação de um recurso, que é o coagulante, e a redução de lodo. Para a verificação da viabilidade técnica foram realizados ensaios de acidificação em escala de bancada com lodos das ETA\'s Guaraú e Rio Grande, visando o estudo das condições de regeneração, da qualidade do coagulante produzido e do lodo restante. Foi verificado que do ponto de vista técnico a regeneração de coagulantes é uma alternativa possível, gerando um coagulante aproximadamente 100 vezes mais diluído que os comerciais, mas com desempenho satisfatório na aplicação no tratamento de efluentes de reator UASB. As reduções médias de sólidos em suspensão nos lodos utilizados foram de 28% e 53%. A avaliação econômica foi realizada considerando uma ETA com características similares à ETA Rio Grande, com um sistema de regeneração em funcionamento. Foi verificado que considerando as reduções de custos decorrentes da diminuição de lodo a ser tratado e disposto, o custo de produção do coagulante regenerado é muito próximo ao custo do coagulante comercial. Portanto, conclui-se que hoje em dia essa tecnologia deve ser considerada como uma alternativa potencialmente viável dos pontos de vista técnico e econômico para o tratamento e reaproveitamento de lodo de ETA\'s. / The primary goal of this work was to evaluate the technical and economical feasibility of coagulant recovery from water treatment plant sludges, considering that the recovered coagulant is going to be used in wastewater treatment plants. The coagulant recovery technology consists in change the sludge pH, in order to solubilize the present metal hydroxides. The liquid phase with high metals concentrations is then separated, becoming the recovered coagulant. This technology provides a resource recovery, which is the coagulant, and also a reduction in the amount of sludge that needs to be treated and disposed. To verify the technical feasibility, acidification bench tests were conduced using sludges from Guaraú e Rio Grande water treatment plants, in order to study the regeneration conditions, the recovered coagulant quality and the remaining sludge. From the technical point of view, it was verified that coagulant recovery is a possible alternative, producing a coagulant 100 times more diluted than the commercial coagulant, but with a satisfactory behavior in the treatment of UASB reactor effluent. The suspended solids average reductions in the Rio Grande and Guaraú water treatment plants sludges were 53% and 28%, respectively. The economical evaluation was done using the results obtained in the bench tests and considering a water treatment plant similar to Rio Grande. It was verified that considering the costs decrease due to the sludge reduction, the recovered coagulant production cost was very similar to commercial coagulants cost. Thus, it was concluded that nowadays this technology must be considered as a potential alternative for the treatment and reuse for water treatment plant sludges, regarding to the technical and economical aspects.

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.

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.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-01-22T18:08:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO V. DEFINITIVA_ DEPOSITO.pdf: 2292312 bytes, checksum: 7ef8fd219a821e61d3920089ef075fe5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-22T18:08:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO V. DEFINITIVA_ DEPOSITO.pdf: 2292312 bytes, checksum: 7ef8fd219a821e61d3920089ef075fe5 (MD5) Previous issue date: 2015-03-02 / Diante da atual necessidade de fontes alternativas de energia associadas à prática de ações de melhoria ambiental, a biomassa residual ganhou espaço e importância no setor energético, em razão da sua grande disponibilidade e o melhor custo-benefício para as reais condições nacionais. Nessa perspectiva, no presente trabalho objetivou-se avaliar o processo de digestão anaeróbia a partir da manipueira (resíduo tóxico e altamente poluente obtido a partir do processamento da mandioca) e do lodo oriundo de Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), visando obter as melhores condições de produção de biogás, bem como definir, qualitativa e quantitativamente, a composição química do biogás produzido, especialmente quanto aos teores de metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2). Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Microbiologia Industrial da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) e no Laboratório de Combustíveis e Energia da Universidade de Pernambuco (POLICOM/ UPE), e foram divididos em cinco etapas: obtenção do substrato e do inóculo utilizados nesse trabalho; caracterização do substrato e do inóculo obtidos; estruturação e implantação de 64 sistemas de digestão anaeróbia em batelada, produzidos em frascos de penicilina de 100 mL, variando quanto ao uso da manipueira (in natura ou com enzima), quanto à concentração substrato/inóculo (% m/m) e quanto ao tipo de inóculo utilizado (lodo primário ou secundário); análise do biogás produzido no processo quanto à sua composição química; e por fim, quantificação estimada do volume do biogás gerado. Dentre os sistemas estudados, verificou-se que, de forma geral, aqueles produzidos com manipueira in natura apresentaram maior rendimento quanto à produção de metano, com o sistema composto por 80% de manipueira in natura e 20% de lodo primário, obtendo a maior produção na geração de biogás rico em CH4 num menor período de tempo, com resultados de produção que chegaram a 81,41% (mol/mol) aos 48 dias, seguido do sistema composto por 70% de manipueira in natura e 30% de lodo primário (% m/m) que apresentou rendimento de 70,50% aos 66 dias e posteriormente de 86,80% aos 129 dias. / Given the current need for alternative energy sources associated with the practice of environmental improvement actions, the residual biomass gained great importance in the energy sector, because of its wide availability and the best value for money on the actual national conditions. In this perspective, this study aimed to evaluate in the anaerobic digestion process from cassava (toxic and highly polluting waste obtained from cassava processing) and Sewage Treatment Plant (STP) sludge in order to optimize the biogas production conditions and to define the chemical composition of biogas, qualitatively and quantitatively, especially for the levels of CH4 and CO2. The experiments were carried out at in the Industrial Microbiology Laboratory of the Federal University of Pernambuco (UFPE) and the at Fuel and Energy Laboratory, University of Pernambuco (POLICOM / UPE), and were divided into five steps: - the obtaining the substrate and the inoculum used in this study ; - the characterization of substrate and inoculum obtained; - the structuring and implementation of 64 anaerobic digestion system batch, consisting a 100 mL penicillin bottles, varying on the use of cassava (fresh or with enzyme), the concentration of substrate / inoculum (% m/m) and on the type a inoculum (primary or secondary sludge); -biogas produced in the analysis process for their chemical composition; and finally quantifying the estimated volume of biogas generated. Among the systems studied it was found that, in general, those produced with fresh cassava showed higher efficiency in methane concentration, comprising 80% of fresh cassava and 20% primary sludge, obtaining the best result generating concerning the CH4 biogas in a shorter period of time, producing results that reached 81.41% (mol/mol) 48 days. The second best was, composed of 70% of cassava fresh and 30% of primary sludge (% m/m) which showed yield of 70.50% CH4 at 66 days and after of 86.80% at 129 days.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-01-25T16:06:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) disserta natali. FINAL.pdf: 2684085 bytes, checksum: 8a4ca200d8713256adc6a25a36f5010c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T16:06:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) disserta natali. FINAL.pdf: 2684085 bytes, checksum: 8a4ca200d8713256adc6a25a36f5010c (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / CNPq / Segundo a legislação brasileira (ABNT-NBR 10.004, 2004) define-se como resíduos sólidos os resíduos nos estados sólidos e semi-sólidos, que em função de sua periculosidade podem ser classificados em duas classes principais: Resíduos Classe I – Perigosos, Resíduos Classe II - Não Perigosos, esse subdividido em duas classes: Resíduos Classe II A - Não Inertes e Resíduos Classe II B - Inertes. Nesse contexto, inserimos o lodo gerado em Estação de Tratamento de Água - ETA, em problema comum da indústria do saneamento no Brasil, onde grande parte desse lodo, ainda se encontra sem o adequado tratamento e destino final, agravado pelo o estado semi-sólido, fator complicador para o transporte e disposição final. Para reduzir o volume de água do lodo existem tecnologias com o uso de adensador, filtro-prensa, centrífuga, secagem térmica e os tubos (bag) de geotêxtil, confeccionados em tecido de polipropileno de alta densidade e resistência, que podem promover uma redução superior à 90% da umidade do lodo. Neste estudo foi avaliado o lodo gerado na ETA Botafogo, localizada na região metropolitana de Recife – PE e gerenciada pela Companhia Pernambucana de Saneamento (COMPESA). O lodo coletado no decantador foi acondicionado em bags, com e sem condicionamento de polímero, por um período de 3 meses. Foram realizadas análises de caracterização antes, durante e depois dos lodos presentes nos bags, além do líquido