Made available in DSpace on 2014-12-17T15:03:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnaxsandraCLD.pdf: 4126133 bytes, checksum: 2aa9935ad963ac39562a9933bf601f8a (MD5) Previous issue date: 2008-02-22 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The disposal of sewage sludge is a growing problem face up to management of sanitary sevices. Otherwise, because its making process characteristic, the Ceramic Industry can tolerate the presence of this wastes as raw material. This study has as object to confirm the use of the sewage sluge in the Ceramic Industry like a sustentable alternative for its disposal. Futhermore, this study quests to evaluate the maximum proportion for incorporation of sludge wich result in technically and enviromentally suitable bricks. For found this proportion, the research consisted of (1) making of bricks in full scale, adde up 0%, 5%,10%, 15%, 20%, 25%,30%, 35% e 40% sludge, with size 220x105x45 mm, hand-molded by rammer and baked by industrial kiln; and (2) tecnical and enviromental evaluation of this bricks, according to Brazilian norms. The raw material uses were two distinct clays come from Goianinha/RN and sewage comes from a septic system tank and pumped into tank vehicle, of Natal/RN. The technical evaluation allowed to conclude the addiotion of the sludge brings about signifcant lost of mass and the water absorption grew up according to increase of sludge: every sludge-amended clay bricks absorved more water than control group. Thus, the compressive strength was signicantly decreased because the increase of sludge: bricks with 5% sludge added lost 45% of strength achieved at control group; the bricks made with 10 and 20% lost almost 70% of bigger strength. With up to 25% sludge added to the bricks, the streght decreased over 90%. Concerning heavy metal leaching, the two maximum proportion wich have tecnical approval, it means bricks sludge added with 15 and 20%, can say there is no risk of enviromental contamination using those bricks. This way, in this work context, it can to conclude the maximum proportion atends the technical and enviromental criterion is 20% / A disposi??o final adequada do lodo de esgoto constitui um problema crescente enfrentado pelos prestadores de servi?os de saneamento. Por outro lado, devido ?s suas caracter?sticas de produ??o, a Ind?stria Cer?mica possui uma enorme capacidade para absorver estes res?duos como parte de sua mat?ria-prima. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o uso de lodo de esgoto na Ind?stria Cer?mica como alternativa sustent?vel para a disposi??o final do res?duo. Al?m disso, busca avaliar a dosagem m?xima de incorpora??o de lodo a qual resulte em tijolos maci?os t?cnica e ambientalmente vi?veis. Para determinar o percentual m?ximo de lodo de esgoto que pode ser incorporado ? massa cer?mica, o experimento consistiu (1) na fabrica??o de tijolos cer?micos em escala real contendo 0%, 5%,10%, 15%, 20%, 25%,30%, 35% e 40% de lodo, com as dimens?es de 220x105x45 mm, moldados em laborat?rio e queimados em forno industrial; e (2) na avalia??o t?cnica e ambiental desses tijolos, de acordo com as normas pertinentes. A massa cer?mica foi constitu?da por duas argilas com caracter?sticas distintas, provenientes do p?tio de sazonamento de uma ind?stria de blocos cer?micos, localizada no munic?pio de Goianinha/RN; e o lodo oriundo de uma empresa de caminh?es limpa-fossa da cidade do Natal/RN. As avalia??es t?cnicas permitiram concluir que a adi??o de lodo acarreta perda significativa da massa dos tijolos e que a absor??o de ?gua dos tijolos est? significativa e diretamente ligada ao aumento da dosagem de lodo: os tijolos fabricados com lodo, em todas as dosagens, absorveram mais ?gua do que o tijolo-testemunha. Destaca-se a dosagem de 25% que absorveu, em m?dia, 160% de ?gua a mais do que o tijolo-testemunha na sua etapa de fabrica??o. Por fim, a resist?ncia ? compress?o foi significativamente diminu?da com a adi??o de lodo: os tijolos com 5% de lodo perderam, em m?dia, cerca de 45% da resist?ncia obtida pelo tijolo-testemunha; os tijolos fabricados com 15 e 20% perderam na faixa de 70% da resist?ncia m?xima. As dosagens mais altas, de 25 e 30%, perderam cerca de 90% da resist?ncia do tijolo-testemunha. Em rela??o aos crit?rios de periculosidade, foram analisadas as duas maiores dosagens que obtiveram aprova??o t?cnica, ou seja, tijolos com dosagens de 15 e 20% de lodo; pode-se afirmar que n?o h? risco de contamina??o do meio-ambiente com a utiliza??o destes tijolos. Desta forma, para as condi??es especificadas nesta pesquisa, pode-se concluir que a dosagem m?xima de lodo que atende aos requisitos t?cnicos e ambientais ? de 20%

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:03:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndressaDL.pdf: 2033503 bytes, checksum: bb95c834e7758cc771aaa11779a97e45 (MD5) Previous issue date: 2009-04-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Sludge of Wastewater Treatment Plants (WTPs) disposal is a problem for any municipality, for this reason the amount of sludge production is now a key issue in selecting treatment methods. It is necessary to investigate new applications for this waste type, due to the restrictions imposed by the environmental organs. The raw materials used in the Red Ceramic, are generally very heterogeneous, for this reason, such materials can tolerate the presence of different types of wastes. In Rio Grande do Norte, the roof tiles production corresponds to 60,61% from the total of ceramic units produced. Due to the importance of the ceramic industry of roof tiles for the state, allied to the environmental problem of the sludge disposal, this work had for objective to verify the possibility of the incorporation of sewage sludge in ceramic body used for production of roof tiles. In the research, sludge originating from drying beds of WTP of the Central Campus from UFRN and clays originating from a ceramic industry from Goianinha/RN were used. The raw materials were characterized by techniques of: analysis of particles distribution by diffraction to laser; real density; consistence limits; chemical analysis by X-ray fluorescence; mineralogical analysis by X-ray diffraction; organic matter; and solids content. Five batches of roof tiles were manufactured in the approximate dosages of 2%, 4%, 6%, 8% and 10%. To evaluate the properties of each final product, tests of water absorption, impermeability, bending strength, leachability and solubility were accomplished. The roof tiles manufactured with sludge presented characteristics similar to the roof tiles without sludge in relation to the environmental risk. The results showed that it is possible to use approximately up to 4% of sludge in ceramic bodies for production of roof tiles. However, it is observed that the high amount of organic matter (71%) present in the sludge is shown as factor that limits the sludge incorporation in ceramic bodies, worsening the quality of the roof tiles. It is necessary the use of mixtures of different raw materials under point of view of the granulometry and of the other chemical and mineralogical properties for the obtaining of a satisfactory mass to the production of ceramic roof tiles / A disposi??o de lodo de Esta??es de Tratamento de Esgotos (ETEs) ? um problema para qualquer municipalidade, por isso a quantidade de lodo produzido ? hoje um assunto fundamental na sele??o de m?todos de tratamento. Faz-se necess?rio investigar novas aplica??es para esse tipo de res?duo, face ?s restri??es impostas pelos ?rg?os ambientais. As mat?rias-primas utilizadas na Cer?mica Vermelha, em geral, s?o muito heterog?neas, por isso podem tolerar a presen?a de tipos diferentes de res?duos. No Rio Grande do Norte, a produ??o de telhas corresponde a 60,61% do total de pe?as cer?micas produzidas. Dada a import?ncia da ind?stria cer?mica de telhas para o estado, aliada ? problem?tica ambiental da disposi??o de lodo, este trabalho teve por objetivo verificar a possibilidade da incorpora??o de lodo de esgotos em massa cer?mica utilizada para fabrica??o de telhas. Foram utilizados na pesquisa lodo proveniente dos leitos de secagem da ETE do Campus Central da UFRN e argilas provenientes de uma ind?stria cer?mica de Goianinha/RN. As mat?rias-primas foram caracterizadas por t?cnicas de: an?lise de distribui??o de part?culas por difra??o ? laser; densidade real; limites de consist?ncia; an?lise qu?mica por fluoresc?ncia de raios X; an?lise mineral?gica por difra??o de raios X; mat?ria org?nica; e teor de s?lidos. Foram fabricados cinco lotes de telhas nas dosagens aproximadas de 2%, 4%, 6%, 8% e 10%. Para avaliar as propriedades de cada produto final, foram realizados ensaios de absor??o de ?gua, impermeabilidade, carga de ruptura ? flex?o, lixivia??o e solubiliza??o. As telhas fabricadas com lodo apresentaram caracter?sticas semelhantes ?s telhas sem lodo no que diz respeito ao risco ambiental. Os resultados mostraram que ? poss?vel utilizar aproximadamente at? 4% de lodo em massas cer?micas para fabrica??o de telhas. Contudo, observa-se que a elevada quantidade de mat?ria org?nica (71%) presente no lodo mostra-se como fator limitante na incorpora??o de lodo em massas cer?micas, comprometendo a qualidade das telhas. Destaca-se a necessidade de utiliza??o de misturas de diferentes mat?rias-primas do ponto de vista granulom?trico e das outras propriedades qu?micas e mineral?gicas para a obten??o de uma massa satisfat?ria ? produ??o de telhas cer?micas

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:03:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcellaSLA_DISSERT.pdf: 2551228 bytes, checksum: 0102a63798a5e4ea6258e625c054ceb4 (MD5) Previous issue date: 2012-12-28 / The sludge generated in stabilization ponds can be designed for various purposes, among them we mention agricultural use, recovery of degraded areas and civil construction. The choice of these alternatives should be made based on qualitative and quantitative characteristics of the sludge. In this context, this study characterized the digested sludge from an anaerobic lagoon in Cidade do Natal/RN, which deals exclusively with residues of depleted septic tanks and pits. The sludge showed levels of macro and micronutrients that confirm its potential for agriculture, with 139.49 g.kg -1 organic matter, 15.40 g.kg-1 nitrogen and metal concentrations below those required by Resolution No. 375/06 of CONAMA, besides the absence of fecal coliform and less than 0.15 viable helminthes eggs/g, on average. The particle size distribution showed that most of the particles have a diameter similar to the sand, allowing the replacement of this input, for example. Analysis of the leachate and of the sludge solubilized classified as non-inert and non-hazardous according to NBR 10.004/04. The volume produced in three years of operation by the pond was 1903.50m?, equivalent to approximately 400 kg of dry sludge. Overall, the concentrations of the parameters were similar to literature, although none of them addresses sludge anaerobic pond treating sewer from septic tanks and pits.The sludgepresents technical feasibility to various types of use, however the cost of dewatering and especially with transport can derail it. It needs to be made a more thorough study of the costs to prove its economic viability / O lodo gerado em lagoas de estabiliza??o pode ser destinado para diversos fins, dentre eles citam-se o uso agr?cola, a recupera??o de ?reas degradas e a constru??o civil. A escolha dessas alternativas deve ser feita baseada nas caracter?sticas qualitativas e quantitativas do lodo. Nesse contexto, esse trabalho caracterizou o lodo digerido de uma lagoa anaer?bia na Cidade do Natal/RN, que trata exclusivamente os res?duos esgotados de