drenado. Após o completo preenchimento dos bags, realizou-se a metodologia de quarteamento para retirada de amostras de lodo que foram submetidas às análises para avaliação do teor de umidade (%) e dos metais Fe, Cu, Pb, Zn, Mn e Al. Dentre os metais presentes, o alumínio foi escolhido como objeto de estudo, devido o Sulfato de alumínio ser utilizado como coagulante na ETA em questão. Neste sentido, o uso do bag de geotêxtil para concentrar poluentes, que são lançados no solo ou nos recursos hídricos, se mostrou bastante eficiente, visto que o monitoramento da concentração de metais no lodo afluente, do lodo concentrado e do líquido drenado do bag mostrou que 99% do Fe, 98% do Cu, 99% do Pb, 47% do Mn, 100% do Zn e 100% do Al, ficaram retidos no lodo que recebeu a adição do polímero. Quando o lodo não recebeu o condicionamento com polímero, a retenção foi de 98%, 98%, 95%, 55%, 100% e 98% dos respectivos metais. Assim é possível desidratar e concentrar poluentes do lodo com o uso do geotêxtil, condicionado ou não com polímero, para posterior tratamento, reuso ou disposição final no meio ambiente de forma planejada e adequada. Em relação à DQO do permeado, foi observado que para o sistema sem polímero se comportou como o sistema com polímero a partir da segunda coleta. / According to Brazilian legislation (ABNT-NBR 10004, 2004) is defined as solid waste residues in solid and semi-solid states, which due to its danger can be classified into two main classes: Class I Waste - Hazardous, Waste Class II - Non Hazardous, this subdivided into two classes: Class II Waste - Waste Not Aggregates and Class IIB - Aggregates. In this context, we entered the sludge generated at the Water Treatment Plant - WTA, a common problem of sanitation industry in Brazil, where much of this type of sludge is still without proper treatment and disposal, aggravated by the state semi -solid complicating factor for transport and final disposal. To reduce the water volume of the sludge technologies exist with the use of filler, filter press, centrifuge, drying and heat pipes (bag) of geotextile made of polypropylene and high-density tissue strength, which can promote a greater reduction to 90% moisture sludge. In this study we evaluated the sludge generated at the WTP Botafogo, located in the metropolitan region of Recife - PE and managed by Pernambuco Sanitation Company (COMPESA). The sludge collected in the decanter was packed in bags with and without conditioning polymer, for a period of 3 months. Characterization analyzes were conducted before, during and after the sludge present in the bags in addition to the drained liquid. After complete filling of the bags, there was the quartering methodology for removal of sludge samples that were subjected to analyze for assessing the moisture content (%) and metals Fe, Cu, Pb, Zn, Mn and Al Among the metal content, aluminum was chosen as the object of study because aluminum sulfate is used as the coagulant WTA studied. In this sense, the use of geotextile bag to concentrate pollutants that are released into the soil or water resources, was very efficient, since the monitoring of the concentration of metals in the influent sludge, the concentrated sludge and liquid drained from the bag showed 99% Fe, 98% Cu 99% Pb, 47% of Mn, and Zn 100% 100% Al, were retained in the sludge which received the addition of the polymer. And when it has received sludge conditioning polymer, retention was 98%, 98%, 95%, 55%, 100% and 98% of the respective metals. Thus it is possible to dehydrate and concentrate pollutants from sludge using geotextile, conditioning or not polymer, for further treatment, reuse or disposal into the environment in a planned and appropriate.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-04-03T15:06:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO - CLAUDENICE - VERSÃO FINAL com ficha.pdf: 2029551 bytes, checksum: 88a2e3ec67def98ebd9888865b61ecd4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-03T15:06:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO - CLAUDENICE - VERSÃO FINAL com ficha.pdf: 2029551 bytes, checksum: 88a2e3ec67def98ebd9888865b61ecd4 (MD5) Previous issue date: 2016-08-19 / O sistema de tratamento de águas residuais ou de esgoto é destinado à remoção de poluentes que se encontram em fase dissolvida ou particulada. O lodo gerado após o tratamento desses resíduos é um problema no âmbito de saneamento das cidades, pois não há evidências de tratamento eficiente. Este trabalho avaliou os metais presentes no lodo da ETE Mangueira após dois tipos de tratamento, e comparou os resultados dos metais da massa sólida resultante com a legislação vigente para utilização na agricultura. O primeiro tratamento foi utilizado coagulante e o segundo sem coagulante. As amostras foram coletadas