tanques s?pticos e fossas. O lodo apresentou teores de macro e micronutrientes que confirmam seu potencial para a pr?tica agr?cola, com 139,49 g.kg-1 de mat?ria org?nica, 15,40 g.kg-1 de nitrog?nio e concentra??es de metais inferiores ?s exigidas pela Resolu??o n? 375/06 do CONAMA, al?m de aus?ncia de coliformes termotolerantes e menos de 0,15 ovos de helmintos vi?veis/g. em m?dia. As granulometria mostrou que a maioria das part?culas tem di?metro semelhante ao da areia, permitindo a substitui??o desse insumo, por exemplo. An?lises do lixiviado e do solubilizado classificaram o lodo como n?o inerte e n?o perigoso, de acordo com a NBR 10.004/04. O volume produzido em tr?s anos de funcionamento pela lagoa foi de 1.903,50m?, equivalente a aproximadamente400 kg de lodo seco.De forma geral, as concentra??es dos par?metros foram semelhantes ? literatura pesquisada, embora nenhuma delas aborde lodo de lagoa anaer?bia tratando res?duos esgotados de tanques s?pticos e fossas. O lodo apresenta viabilidade t?cnica para v?rios tipos de uso, por?m os custos com desaguamento e principalmente com transporte podem inviabiliz?-lo. ? necess?rio que seja feito um estudo mais aprofundado dos custos para atestar sua viabilidade econ?mica

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:03:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SayonaraAM.pdf: 1044063 bytes, checksum: d1b95ad1d99c6054fef5cfc1ae612b07 (MD5) Previous issue date: 2006-09-29 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In Natal/RN, 68% of the population uses some kind of individual system for their domestic sewers treatment, being that the most used it is septic tank, followed by sumidouro. Every treatment system of sewers, usually used, generates a by-product denominated sludge. That residue presents some components, in its constitution, undesirable under the environmental and sanitary point of view. In such case, to assure that the system treatment has satisfactory results, it is necessary to do the adjusted disposition of the sludge sewage. Several countries are looking for technical alternatives for the use and disposition of residues. Under technical and environmental conditions appropriate, these materials can be used, decreasing the consumption of the natural resources and the treatment need, storage or elimination of the wastes, what decrease the risks created. Some of the alternatives of recycling of the sludge sewage are: the application in the agriculture, in the production of energy and as raw material in the civil construction. This study evaluated asphalt mixtures behavior that partially substituted conventional aggregates by septic tank sludge. The septic tank sludge gave origin to two raw materials called raw sludge and sludge ash. The raw sludge was put as a small aggregate and the sludge ash as filler. In the first experiment it was made a comparison between the mixture with conventional aggregates and the mixtures that replaced sand by raw sludge in the proportions from 5% to 40%. In the second experiment, it was made comparison between mixtures with 1%, 2% and 3% of sludge ash and cement. The stages developed along the study were: physical characterization of the conventional materials; physical, chemistry, thermal, mineralogical characterizations and analysis of environmental risk of the raw sludge; physical characterization and analysis of environmental risk of the sludge ash; analysis of the mixtures performance through its volumetric and mechanical characteristics; forecast of the mixtures susceptibility in the moisture presence. For the grain size composition used and with the percentage asphalt adopted, the mixtures with up to 7,5% of raw sludge in his composition attend to the National Department of Transports Infrastructure (DNIT) specifications. However, in agreement with the mixtures susceptibility in the moisture presence, the mixtures with addition of raw sludge don't present satisfactory acting. In such case, they could be used in arid and semi-arid areas. The raw sludge application in mixtures increased their voids volume and their stability. However, it damaged mixtures adhesiveness. Mixtures with sludge ash and with cement presented similar behavior. However, mixtures with sludge ash presented a better performance than mixtures with cement as for their stability and their tensile strength ratio. The mixture with 1% of sludge ash is better. The wastes studied don't represent environmental risk / Em Natal/RN, 68% da popula??o adotam algum tipo de sistema individual para o tratamento dos seus esgotos dom?sticos, sendo que a mais empregada ? a do tipo tanque s?ptico, seguido de sumidouro. Todo sistema de tratamento de esgotos, usualmente empregado, gera um subproduto denominado lodo. Esse res?duo apresenta alguns componentes, em sua constitui??o, indesej?veis sob o ponto de vista ambiental e sanit?rio. Sendo assim, para garantir que o sistema de tratamento tenha resultados satisfat?rios, ? necess?rio fazer a disposi??o final adequada do lodo de esgoto. V?rios pa?ses v?m buscando alternativas t?cnicas para o aproveitamento e disposi??o de res?duos. Sob condi??es t?cnicas e ambientais adequadas, estes materiais podem ser empregados, diminuindo assim o consumo dos recursos naturais e a necessidade de tratamento, armazenamento ou elimina??o dos rejeitos, tendo-se, como conseq??ncia, a redu??o dos riscos gerados. Algumas das alternativas de reciclagem do lodo de esgoto s?o: a aplica??o do mesmo na agricultura, na produ??o de energia e como insumo na constru??o civil. Este trabalho avalia o comportamento de misturas asf?lticas que substituem parcialmente os agregados convencionais por lodo de tanque s?ptico. O lodo de tanque s?ptico originou duas mat?rias-prima denominadas lodo in natura e lodo calcinado. O lodo in natura foi empregado como um agregado mi?do e o lodo calcinado como um filler. No primeiro