na válvula de descarga do lodo, situada na base do reator anaeróbio, e enviadas para laboratório. A cada semana era realizada uma nova coleta e o bag de geotêxtil era alimentado para drenagem do lodo. O período de amostragem foi de 3 (três) meses. Foram realizadas análises para caracterização do lodo antes, durante e depois do lodo presente nos bags, como também do líquido drenado. Após enchimento dos bags, foram retirados 12 (doze) pontos amostrais, e misturadas para obtenção de 3 (três) amostras de 200g para análise de metais e de sólidos. Os resultados indicaram que o uso do Bag de geotêxtil para remoção de poluentes é bastante eficiente, visto que a concentração de metais do lodo bruto em comparação com o lodo tratado sem uso do polímero foi de 98% de Fe, 98% de Cu, 93% de Pb, 89% de Mn, 100% de Zn e 98% de Al. Já com a adição do polímero os resultados mostraram, 99% de Fe, 98% de Cu, 93% de Pb, 89% de Mn, 100% de Zn e 99% de Al. Os resultados dos metais presentes na massa sólida quando comparados com o CONAMA 375/06 e a CETESB/EUA, indicaram que o metal zinco foi avaliado, resultando em uma concentração de 177,72 mg/kg e atendeu aos requisitos da legislação que são 2.800mg/kg e 7.500mg/kg respectivamente. E os sólidos avaliados, indicaram que a massa em estudo atende aos requisitos do CONAMA 375/06 que recomenda uma relação de 0,7 entre os Sólidos Voláteis e os Sólidos Totais Voláteis. Obtendo assim para o drenado sem coagulante e com o coagulante, 0,62 e 0,57 respectivamente. Observa se que o uso do polímero foi pouco significativo, sendo o uso do geotêxtil eficiente na remoção de partículas sólidas provenientes de lodo de ETE. / The sewage or waste water treatment system is intended for removing pollutants which are dissolved or particulate phase. The sludge generated after treatment of this waste is a problem in sanitation context of town because there is no effective treatment of evidence. This study evaluated the metals present in the sludge from ETE hose after two types of treatment, and compared the results of the resulting solid mass of metal with current legislation for use in agriculture. The first treatment was used without coagulant and the second coagulant. The samples were collected in the sludge discharge valve at the base of the anaerobic reactor and sent to the laboratory. Each week was held a new collection and bag geotextile was fed to sludge drainage. The sampling period was 3 (three) months. sludge characterization for analyzes were performed before, during and after this sludge in bags, as well as the drainage. After filling the bags were removed from twelve (12) sampling points, and mixed to obtain three (3) samples of 200g for analysis of metals and solids. The results indicated that use of the bag geotextile for removing pollutants is very efficient, since the concentration of the raw sludge metals compared to the sludge treated without use of polymer was 98% Fe, 98% Cu, 93 % Pb, 89% Mn 100% Zn and 98% Al. However, with the addition of the polymer results showed 99% Fe, 98% Cu 93% Pb, 89% of Mn, 100 % Zn and 99% Al. the results of the metals present in the solid mass when compared to CONAMA and Cetesb 375/06 / USA, showed that zinc metal was measured, resulting in a concentration of 177.72 mg / kg and met the requirements of the legislation that are 2.800mg / kg and 7.500mg / kg respectively. And this solid indicated that the mass CONAMA 375/06 study meets the requirements that recommends a ratio between 0.7 Volatile Solids and Total Volatile Solids. So getting to the drained without coagulant and the coagulant, 0.62 and 0.57 respectively. It observed that the use of polymer was negligible, and the use of geotextile effective in removing solid particles from the WWTP sludge.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-30T20:36:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gisely Alves da Silva.pdf: 3118104 bytes, checksum: b8b09bb1290864270963257aeb021cea (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-31T21:47:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gisely Alves da Silva.pdf: 3118104 bytes, checksum: b8b09bb1290864270963257aeb021cea (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-31T21:47:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gisely Alves da Silva.pdf: 3118104 bytes, checksum: b8b09bb1290864270963257aeb021cea (MD5) Previous issue date: 2017-03-07 / O biogás é um biocombustível formado por uma mistura gasosa constituída principalmente por CH₄ e CO₂ produzida por digestão anaeróbia, a partir de dejetos animais, lodo de esgoto, resíduo orgânico doméstico, resíduos agrícolas, efluentes industriais e plantas aquáticas. Para ser usado como combustível precisa ser purificado, não produzir gases tóxicos durante a queima, aproveitar o resíduo orgânico