experimento, fez-se a compara??o entre a mistura que empregou somente agregados convencionais e as misturas que substitu?ram a areia por lodo in natura nas propor??es de 5% a 40%. No segundo experimento, fez-se a compara??o entre as misturas com 1%, 2% e 3% de lodo calcinado e de cimento. As etapas desenvolvidas ao longo do estudo foram: caracteriza??o f?sica dos materiais convencionais; caracteriza??o f?sica, qu?mica, t?rmica, mineral?gica e an?lise de risco ambiental do lodo in natura; caracteriza??o f?sica e an?lise de risco ambiental do lodo calcinado; an?lise do desempenho das misturas que incorporaram os res?duos, atrav?s de seu comportamento volum?trico e mec?nico; previs?o da susceptibilidade das misturas estudadas na presen?a de umidade. Para a composi??o granulom?trica utilizada e com o teor de asfalto adotado, as misturas com at? 7,5% de lodo in natura em sua composi??o atendem as especifica??es do Departamento Nacional de Infra-estrutura de Transportes DNIT. No entanto, de acordo com o ensaio de susceptibilidade ? umidade, as misturas com adi??o de lodo in natura n?o apresentam desempenho satisfat?rio. Sendo assim, elas poderiam ser empregadas em regi?es ?ridas e semi-?ridas. A incorpora??o de lodo in natura aumenta o volume de vazios e a estabilidade das misturas. No entanto, prejudica a adesividade das mesmas na presen?a de ?gua. As misturas com lodo calcinado apresentam comportamento semelhante ?s misturas com cimento. No entanto, apresentam melhor desempenho quanto ? estabilidade e a rela??o de resist?ncia ? tra??o. A mistura com 1% de lodo calcinado ? a que apresenta melhor desempenho, segundo os crit?rios estudados. Os res?duos estudados n?o representam risco ambiental, de acordo com a an?lise preliminar feita

This study aimed to evaluate the effect of combination of chemical treatments and solarization on cleaning and chemical and physical composition of sewage sludge a waste from sewage treatment system from an upflow anaerobic sludge blanket reactor and UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor) of Treatment Plant - ETE Uberabinha located in Uberlândia-MG. It is known that the presence of pathogenic organisms and heavy metals are major limiting the use of this sludge in agriculture. For this, we used the split plots in time, in an experimental design of randomized blocks 5x3 + 1, with four replicates, in four (4) evaluation periods (0, 7, 14 and 21), and the zero time (0) corresponded to additional treatment, totaling 64 plots. The treatments consisted of pure sludge, sludge more peracetic acid (260 mg L-1), homogenized with hydrated lime sludge (CaOH2) in the proportion of 30% of the dry mass of sludge, sludge with sodium hypochlorite (2500 mg L-1) and more quaternary ammonium sludge (2400 mg L-1). Treatment with hydrated lime reduced levels of total and thermotolerant at 7 days after mixing with the sludge, meeting the requirements specified in environmental legislation for agricultural use coliforms. A solar radiation alone did not reduce the concentration of fecal coliforms to acceptable limits by environmental standard. Evaluated treatments did not cause temperature differences in the mass of sewage sludge limed sludge showed the highest levels of calcium (302 g kg-1), magnesium (4.2 g kg-1) and total solids, lower levels of Zn, Cu, Cd, Cr, Ni, volatile solids and moisture after mixing with sewage sludge. Concentrations of heavy metals (Zn, Cu, Cd, Cr, Ni and Pb) were below the limits specified in Resolution CONAMA n. 375/2006. The limed sludge showed the highest pH (12.65) lower levels of aluminum (20.10 g kg-1), phosphorus (1.6 g kg-1), organic matter (368, 6 g kg-1), carbon (213.80 g kg-1), nitrogen (20.88 g kg-1) and sodium (0.61 g kg-1). In treatment with sodium hypochlorite, sodium highest values (4.10 g kg-1) were recorded. The evaluation periods did not influence the concentration of nutrients and heavy metals. Considering Resolution CONAMA n. 375/2006, limed sludge in the ratio of 30% by weight of silt meets the parameters of fecal coliform, being more efficient. You can use the limed sludge in agriculture provided it meets the other requirements explicit in CONAMA Resolution n. 375/2006. / O presente trabalho objetivou avaliar o efeito da combinação entre tratamentos químicos e solarização na higienização e composição química e física do lodo de esgoto resíduo oriundo do sistema de tratamento de efluentes proveniente de um reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor) da Estação de Tratamento ETE Uberabinha, localizada em Uberlândia-MG. Sabe-se que a presença de agentes patogênicos e metais pesados são os principais limitantes da utilização desse lodo na agricultura. Para tanto, utilizou-se o esquema de parcelas subdivididas no tempo, em delineamento experimental de blocos ao acaso 5x3 + 1, com quatro repetições, em 4 (quatro) épocas de avaliação (0,7,14 e 21 dias), sendo que a época zero (0) correspondia ao tratamento adicional, totalizando 64 subparcelas. Os tratamentos foram constituídos por lodo puro, lodo mais ácido peracético (260 mg L-1), lodo homogeneizado com cal hidratada (CaOH2) na proporção de 30% da massa seca do lodo, lodo com hipoclorito de sódio (2500 mg L-1) e lodo mais quaternário de amônio (2400 mg L-1). O tratamento com cal hidratada reduziu os níveis de coliformes totais e termotolerantes aos 7 dias, após a mistura com o lodo, atendendo aos requisitos determinados na legislação ambiental para uso agrícola. A radiação solar, por si só, não reduziu a concentração de coliformes termotolerantes aos limites aceitáveis pela norma ambiental. Os tratamentos avaliados não ocasionaram diferenças de temperatura na massa do lodo de esgoto. O lodo caleado apresentou os maiores teores de cálcio (302 g kg-1), magnésio (4,2 g kg-1) e sólidos totais, menores teores de Zn, Cu, Cd, Cr, Ni, sólidos voláteis e umidade após a mistura com o lodo de esgoto. Os teores de metais pesados (Zn, Cu, Cd, Cr, Ni e Pb) encontravam-se abaixo dos limites especificados na resolução CONAMA n. 375/2006. O lodo caleado apresentou os maiores valores de pH (12,65), menores teores de alumínio (20,10 g kg-1), fósforo (1,6 g kg-1), matéria orgânica (368, 6 g kg-1), carbono (213,80 g kg-1), nitrogênio (20,88 g kg-1) e sódio (0,61 g kg-1). No tratamento com hipoclorito de sódio, foram registrados os maiores valores de sódio (4,10 g kg-1). As épocas de avaliação não influenciaram na concentração de nutrientes e metais pesados. Considerando a resolução CONAMA n. 375/2006, o lodo caleado na proporção de 30% da massa do lodo atende aos parâmetros de coliformes termotolerantes, sendo mais eficiente. Pode-se utilizar o lodo caleado na agricultura desde que atenda aos demais requisitos explícitos na resolução CONAMA n. 375/2006. / Mestre em Agronomia

The UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) reactor, developed by Prof. Gatze Lettinga and his colleagues in the Netherlands more than thirty years ago, is successfully employed in many sewage treatment plants in countries with tropical and subtropical climate. However, are still reported serious operational issues related to the three-phase separators and problematic aspects involving the complexity of its influent distribution system. The focus of this research was to simplify the introduction and dispersion of the sewage in the reactor as well as enhancing the sludge retention, by replacing the characteristic piping system for a mechanical mixing apparatus and substituting the (conventional) three-phase separators by a high-rate settler, respectively. In essence, it was proposed a system partitioned into two distinct regions: one for reaction (i.e. anaerobic digestion of organic matter), in which the sludge blanket was mechanically mixed through the action of a rotating impeller, and another for the removal of suspended solids by the use of a lamella plate clarifier; a sludge recirculation system was also implanted, to pump the settled biomass back to the digestion compartment. The research was subdivided into three main phases: in the first two phases, bench-scale experiments were performed in order to obtain basic data for the design of the mechanical mixing and sedimentation devices, while the third phase consisted of the application of these technologies in a pilot-scale system with total volume of 20.8 m3 (comprised of a 17.0 m3 digestion chamber and a 3.8 m3 compartment for solids removal), as well as its performance assessment. During the development of the research, domestic sewage was applied to feed the experimental system, which was located at the School of Engineering of São Carlos (Campus I) in São Carlos (São Paulo State, Brazil). Throughout the period of effective operation, which lasted 130 days, four distinct operating modes were tested (characterized by intermittent mixing and varying hydraulic loading rates, ranging between 27.6 and 66.5 m3.d-1) and the system reached maximum removal efficiencies of BOD, COD and TSS at rates of 82%, 72% and 83%, respectively. The high-rate settler presented an impressive efficiency removing suspended solids (rates up to 98%). The research showed that the new \"Anaerobic Activated Sludge Blanket\" system (A2SB) can provide satisfactory performance even operating without the three-phase separator and influent distribution system. / O reator UASB, desenvolvido pelo Prof. Gatze Lettinga e colaboradores na Holanda há mais de trinta anos, é utilizado com sucesso em muitas estações de tratamento de esgoto sanitário em países de clima tropical e subtropical. Entretanto, ainda são relatadas sérias questões operacionais relacionadas aos separadores trifásicos e aspectos problemáticos envolvendo a complexidade de seu sistema de distribuição do esgoto afluente. O foco da presente pesquisa foi o de simplificar a distribuição e dispersão do esgoto no reator, assim como aprimorar a retenção de lodo, mediante substituição do sistema convencional de tubos por misturador mecânico e do (tradicional) separador trifásico por decantador de alta taxa, respectivamente. Em essência, propôs-se reator dividido em duas regiões distintas: uma para reação (i.e. digestão anaeróbia da matéria orgânica), na qual a manta de lodo foi agitada mecanicamente através do movimento rotacional de um impelidor, e outra, para remoção de sólidos suspensos mediante uso de decantador com placas paralelas; um sistema de recirculação do lodo também foi implantado, para bombear a biomassa sedimentada até o compartimento de digestão. A pesquisa foi subdividida em três fases: nas duas primeiras, experimentos em escala de bancada foram realizados visando obtenção de dados básicos para dimensionamento dos sistemas de agitação e de decantação, enquanto que a terceira fase consistiu na aplicação dessas tecnologias em sistema de tratamento, em escala piloto, com volume útil total de 20,8 m3 (composto por uma câmara de digestão de 17,0 m3 e um compartimento de 3,8 m3 para remoção de sólidos), assim como na análise de seu desempenho. Durante a pesquisa, esgoto sanitário foi utilizado para alimentar o sistema experimental, instalado na Escola de Engenharia de São Carlos. Ao longo do período de operação, que durou 130 dias, quatro condições operacionais foram testadas (caracterizadas pela agitação intermitente e diferentes taxas de carregamento hidráulico, que variaram entre 27,6 e 66,5 m3.d-1) e o sistema alcançou eficiências de remoção máxima para DBO, DQO e SST de 82%, 72% e 83%, respectivamente. O decantador de alta taxa apresentou surpreendente eficiência de remoção de sólidos suspensos (taxas de até 98%). A pesquisa demonstrou que o novo sistema A2SB (Anaerobic Activated Sludge Blanket) pode apresentar desempenhos satisfatórios, mesmo operando sem separador trifásico e sistema de distribuição do esgoto afluente.

Orientador: Edson Aparecido Abdul Nour / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-19T04:53:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_VanessaEgidio_M.pdf: 4329646 bytes, checksum: a31a8ea164fb943468ec91be8b81ab42 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Os sistemas de tratamento, para a potabilização da água ou para a redução da quantidade de poluentes presentes no esgoto antes de seu lançamento em corpos hídricos, englobam processos físicos, químicos e biológicos, sendo a geração de resíduos inerente tanto à concepção das estações de tratamento de água (ETA), quanto das estações de tratamento de esgotos (ETE). Os resíduos sólidos gerados em estações de tratamento de água têm características inorgânicas, sendo eles os resíduos retirados da água bruta por meio de processos químicos e físicos e também os produtos utilizados no condicionamento da água e na coagulação para remoção dessas impurezas. Como alguns estudos apontaram para disposições semelhantes para os dois tipos de resíduos, apesar das características diferentes de cada um, a proposta deste trabalho foi a de avaliar a possibilidade de tratamento combinado desses resíduos, aproveitando as diversas vantagens de cada material e verificando os impactos que podem ser gerados no tratamento do efluente. Utilizando essa premissa, foi avaliado o potencial de utilização de um lodo adensado proveniente de uma ETA como auxiliar em uma ETE que apresenta uma etapa utilizando processo físico-químico de tratamento. O estudo e levantamentos apresentados nesse trabalho tiveram por propósito apontar para uma solução técnica viável para a disposição do lodo gerado na estação de tratamento de água (ETA), adensado na estação de tratamento de lodo (ETL), transportado e lançado na estação de tratamento de esgotos (ETE), no município de Itatiba. Com base no trabalho desenvolvido, foi possível confirmar que o adensamento de lodo em sacos de geotecido possibilita que a água deles drenada possa ser lançada em córregos, pois atende aos padrões de lançamento exigidos pelas leis vigentes; o lodo, adensado na ETL e lançado na ETE, não prejudicou a eficiência do tratamento dos esgotos quanto à remoção de carga orgânica e sólidos suspensos totais, principalmente porque o processo adotado também utiliza coagulantes. Contudo, o limitante para o aumento do lançamento é determinado pelas condições em que foram consideradas para o projeto da ETE, principalmente quanto a carga de sólidos e volume afluente / Abstract: Treatment systems, even for water potabilization or to reduce the amount of pollutants in wastewater, include physical, chemical and biological processes, and waste generation are inherent to water or sewage treatment plants. Solid waste generated in water treatment plants have inorganic characteristic, being removed from raw water by chemical and physical processes and also products used in the conditioning of water and coagulation. The wastes generated in sewage treatment plants are derived from biochemical reactions and from decomposition of organic matter present in wastewater. As some studies have pointed to similar disposal solutions for both types of waste, despite their different characteristics, the purpose of this study was to evaluate the possibility of combined treatment of such waste, using the many advantages of each material and checking the impacts that they could generate in the sewage treatment. Using this premise, the potential use of a thickened sludge from a water treatment plant as to assist in a wastewater treatment plant was evaluated. The study and surveys presented here had the purpose to point a viable technical solution for the disposal of sludge generated in a water treatment plant narrow in the sludge treatment plant, transported and released at sewage treatment plant in Itatiba, São Paulo, Brazil. Based on the work developed, it was confirmed that the thickening of sludge in geotec bags allows water drained from them to be released into rivers, because it meets the discharge Brazilian standards required; the thickened sludge did not impair the efficiency of sewage treatment on organic load removal or suspended solids removal, mainly because the process adopted also uses coagulants. However, limiting the increase in the release is determined by project conditions, especially as the influent volume and solids load / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_maria_dos_anjos.pdf: 1182770 bytes, checksum: 90c7d8b9f47af0c48d80db63f4d6dc62 (MD5) Previous issue date: 2008-07-17 / The release of pollutants in the environment has been under severe control in developed countries. In developing countries like Brazil and Cabo Verde this control has also been increasing. A viable alternative for the purpose of this waste is its application in agriculture as reconditionant soil, thus becoming important from the economic and environmental points of view. This study aimed to evaluate the effects caused by the use of sewage sludge on land cultivated with radish (Raphanus sativus L.). The work was conducted in an experimental area located in the United Families Community, in the district of Santa Monica, City of Camaragibe, Pernambuco, Brazil, using Dystrophic RED ARGISOIL soil. A randomized block experimental design with five treatments (zero, 25, 50 and 75 Mg ha-1 of sewage sludge and 25 Mg ha-1 of humus California red - Eisenia foetida) and three repetitions was used. The masonry plots measured 1 m wide, 6 m long and 0.20 m deep, with 21 rows spaced between rows of 0.35 m and 0.15 m between plants. The harvest of the radish was held 30 days after sowing. It was observed, after statistical analysis, a production of around 18 t / ha in the dose equivalent to 25 Mg ha-1 of sewage sludge. The other examined parameters had also a positive behaviour in the presence of sewage sludge / O lançamento de poluentes no ambiente tem estado sobre severo controle nos países desenvolvidos e vem crescendo a importância dada ao problema nos países em desenvolvimento, como o Brasil e Cabo Verde. Uma alternativa viável para a destinação de resíduos é a sua aplicação na agricultura, como recondicionante do solo, podendo se tornar relevante do ponto de vista econômico e ambiental. O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos causados pelo uso do lodo de esgoto em solo cultivado com rabanete (Raphanus sativus L.). O trabalho foi conduzido em área experimental situada na Comunidade Famílias Unidas, no bairro de Santa Mônica, município de Camaragibe, Pernambuco, Brasil, em solo ARGISSOLO VERMELHO Distrófico. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com cinco tratamentos (zero, 25, 50 e 75 Mg ha-1 de lodo de esgoto mais 25 Mg ha-1 de lodo de esgoto vermicompostado com a Vermelha da Califórnia Eisenia foetida) e três repetições. Os canteiros de alvenaria mediram 1 m de largura por 6 m de comprimento e 0,20 m de profundidade, com 21 fileiras espaçadas de 0,35 m entre fileiras e 0,15 m entre plantas. A colheita do rabanete foi realizada 30 dias após semeadura, observando-se, após análise estatística, uma produção em torno de 18 t/ha na dose equivalente a 25 Mg ha-1 de lodo de esgoto. Os demais parâmetros analisados também responderam de acordo com os limites da legislação à presença do lodo de esgoto

A produção de lodo de esgoto vem aumentando a cada dia nas estações de tratamento, e a sua disposição final é um problema a ser resolvido. Uma das alternativas encontradas para a disposição final desses resíduos com benefícios ambientais e principalmente econômicos é a reciclagem agrícola, devido a sua composição em termos de matéria orgânica e nutrientes para as plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da adição do lodo de esgoto na matéria orgânica do solo, em um experimento de curto período de duração. As amostras utilizadas neste experimento foram coletadas na Fazenda Retiro, município de Monte Azul Paulista/SP, em áreas com cultivo de citros. O experimento foi composto de 5 tratamentos, uma testemunha e 4 doses de logo de esgoto. Além dos 5 tratamentos também foram amostrados o solo de mata (referência) e lodo de esgoto. Dessas amostras foram extraídos os ácidos húmicos (AH). Foram avaliadas as alterações ocorridas nas estruturas dos AH quanto aos teores de carbono, composição de grupos funcionais, número de radicais livres do tipo semiquinona e grau de humificação. O solo in natura também foi avaliado quanto aos teores de carbono e grau de humificação da matéria orgânica (MO). Para isso, foram utilizadas técnicas como análise elementar, TOC e espectroscopia de EPR, 13C RMN, FTIR, UV-Vis, Fluorescência e FIL. Através dos resultados de análise elementar, foi possível notar que não houve alterações na estrutura dos AH após a adição de lodo de esgoto, podendo ser comprovado através dos espectros de FTIR e 13C RMN, onde não foram observadas diferenças significativas para os diferentes tratamentos. A adição de lodo de esgoto em solos sob cultivo agrícola, entretanto, incorporou MO fresca, pois quando se compara o solo testemunha e o solo que recebeu a dose mais alta de lodo observa-se um aumento de 75% no carbono orgânico do solo. O AH do lodo de esgoto possui um caráter bastante alifático e em sua estrutura uma considerável quantidade de radicais livres do tipo semiquinona. Ao ser adicionado ao solo, observa-se que modifica a concentração do número de radicais livres do tipo semiquinona sem alterar os grupos funcionais do AH do solo. Portanto, no sistema estudado, a adição de lodo de esgoto mostra que o número de radicais livres do tipo semiquinona presentes no solo não é proporcional ao grau de humificação da MO do solo. Os resultados demonstraram que a espectroscopia de fluorescência tanto em solução como a Induzida por Laser forneceu dados coerentes à cerca do grau de humificação da MO. Foi possível observar uma diminuição no grau de humificação no solos submetidos à adição de lodo de esgoto, aproximando-se do solo de mata utilizado como referência. A concentração de carbono no solo aumentou, mesmo depois de ter sido interrompida a aplicação por 2 anos, e o grau de humificação da MO diminuiu, sendo menor ainda do que o solo de mata utilizado com referência. Portanto, podemos considerar este tipo de manejo onde se utiliza lodo de esgoto para condicionamento do solo apropriado tanto do ponto de vista ambiental quanto do ponto de vista agronômico. / The production of sewage sludge increases daily in treatment stations and definitive disposal is a problem to be resolved. One of the alternatives found to dispose such residues, with environmental and economic benefits, is agricultural recycling, owing to its organic composition and plant nutrients. The objective of the present work was to asses the effects of waste sludge addition to soil organic matter in an experiment of short duration. The samples used in this experiment were collected from Fazenda Retiro, a municipality of Monte Azul Paulista/SP, in an area that has citrus plantations. The experiment was composed of 5 treatments, reference soil and 4 sewage sludge doses. In addition to the 5 treatments, the forest soil (reference) and sewage sludge were also sampled. From these samples humic acids (HA) were extracted. The alterations that occurred in the HA structures were assessed regarding ratios of carbon, composition of functional groups, number of semiquinone-type free radicals and rate of humification. In natura soil was also assessed regarding carbon ratio and rate of humification of organic material (OM). Thus, techniques as elementary analysis, TOC and EPR spectroscopy, 13C RMN, FTIR, UV-Vis, Fluorescence and FIL were used. By means of elementary analysis results, it was possible to notice that there was no alteration in the HA structure after addition of sewage sludge, therefore, verifying through FTIR and 13C RMN spectra no significant differences observed for the different treatments. However, addition of sewage sludge in agricultural cultivated soils incorporated fresh OM, since when comparing the reference soil and the soil that received the highest dose of sludge, an increase of 75% is observed in the organic carbon of the soil. The HA of the sewage sludge has a very aliphatic characteristic and in its structure, a considerable quantity of semiquinone-type free radicals. It is observed that when added to the soil, it modifies the concentration of the number of semiquinone-type free radicals, without altering the HA functional groups of the soil. Therefore, in the studied system, addition of sewage sludge demonstrates that the number of semiquinone-type free radicals found in the soil is not proportional to the rate of OM humification of the soil. The results demonstrated that fluorescence spectroscopy in solution, as well as Laser-Induced fluorescence of whole soil, provided coherent data concerning the rate of OM humification. It was possible to observe reduction in the rate of humification in soils submitted to sewage sludge, in close approximation to the forest soil used as reference. The carbon concentration in the soil increased, even after interrupting application for 2 years, and humification degree of OM diminished, proving to be less than the forest soil used as reference. Thus, we can consider this type of management, when sewage sludge is used to condition soil, as appropriate from an environmental point of view, as well as from an agronomical one.

A produção de lodo de esgoto vem aumentando exponencialmente com a multiplicação das estações de tratamento de esgoto (ETEs) e a sua disposição final tem se tornado um problema sanitário preocupante. Por ser um resíduo rico em matéria orgânica e nutrientes, muitas pesquisas vêm sendo desenvolvidas na busca de alternativas ecologicamente mais adequadas para o seu descarte. Este trabalho teve como objetivo verificar as diferenças entre lodos de esgoto (biossólidos), produzidos em três diferentes Estações de Tratamento de Esgotos da região metropolitana de São Paulo, quando utilizados como adubo em plantações de Eucalyptus grandis. Procurou-se também avaliar a influência deste resíduo sobre a ciclagem de nutrientes e sobre a dinâmica de metais pesados no ecossistema florestal. O estudo foi realizado na Estação Experimental de Ciências Florestais da ESALQ/USP em Itatinga-SP, cujo solo é predominantemente arenoso e de baixa fertilidade natural. O delineamento experimental utilizado foi em blocos aleatorizados, com 4 repetições e cinco tratamentos, sendo eles: 1)Testemunha Absoluta (TA), sem nenhuma adubação; 2) Fertilização mineral convencional (FM); 3) Aplicação de 15 Mg ha-1 de lodo de esgoto da ETE de Barueri (LB); 4) 15 Mg ha-1 de lodo de esgoto da ETE de São Miguel (LSM); 5) 15 Mg ha-1 de lodo de esgoto da ETE do Parque Novo Mundo (LPNM). Todos os tratamentos com lodo de esgoto foram complementados com potássio mineral (KCl), visto que o lodo é deficiente neste nutriente. O LB e o LSM foram condicionados com polieletrólitos, mas o LPNM foi condicionado com cal hidratada e cloreto férrico. O efeito dos diferentes tratamentos sobre os eucaliptos foi avaliado através de: inventários florestais semestrais, nutrição foliar, estimativa do folhedo produzido mensalmente, estimativa semestral de folhedo acumulado sobre o solo, avaliação da decomposição do folhedo no campo através de bolsas decompositoras, reflexo dos lodos sobre a fertilidade do solo, estimativa da biomassa e do estoque de nutrientes e metais pesados nos componentes do tronco (Lenho+Casca), nas folhas e nas raízes finas dos eucaliptos. Observou-se que a adubação dos eucaliptos com os lodos propiciou, em média, um incremento do volume de madeira da ordem de 65%, superior à testemunha (sem adubação) e similar ao observado no tratamento com fertilização mineral. A concentração dos nutrientes nas folhas dos eucaliptos tratados com os lodos, aos 6 meses de idade, apresentou uma elevação significativa dos nutrientes N, P, Ca, Cu, Fe e Zn em relação à testemunha. Mas, aos 42 meses, observou-se a tendência geral de redução da concentração de todos os nutrientes nas folhas, independente dos tratamentos. A adição dos lodos estimulou em 75% a produção de folhedo pelos eucaliptos, bem como um maior acúmulo de folhedo sobre o piso florestal. Conseqüentemente, houve uma maior transferência de nutrientes, via folhedo, das copas dos eucaliptos para a camada de serapilheira. De maneira geral, a aplicação da FM e dos lodos de esgoto melhorou a fertilidade do solo na linha de plantio (ponto de aplicação), principalmente na camada entre 0 e 5 cm de profundidade. Todavia, poucas mudanças foram observadas na produção de raízes finas em função dos diferentes tratamentos. O lodo de esgoto, quando condicionado na ETE com cal hidratada, tende a elevar o estoque de cálcio em todos os componentes do sistema solo-planta-serapilheira, podendo a longo prazo causar desbalanço nutricional e impactos prejudiciais ao ecossistema. Nos tratamentos com lodo de esgoto, foi observada uma maior concentração de metais pesados, em comparação à testemunha, nas folhas: Cu, Zn e Ni; no folhedo: Cu e Zn; no solo: Cu e Zn (na linha de plantio) e Zn (na entrelinha de plantio), apenas na camada de 0-5 cm de profundidade e nas raízes finas: Zn e Ni. É imprescindível, portanto, se conhecer previamente a concentração dos diferentes elementos no lodo de esgoto, antes de sua aplicação em plantios florestais. O monitoramento nutricional das árvores e da ciclagem dos nutrientes são práticas de fundamental importância para o bom manejo deste resíduo e do empreendimento florestal. / The production of sewage sludge increased exponentially with the enlargement of sewage treatment plants (ETEs, by its acronym in Portuguese). The final disposal of this product has always been a sanitary problem. Since it is a residue rich in organic matter and nutrients, several researches have been carried out, looking for adequate ecological alternatives for its disposal. This study aims to verify the differences among the sewage sludge (biosolids) from three different sewage treatment plants in the metropolitan region of Sao Paulo when used as fertilizers in Eucalyptus grandis plantations. Moreover it seeks to assess the influence of this residue in the nutrients cycling and in the heavy metals dynamic in forestry ecosystems. This research was carried out in the Experimental Station of Forestry Sciences of ESALQ/USP in Itatinga, Sao Paulo, where the soil is mainly sandy and of low natural fertility. The experimental delineation was of randomized blocks, with 4 replications and 5 treatments: 1) control (TA) without fertilization; 2) mineral conventional fertilization (FM); 3) application of 15 Mg ha-1 of sewage sludge from Barueri ETE (LB); 4) 15 Mg ha-1 of sewage sludge from Sao Miguel ETE (LSM); 5) 15 Mg ha-1 of sewage sludge from Parque Novo Mundo ETE (LPNM). Since the sewage sludge lacks mineral potassium (KCl), it was added to all the treatments. The LB and the LSM were conditioned with polyelectrolyte, but the LPNM was conditioned with CaOH and with FeCl3. The sewage sludge was applied in the planting rows. The effect of the different treatments on the eucalyptus trees was assessed by: six-monthly forestry inventories, leafs nutrition, estimation of monthly production of leaf fall, six-monthly estimation of leaf fall stocked in the soil, assessment of the decomposition of leaf fall in the field with decomposition bags, reflex of the sludge over the soil fertility, estimation of the biomass and the stock of nutrients and heavy metals in the trunk (stem wood + bark), in the leaves and in the fine roots of the eucalyptus trees. It was observed that the fertilization with sludge favored in average the increase of the wood volume around 65%, higher that the control (without fertilization) and similar to what observed in the treatment with mineral fertilization. The concentration of N, P, Ca, Cu, Fe and Zn in the leaves of the eucalyptus treated with the sludge, when six months old, increased significantly compared with the control. When the trees, of all the treatments were 42 months old, there was a decrease in the concentration of all nutrients in the leaves. The addition of sludge stimulated in 75% the production of leaf fall, as well as its high accumulation in the forestry soil. Consequently, the nutrients transfer was high, by the leaf fall, from the top of the trees to the litter. In general, the application of FM and of sewage sludge improved the soil fertility in the inter row (application place), mainly in the depth 0-5 cm. However, few changes were observed in the fine roots production regarding the different treatments. The sewage sludge, when conditioned in the ETE with CaOH, tends to increase the calcium stock in all the components of the system soil-plantlitter, what in long term may cause a nutritional imbalance and harmful impacts to the ecosystem. In the treatments with sewage sludge, a higher concentration of heavy metals in the leaves was observed in comparison with the control: Cu, Zn and Ni; in the leaf fall: Cu and Zn; in the soil: Cu and Zn (in the planting rows) and Zn (between-tree rows), only in the depth 0-5cm and in the fine roots: Zn and Ni. Therefore, before the application of sewage sludge in forestry plantations it is essential to know the concentration of the different elements present in it. The nutritionalmonitoring of the trees and the nutrients cycling are fundamental practices of essential importance for the good management of this residue and for the forestry farmer