e deixar como efluente um biofertilizante. Os resíduos líquidos e sólidos produzidos pela população é considerado um grave problema ambiental. O tratamento de efluentes em estações de tratamento de esgoto é fundamental para remoção de substâncias contaminantes, para que não sejam dispostos no meio ambiente. Este processo de tratamento tem como principal resíduo o lodo de esgoto e a destinação deste resíduo é um desafio para os órgãos responsáveis. Os resíduos sólidos são constituídos em cerca de 50% de matéria orgânica e gera um grande problema ambiental. Tendo em vista o aproveitamento energético desses resíduos e a redução da poluição causada por este, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o processo de biodigestão dos resíduos orgânicos junto ao lodo de esgoto, analisando a composição do biogás produzido no que se refere ao metano (CH₄). Para a caracterização do substrato, foram realizados alguns experimentos: pH, DQO, DBO, sólidos totais, voláteis e fixos. Foi acompanhado a instalação de biodigestores em escala comercial segundo o dimensionamento proposto, avaliado as condições de alimentação e a produção de biogás quanto a sua composição em metano. Inicialmente foi realizado um teste preliminar variando o percentual de substrato, em três temperaturas: ambiente 30°C, 35°C e 40ºC, afim de verificar a melhor condição. A parti dos resultados dos testes preliminares as demais inoculações foram realizadas a temperatura de 30ºC, mantendo-se a variação de proporções dos substratos e em volumes maiores. Como resultado para os testes preliminares foi observado que a temperatura de 35ºC mostrou-se mais eficiente para a biodigestão frente a temperaturas de 30ºC e a 40ºC. À 35ºC obteve-se um percentual máximo de 66,28% de CH₄ a partir do sétimo dia de fermentação e a 30 ºC obteve-se um percentual 64,25% de CH₄ a partir do décimo primeiro dia de digestão, a diferença entre os resultados obtidos não é significativa e a depender do projeto não se justifica o consumo de energia para aquecer o sistema uma vez que a temperatura ambiente obtém resultados semelhantes. Apesar de uma sequência de problemas estruturais os biodigestores instalados na Reserva Camará, produzem hoje biogás com percentuais de metano acima de 60%, proporcionando a geração de energia elétrica em torno de 15kWh. / Biogas is a biofuel consisting of a gaseous mixture consisting mainy of methane and carbon dioxide produced by anaerobic digestion of organic, waste such as: a sewage, a domestic organic waste, agricultural, industrial effluents and aquatic plants. To be used as fuel, biogas need to be purified, do not produce toxic gases during a combustion, leave as a effluent a biofertilizer. Liquid and solid wastes produced by population are considered to be a serious. The treatment of effluents in sewage treatment stations is fundamental for the removal of contaminants, for this reason the residues cannot be disposed in the environment. This process of treatment has as main waste sewage sludge and a destination of this waste is a challenge for the responsible organisms. Solid waste consists of about 50% of the organic matter and generates a major environmental problem. The objective of this work is to evaluate the biodigestion process of organic waste together with sewage sludge, analyzing the composition of the biogas produced with respect to methane (CH₄). For a characterization of the substrate, some analisys were performed: pH, COD, BOD, total solids, volatile and fixed solids. biodigesters were installed in commercial scale according to proposed design, and theys feeding conditions and biogas production as to their composition in methane were evolucion. Initially, a preliminary test was performed, varying the percentage of substrate at three temperatures: ambient 30°C, 35°C and 40°C in order to verify the best condition for the production of biogas. As part of the results of the preliminary tests, inoculations were carried out at a temperature of 30ºC, maintaining a the same of proportions of the substrates and in larger volumes. As a result for the preliminary tests which were observed at a temperature of 35 °C, the temperature of 35°C should be raised to temperatures of 30°C to 40°C, at 35°C the methane maximum percentage of 66.28% was obtained in the seventh day of fermentation; at 30°C A 64.25% of methane percentage was obtained from the eleventh day of digestion, a difference between the results obtained was not significant, and depending on the design the energy consumption to heat the system is not justified since the ambient temperature obtains results Similar. After a sequence of problems with the biodigestors installed in the Reserve Camará, the production of biogas with methane percentages above 60%, providing a generation of electric power.

Orientador: Ranulfo Monte Alegre / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-23T09:27:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Parente_AnaCatarinaGomes_M.pdf: 3129195 bytes, checksum: 4ec831904e09767661681a08cf4e8f4b (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: O processo de tratamento de águas residuárias por lodo ativado em reator batelada seqüencial (RBS) apresenta várias vantagens: grande flexibilidade de operação; é apropriado para tratar efluentes com variação de carga hidráulica e orgânica e apresentam excelente razão custo/benefício, razões pelas qual o interesse por sua utilização tem aumentado nos últimos anos. No presente trabalho estudou-se o tratamento de águas residuárias sintéticas por lodo ativado em reator RBS, com longo tempo de aeração, após completado o volume final do reator. Observou-se que houve aumento da concentração de sólidos suspensos na fase de alimentação do reator e diminuição na fase aerada sem alimentação (25 a 45 horas). Em vários experimentos a concentração final de sólidos foi menor que a inicial; porém, como o volume final foi o dobro do inicial, a massa final de sólidos sempre foi maior que a inicial. Em dois pares de experimentos foi necessário descartar sólidos antes de iniciar novo experimento. Houve casos em que a concentração da Demanda Química de Oxigênio (DQO) aumentou no final da etapa aerada sem alimentação, provavelmente como conseqüência de ter ocorrido respiração endógena e autólise celular. Foram utilizadas três concentrações de alimentação de DQO (2464,67; 3365,379 e 5245,456 mg/l) e a concentração final de sólidos suspensos, concentração final de DQO, pH e índice volumétrico de lodo (IVL) variaram de 808,70 a 3478,72; 117,31 a 833,33 mg/l; 6,2 a 7,8 e 15,63 a 70,27 g/ml respectivamente. A taxa específica de crescimento celular na fase de alimentação apresentou valores altos e uma grande variação (0,095 a 0,392 h-1), devido ao fato de que nesta fase a fração mais biodegradável do substrato foi consumida rapidamente. A constante de velocidade de redução de DQO também apresentou valores altos na fase de alimentação (0,17 a 4,94 h-1), como conseqüência da alta velocidade de consumo de substrato e o modelo proposto de primeira ordem não ter apresentado bom ajuste. Na fase aerada sem alimentação, a constante de velocidade de redução de DQO variou de 0,003 a 0,146 h-1 e o coeficiente de morte celular de 0,003 a 0,062 h-1, sendo a maior eficiência de redução de DQO obtida de 93,52 % com vazão de alimentação de 264 ml/h, concentração de alimentação de DQO de 3365,379 mg/l em 50 horas de tratamento / Abstract: The use of activated sludge in sequential batch reactors (SBR's) for wastewater treatment has been a subject of growing interest in the last few years due to the advantages it shows over other currently employed processes. It is only suitable for treating streams with variations in both the flow rate and organic load, and also presents a high operation flexibility as well as an excellent cost/efficiency ratio. In the present work activated sludge in SBR's was employed to study synthetic wastewater treatment with long aeration time, typically 25 to 45 hours, after reactor feeding. It was observed an increase in the suspended solids concentration at the end of the aerated feed stage, accompanied by its decrease during the aeration stage without feed. In many experiments the final concentration of suspended solids was lower than that measured at the beginning but, as the final volume was twice the initial one, the final mass of suspended solids was always higher. Moreover, in four experiments, it was necessary to discharge the excess of activated sludge before starting a new set of experiments. Also, in some cases, there was an increase in the chemical oxygen demand (COD) levels at the end of the aeration stage, probably due to endogenous respiration and cellular autolysis. For three different COD levels of feeding (2,464.67; 3,365.379 and 5,245.456 mg/l), the final concentration of suspended solids, final COD level, pH and sludge volume index (SVI) varied between 808.70 and 3,478.72 mg/l, 117.31 and 833.33 mg/l, 6.2 and 7.8, and 15.63 and 70.27 g/ml, respectively. The specific growth rate in the feed stage showed high values as well as a large variation (0.095 to 0.392 h-1) due to the fact that, in this stage, the most biodegradable substrate fractions were quickly consumed. Similarly, high values for the COD reduction rate constant in the feed step (0.17 to 4.94 h-1) were observed, as a consequence of rapid substrate consumption and the fact that the first order mathematical model, chosen previously to describe the process, did not prove to be suitable. In the aeration stage without feed, the COD reduction rate constant varied between 0.003 and 0.062 h-1, while the cellular decay constant was in the range of 0.003 to 0.062 h-1. The highest efficiency value for the COD reduction (93.52%) was observed for a flow rate of 400ml/h and a COD of 3,365.739 mg/l after 50 hours of treatment / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos