Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Aquicultura, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-06-02T04:00:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333974.pdf: 652621 bytes, checksum: e0539da9fcf19f3dfef7bdeeda092887 (MD5) Previous issue date: 2014 / A intensificação da atividade aquícola gera descargas de efluentes que são responsabilizados pela poluição da água por um excesso de materiais orgânicos e nutrientes. Foram realizados dois testes (Setembro/2013 e Dezembro/2013) do mesmo experimento e, como unidades experimentais, foram utilizadas tubulações de PVC de 300 mm de diâmetro com três tratamentos de espessura de camada filtrante diferentes, T52, T67 e T82 com 52,5 cm, 67 cm e 82,5 cm respectivamente. A taxa de aplicação de sólidos analisada foi de 37,47 kg/m² em média. A quantidade de sólidos totais (ST) na torta de lodo dos leitos de secagem mostrou a crescente concentração de sólidos.De acordo com a análise estatísticas, os tratamentos não apresentaram diferença significativa quando analisados em conjunto. Em relação às condições de secagem onde os lodos foram aplicados, o tempo de desaguamento até 40% de umidade foi de quatro (4) dias e, em todos os tratamentos, a estabilização da umidade foi de 20%. Todos os tratamentos se mostraram adequados para o desaguamento de lodo gerado na carcinicultura superintensiva de camarões marinhos e o tratamento com as espessuras mínimas da camada filtrante delineados no experimento (T52) foi o mais viável economicamente.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-08T04:06:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334117.pdf: 2697850 bytes, checksum: 0802fed2ccbf54e2f529e6f9027db4a0 (MD5) Previous issue date: 2015 / Atualmente, o tratamento de águas residuárias, através das estações de tratamento de efluentes, gera lodos de esgoto que acumulam, tornando-se grandes passivos ambientais. Alternativamente, a incineração desses materiais viabiliza o aproveitamento energético, reduz o volume dos resíduos e elimina os microorganismos patogênicos. Para isso, a utilização de um combustor ciclônico para incineração de lodos de esgoto sanitário, provenientes do processo de tratamento aeróbico ou anaeróbico, foi investigada. A incineração contínua desses resíduos em grande escala, só é permitida quando entidades regulatórias concedem a licença de operação, mediante a determinação de inúmeros compostos, principalmente, os hidrocarbonetos monocíclicos aromáticos (BTEX), os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (PAHs), dioxinas e furanos. Entretanto, quando um combustor ou resíduo é utilizado, um período de otimização das variáveis operacionais de queima do combustor é necessária para otimizar cada variável ou conjunto de variáveis a fim de obter uma eficiência de queima desejada. Nesse período de otimização, a cada alteração das variáveis é necessário realizar uma nova campanha (amostragem e análise) de amostras, para a verificação da concentração desses compostos, principalmente BTEX e PAHs, pois a sua formação não é previsível. Sabendo do alto custo das coletas realizadas por laboratórios acreditados, torna-se fundamental a adaptação de metodologias às normas Danish Environmental Protection Agency (EPA), para amostragem, extração e análise. Com isso, minimizar os custos, tempo de amostragem e simplificar as etapas de extração e análise, tornam-se determinante para a viabilização desse trabalho, no diagnóstico rápido da formação de BTEX e PAHs, durante o período de otimização do processo. As análises das emissões de queima dos lodos de esgoto sanitário (empresa A: lodo anaeróbio - LCAN e lodo aeróbio - LCAE; empresa B: lodo anaeróbio - LSC) apresentaram concentrações de BTEX acima do limite estabelecido pela regulamentação alemã 17.BlmSchV para LCAE e LSC, sendo necessário, prosseguir com a otimização do processo de combustão desses lodos de esgoto sanitário. Em adição, as emissões de PAHs para as amostras LCAN, LCAE e LSC, apresentaram emissões abaixo do limite estabelecido pela norma Danish (EPA) de 5,0 µg Nm-3. Os resultados dos PAHs indicam uma baixa de tendência de formação desses compostos ou uma alta eficiência de degradação durante o processo de incineração. Portanto, a amostra LCAN apresenta concentrações de BTEX e PAHs, abaixo das concentrações estabelecidas, indicando previamente um ajuste adequadodos parâmetros e da configuração do combustor com as propriedades desse lodo no processo de incineração.<br> / Abstract : Currently, the treatment of wastewaters in effluent treatment stations generates sewage sludge which accumulates, creating serious environmental problems. As an alternative approach, the incineration of these materials allows the use of their potential energy, reduces their volume and eliminates the pathogenic microorganisms. In this context, the use of a cyclonic combustor for the incineration of sewage sludge, generated in aerobic or anaerobic treatment processes, was investigated.The continuous incineration of these residues in large scale is only permitted when the regulatory bodies issue an operation license, based on the determination of several compounds, in particular, monocyclic aromatic hydrocarbons (BTEX), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), dioxins and furans. However, when a certain combustor or residue is used, an optimization period for the operation variables is required to optimize each variable or a set of variables in order to obtain the desired combustion efficiency. In this period of optimization, each time a variable is altered a new round of sampling and analysis needs to be carried out to verify the concentration of these compounds, in particular BTEX and PAHs, since their formation is not easy to predict. Considering the high cost associated with collections by accredited laboratories, it is important to adapt methodologies to the norms of the Danish Environmental Protection Agency (EPA) related to sampling, extraction and analysis. Thus, to obtain a viable process, it is important to minimize the costs and sampling time and to simplify the extraction and analysis stages during the optimization period of the process in order to obtain a rapid evaluation of the formation of BTEX and PAHs.The analysis of the emissions associated with burning sewage sludge samples (company A: anaerobic sludge ? LCAN and aerobic sludge ? LCAE; company B: anaerobic sludge ? LSC) revealed BTEX concentrations above the limit established by German legislation (17th BlmSchV) for LCAE and LSC, and thus the optimization of the combustion of these sewage sludges needs to be carried out. In addition, the PAH emissions for the LCAN, LCAE and LSC samples were below the limits established by the Danish EPA standard of 5.0 µg Nm-3. The PAH results indicate a low tendency toward the formation of these compounds or a high PAH degradation efficiency during the incineration process. Thus, the BTEX and PAH concentrations for the LCAN sample, being below the concentration limits established, indicate that the adjustment of the parameters and the configuration ofthe combustor in the incineration process are suitable for the properties of this sludge.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-09-05T04:11:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348174.pdf: 6552053 bytes, checksum: 490274d6be93c3e5669fcb37f2e646dd (MD5) Previous issue date: 2017 / A tecnologia de lodo granular desenvolvida em reatores em bateladas sequenciais (RBS) é uma nova geração de processo alternativa aos lodos ativados para tratamento de águas residuárias. Porém, estudos utilizando esgoto real destacaram dificuldades para alcançar estabilidade dos grânulos e completa remoção de nutrientes. Além disso, atualmente existe a demanda pelo desenvolvimento de tecnologias inovadoras e sustentáveis que alcancem além da proteção ambiental, a recuperação de recursos, a eficiência energética e espacial. Neste contexto, os objetivos desta tese de doutorado foram (i) identificar o papel da comunidade microbiana para sustentar granulação, remoção de nutrientes e formação de substâncias poliméricas extracelulares (EPS), e (ii) investigar o potencial de biorrefinaria de exopolímeros do tipo alginato, em sistemas de tratamento de esgoto sanitário utilizando lodo granular. No primeiro estudo da tese (§ 4.1), as investigações iniciaram-se com a granulação e remoção de nitrogênio em um RBS piloto, tratando esgoto sanitário (0,6-1,0 g DQOsolúvel L-1 d-1). Os grânulos formados (300 µm) eram compostos por protozoários e bactérias, com predominância de organismos oxidante de amônia (AOB) nas camadas externas do grânulo. A nitrificação parcial foi a principal via metabólica da conversão de nitrogênio. As rotas de desnitrificação via nitrito, desnitrificação autotrófica, desnitrificação completa e incompleta também foram verificadas, com moderadas emissões de N2O (2,8 % da carga total de nitrogênio afluente). No segundo estudo da tese (§ 4.2), o desempenho da granulação e da remoção de nutrientes foram comparadas entre dois regimes de enchimento: rápido (estratégia operacional EO1: 18 L min-1) e lento (estratégia operacional EO2: 3,5 L min-1), em um RBS piloto com esgoto sanitário. O enchimento lento foi benéfico para formar grânulos maiores, para aumentar a fração de grânulos no lodo e para melhorar a sedimentabilidade (EO1: 290 µm, 55% grânulos,109 mL gSST-1; EO2: 450 µm, 78%, 74 mL gSST-1). O lento enchimento em EO2 também foi vantajoso para a hidrólise da matéria orgânica particulada, no acúmulo de biomassa (0,7 gSSV L-1 em EO1 e 1,5 gSSV L-1 em EO2) e na remoção de fósforo (33% em EO1 e > 97,5% em EO2 a partir de 165 dias). Porém, em ambas EO a biomassa não se acumulou substancialmente e houve o acúmulo de nitrito no sistema. Estas falhas de processo foram relacionadas com à configuração do ciclo do RBS e aos micro-organismos selecionados pela operação. Os organismos heterotróficos ordinários (OHO) de crescimento rápido foram predominantes em ambas EO (30% Thauera em EO1; 56% Comamonas em EO2). As populações afiliadas à Rhodocyclaceae, como o gênero Thauera, contribuiram positivamente para a granulação nas condições operacionais utilizadas para a remoção de C-N (EO1), porém resultou na formação de grânulos irregulares, levando à desintegração dos grânulos após 274 dias em EO1. Por outro lado, no terceiro estudo da tese (§ 4.3), a aplicação de condições de seleção de organismos acumuladores de poli-fosfato (PAO) de crescimento lento do gênero ?Candidatus Accumulibacter? (também membro da família Rhodocyclaceae) em um RBS de bancada, resultou em granulação robusta, demonstrando uma relevante diferença no impacto, a nível de gênero, no desempenho da estabilidade. O quarto estudo desta tese (§ 4.4), revelou que condições de aumento gradual da carga orgânica (0,3 a 2,0 g DQOacetato dia-1 L-1), razão C:P (8-16 g DQO g-1P), e razão Ca:Mg (0,37-1 mol Ca mol-1 Mg), levaram à elevada seleção de ?Ca. Accumulibacter? (máximo 83% de contagem de leitura total) em condições ambientais de pH 7,5 e 18 ºC, e sustentaram a formação de substancial fração em massa de exopolímero no lodo granular (máximo 0,53 g STEPS g-1 SVbm). O exopolímero extraído do lodo granular apresentou um comportamento reológico típico de alginato. Em conclusão, a seleção de PAO por meio da gestão da operação do reator leva à efetiva coesão dos grânulos, promove remoção de fósforo e sustenta a produção de biopolímeros de elevado valor agregado ao interesse industrial, inserindo, portanto, a tecnologia de lodo granular na economia circular.<br> / Abstract : The granular sludge technology developed in sequential batch reactors (SBR) is a new-generation process alternative to activated sludge, and is being considered as standard for the intensification of biological nutrient removal (BNR) from wastewater. However, studies using real sewage have highlighted difficulties to achieve granules stability and complete nutrient removal. In addition, there is a demand for the development of innovative and sustainable technologies that achieve besides environmental protection, resource recovery and efficiency on energy and space. In this context, the doctoral thesis aimed (i) to clarify the role of microbial communities to sustain granulation, nutrient removal, and formation of extracellular polymeric substances (EPS), and (ii) to investigate the biorefinery potential of alginate-like exopolymers in sanitary wastewater treatment systems using granular sludge. Investigations began in the first research chapter (§ 4.1) with the study of granulation and nitrogen removal in a pilot SBR treating sanitary wastewater (0,6-1,0 g DQOsoluble L-1 d-1). The granules formed (300 µm) were composed of protozoa and bacteria, with predominance of ammonia oxidizing organisms (AOB) in the outer layers of granules. Partial nitrification was the main metabolic pathway of nitrogen conversion. Nitrogen conversion routes as denitrification via nitrite, autotrophic denitrification, complete and incomplete denitrification were also verified, with moderate emission of N2O (2.8 % of total nitrogen influent). In the second research chapter (§ 4.2), granulation and nutrient removal performances were compared between two feeding regimes: rapid (operational strategy OS1: 18 L min-1) and slow (operational strategy OS2: 3.5 L min-1), in the pilot SBR fed with sanitary sewage. The slow feeding was beneficial to form bigger granules and to increase the fraction of granules in the sludge and to improve their settling performance (OS1: 290 µm, 55% granules, 109 mL gTSS-1; OS2: 450 µm, 78%, 74 mL gTSS-1). The slow OS2 was also advantageous for the hydrolysis of particulate organic matter, the accumulation of biomass (0.7 gVSS L-1 under OS1 and 1.5 gVSS L-1 under OS2), and the removal of phosphorus (33% under OS1 and > 97.5% under OS2 from 165 days onward). However, under both OS the biomass did not accumulate substantially and nitrite accumulated in the system. These process failures were related to the SBR configuration cycle and to the microorganisms selected by the operation. Fast-growing ordinary heterotrophic organisms (OHO) were predominant under both OS (30% Thauera under OS1 and 56% Comamonas under OS2). Rhodocyclaceae populations, such as the Thauera genus, positively contributed to granulation under C-N removal conditions (OS1), but resulted in the formation of irregular granules, leading to granules disintegration after 274 days under OS1. On the other hand, in the third research chapter (§ 4.3), the application of conditions selecting for slow-growing polyphosphate-accumulating organisms (PAO) affiliating with the genus "Candidatus Accumulibacter" (also a member of the Rhodocyclaceae family) in a bench-scale SBR resulted in robust granulation, demonstrating a significant difference on the impact of the genus level on the granulation performance. The fourth and last research chapter (§ 4.4) revealed that conditions of gradual increase in organic load (0.3 a 2.0 g CODacetate dia-1 L-1), C:P ratio (8-16 g COD g-1 P), and Ca:Mg ratio (0.37-1 mol Ca mol-1 Mg) highly selected for ?Ca. Accumulibacter? (maximum 83% of amplicon sequencing read count) under environmental conditions of pH 7.5 and 18°C, and sustained the formation of a substantial mass fraction of exopolymers in the granular sludge (maximum 0.53 g TSEPS g-1 VSbm, 0.40 g VSEPS g-1 VSbm). The exopolymer extracted from granular sludge presented the typical rheological behavior of alginate biomaterials. In conclusion, PAO selection through reactor operation management leads to an effective granule cohesion, promotes phosphorus removal, and sustains the production of high-value biopolymers of industrial interest for the civil engineering and coating industries, thus incorporating the granular sludge technology in the circular economy.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9764_Fernando Silva Betim.pdf: 1495331 bytes, checksum: b41448f270e426dc58753a0014c5f3ab (MD5) Previous issue date: 2016-03-28 / Os resíduos sólidos urbanos (RSU) em grandes lixões são um dos maiores problemas urbanos atuais. Dentre os produtos gerados, há o chorume, um contaminante derivado de processos físicos, químicos e bioquímicos da decomposição do RSU, que, no geral, é composto de matéria orgânica dissolvida, compostos orgânicos xenobióticos, macrocomponentes inorgânicos e metais altamente tóxicos. Dentre os possíveis tratamentos, destaca-se a eletrocoagulação. Após este tratamento, resta-se um lodo, no qual há matéria orgânica e diversos nutrientes, altamente importantes para a agricultura. O presente trabalho avaliou a utilização do lodo gerado nesse tratamento como fonte de nutrientes no crescimento inicial de milho. Dose equivalentes a 0, 5, 10, 20, 30 e 40 t ha-1 foram aplicadas em um latossolo e, após 30 dias, o milho foi semeado, sendo colhido após 30 dias. Utilizando-se as técnicas de ICP-OES e FAAS, foi verificado o aumento da disponibilidade de Na, K, Ca, Mg, Mn, Fe, Cu e Zn, no solo, e redução da fração tóxica do Al no mesmo. Já nas folhas de milho, observou-se aumento nos teores de Na, K, Mn e Fe, e redução do Ca e Mg. Não foram observados aumentos significativos na massa seca e altura das plantas. Também verificou-se bom linearidade, exatidão e LD e LQ adequados em ambas as técnicas de análise.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-26T11:03:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303777.pdf: 4451262 bytes, checksum: d5aa34881627ed1e7483c3fd6eeb0795 (MD5) / Esta dissertação trata do aproveitamento do lodo produzido na Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) Insular, localizada em Florianópolis/SC, através da sua incorporação ao concreto para a fabricação de tubos de drenagem. Na maioria dos países desenvolvidos, os sistemas de tratamento esgoto já foram ajustados para o gerenciamento do lodo. No Brasil, o resíduo começa a ter maior atenção devido à necessidade de atender as orientações da legislação ambiental. Considerando que, sua produção anual é estimada em 372.000 toneladas e que, aproximadamente metade do lodo gerado tem destino indefinido, o seu gerenciamento passou a ser uma atividade de grande importância e complexidade. Tendo em vista estes aspectos, objetivou-se definir uma metodologia adequada para a estabilização e higienização do lodo, definir uma alternativa para o seu aproveitamento e mistura ao concreto, e avaliar os artefatos produzidos sob o aspecto técnico. No que tange ao desenvolvimento da pesquisa, efetuou-se a estabilização e higienização por dois métodos distintos, caleação e processo térmico. De cada processo de tratamento, obteve-se um subproduto para incorporação ao concreto. Realizaram-se análises de parâmetros físico-químicos e bacteriológicos para comprovar a eficiência do tratamento do lodo de esgoto, e aplicaram-se ensaios de compressão axial e diametral para avaliar a resistência dos artefatos de concreto produzidos experimentalmente. Com relação à etapa de tratamento do resíduo, todos objetivos foram plenamente alcançados, atingindo-se níveis apropriados para sua aplicação em artefatos de concreto. Com relação ao aproveitamento do resíduo no concreto, um traço para a mistura dos materiais foi definido com sucesso, contudo, a sua utilização em tubos de drenagem mostrou-se inviável tecnicamente, dado que os pré-moldados suportaram apenas um carregamento que variou de 7 a 9 kN/m. A expectativa desta dissertação relacionava-se ao gerenciamento sustentável do lodo de esgoto. Ainda que para tubos de drenagem os resultados não tenham se mostrado positivos, o resíduo tem potencial de valorização em concreto sem função estrutural, cuja resistência requerida é baixa. / This dissertation approaches the valuation of the sludge produced at Insular Sewage Treatment Plant (STP), located at Florianópolis/SC, through the incorporation of it to drain pipes' concrete. In most developed countries, sewage treatment systems are already suitable for the management of sludge. In Brazil, the sludge from STP began to receive more attention because of the need to adapt their management in accordance with the guidelines of environmental legislation. Considering that the annual sludge production is estimated in 372,000 tons and approximately half of the sludge generated has undefined destination, its management has become an activity of great concern and complexity. Therefore, the purpose of this dissertation was to develop a proper method for stabilizing and hygienization the sludge, defining an alternative to its use by mixing it with concrete and evaluate the artifacts produced from the technical aspect. Regarding the stabilization and hygienization of sludge was performed by two different methods, quicklime and thermal process. Both processes yielded a byproduct which was incorporated to the concrete. Physico-chemical and bacteriological analysis were performed to assess the efficiency of the sewage sludge treatment and tests of axial and diametrical compression were applied to evaluate the resistance of concrete artifacts produced. Regarding the residue treatment step, all objectives were fully accomplished, reaching levels appropriated for the application in concrete artifacts. The mixture of concrete and sludge contents was successfully set, however, its use in drain pipes proved to be technically unfeasible, since the specimens resisted to only charges which ranged from 7 to 9 kN/m. The purpose of this dissertation was based on the sustainable management of sewage sludge. Despite the fact that for drain pipes the results proved to be negative, this residue has potential to be used in concrete with no structural function with low resistance features.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T21:43:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313726.pdf: 2993050 bytes, checksum: cf4b025806207033e556cd52cbabc05f (MD5) / A geração de lodos provenientes de estações de tratamento de efluentes industriais gera sérios passivos ambientais relacionados ao seu descarte em aterros industriais. Tendo em vista o reaproveitamento deste resíduo como um adsorvente no processo de tratamento de efluentes têxteis, neste trabalho, o lodo proveniente da estação de tratamento de efluentes têxteis foi caracterizado, ativado termicamente por combustão parcial (gaseificação) ou pirólise a vácuo e, seu potencial na geração de combustível por biomassa gaseificada foi avaliada. Foi investigado também, o uso do adsorvente como suporte de biofilme no tratamento biológico utilizando um efluente sintético têxtil, visando à remoção de carga orgânica. Foi realizada a análise de gases oriundos do processo de combustão e pirólise a vácuo do lodo residual têxtil, bem como a obtenção de diferentes frações de piro óleo para posterior análise de FTIR e poder calorífico. As análises de infravermelho tanto do lodo têxtil quanto dos adsorventes obtidos por combustão e pirólise, identificaram grupos funcionais como ácidos carboxílicos, amidas, olefinas, alcanos, etc., os quais estão relacionados diretamente à composição do lodo proveniente da indústria têxtil. A análise elementar identificou uma porcentagem de carbono presente no lodo de aproximadamente 28%. Da análise de TGA foi possível verificar uma perda de massa ao final do processo de combustão de aproximadamente 56%. A energia de ativação média obtida para um fator de conversão de 90% foi de 128,33 kJ/mol. O poder calorífico inferior do lodo têxtil apresentou um valor de 11,4785 MJ/kg. O total de grupos ácidos e básicos obtidos por meio da análise de titulação potenciométrica foi de 3,4 mmol/g e 5,0 mmol/g, respectivamente para o adsorvente obtido por combustão e de 0,78 e 0,7 mmol/g, respectivamente para o adsorvente obtido por pirólise a vácuo. O pHZPC de ambos os adsorventes indicam uma superfície positiva dos adsorventes em estudo. Todos os resultados encontrados indicam a possibilidade do uso do lodo têxtil como biomassa combustível, principalmente em função da potencialidade energética verificada, além de ser importante quando ativado termicamente, tornando-se um adsorvente de grande potencial na remoção de cor e matéria orgânica, independente do processo térmico utilizado, alcançando uma remoção de até 99,5% de cor.<br> / Abstract : The generation of sludge from industrial wastewater treatment plants generates serious environmental liabilities related to disposal at landfills. Focusing the reuse of this waste as an adsorbent in the process of treating textile effluents, in this work, the sludge from the treatment plant of textile wastewater was characterized by thermally activated partial combustion (gasification) and vacuum pyrolysis. The potential of generating a biomass gasified fuel was evaluated. It was also investigated the use of biofilm support as adsorbent in the biological treatment using a synthetic textile wastewater aiming at removing organic load. Analysis was performed on gases from the combustion process and vacuum pyrolysis of textile residual sludge, and by obtaining different fractions of pyrolysis oil for subsequent analysis of FTIR and calorific value. Infrared analysis of both the adsorbents as textile sludge obtained by combustion and pyrolysis, identified functional groups including carboxylic acids, amides, olefins, alkanes, etc., which are directly related to the composition of the sludge from the textile industry. Elemental analysis identified a percentage of carbon present in the sludge of about 28%. TGA analysis was possible to observe a loss of mass by the end of combustion of approximately 56%. The average activation energy obtained for a conversion factor of 90% was 128.33 kJ/mol. The net calorific value of textile sludge showed a value of 11.4785 MJ/ kg. The total acidic and basic groups obtained by potentiometric titration analysis was 3.4 mmol/g and 5.0 mmol/g respectively for the adsorbent obtained by combustion and 0.78 and 0.70 mmol/g respectively for the adsorbent obtained by vacuum pyrolysis. The pHZPC of both adsorbents indicate a positive surface of the adsorbents studied. All results indicate the possibility of using the textile sludge as biomass fuel, primarily due to the potential energy found, besides being important when thermally activated, making it a great potential adsorbent for the removal of color and organic matter, regardless of heat process used, achieving a color removal of 99.5% .

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia. / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:55:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 262741.pdf: 1184454 bytes, checksum: 939b931b41d5ee40fadbf278847994a6 (MD5) Previous issue date: 2009 / A alta incidência de patógenos virais no lodo de esgoto é devido a sua adsorção preferencial aos sólidos do lodo. Dependendo do método de tratamento utilizado para a esterilização do esgoto doméstico, entre 50% e 99,9% dos vírus podem ser inativados. O lodo tratado pode ser útil para fins agrícolas porque pode melhorar as propriedades físicas do solo e aumentar o teor de matéria orgânica. Entretanto, as desvantagens de sua utilização são a possível transferência de microorganismos patogênicos para o solo. O potencial de partículas virais infecciosas remanescentes após o tratamento do lodo não pode ser descartado. Assim, métodos confiáveis são necessários para determinar o nível de contaminação viral em resíduos de lodo espalhados no solo para finalidades agrícolas. O objetivo deste estudo foi padronizar e avaliar uma metodologia simplificada para a detecção de vírus entéricos humanos em lodo de esgoto. Para a etapa de padronização, o lodo coletado foi esterilizado em autoclave e semeado com diluições seriadas de base 10 de Adenovírus (AdV5) ou Rotavírus (RV). As amostras foram posteriormente processadas por um método de adsorção-eluição-precipitação utilizando floculação orgânica e precipitação com polietileno glicol. Durante a etapa de eluição-precipitação, AdV5 foi utilizado como modelo e diferentes parâmetros foram avaliados, incluindo a quantidade de eluente viral e o período de incubação utilizado para a concentração viral. Dois diferentes métodos para a extração dos ácidos nucléicos foram utilizados: isotiocianato de guanidina-sílica e fenol-clorofórmio. O método padronizado (utilizando fenol-clorofórmio como método de extração dos ácidos nucléicos) foi o mais sensível e foi capaz de detectar até 6,3x10-1 (amostra semeada antes da eluição viral) e 1,26x10-1 (amostra semeada após o processo de clarificação) PFU de AdV5 e 2,4x10-1 (amostra semeada antes da eluição) e 2,16x101 (amostra semeada após a clarificação) FFU de RV. Este método foi posteriormente aplicado à detecção de AdV, vírus da Hepatite A (HAV), poliovírus (PV) e RV em amostras de lodo de esgoto coletadas durante 12 meses numa Estação de tratamento de esgoto de Florianópolis (ETE/CASAN/Florianópolis, Brasil). PCR, nested PCR, RT PCR, RT nested PCR e quantificação por PCR/RT-PCR em tempo real foram usados para a detecção e quantificação do genoma viral. PCR integrado a cultura celular (ICC-PCR) e a Imunofluorescência indireta (IFI) foram utilizados para os ensaios de viabilidade e quantificação viral. Das 12 amostras de campo analisadas tanto para a presença do genoma viral (PCR/nested PCR ou RT-PCR/RT nested PCR) e viabilidade viral, foram obtidos os seguintes resultados: AdV: 100% das amostras positivas para genoma e viáveis (todas cepas não entéricas como determinado pela análise PCR-RFLP); HAV: 25% positivas para genoma e 16,7% viáveis; PV: 66,7% positivas para genoma e 91,7% viáveis; RV: 33,3% positivas para genoma e 25% viáveis. A quantificação por PCR/RT-PCR em tempo real foi utilizada para quantificar cópias de genoma de AdV e HAV em amostras de campo positivas. AdV e HAV variaram de 4,6x104 a 1,2x106 e de 3,1x102 a 5,4x102 cópias de genoma/ml, respectivamente, em amostras de lodo de esgoto. IFI foi utilizada para quantificar as partículas de AdV nas amostras de campo e os resultados variaram de 70 a 300 FFU/ml. Os resultados obtidos no presente trabalho mostram que a contaminação viral é um problema mesmo em amostras de esgoto tratadas e que o tratamento usual aplicado para o tratamento do lodo de esgoto não é capaz de eliminar a contaminação viral.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:58:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338247.pdf: 926191 bytes, checksum: 3384a7c24d39065355b9c67ae64f9680 (MD5) Previous issue date: 2015 / As Centrais de Abastecimento (CEASA) constituem importantes locais geradores de resíduos de frutas e verduras (RFV), passíveis de serem tratados por processos de Digestão Anaeróbia (DA) objetivando a geração de biogás. Atualmente observa-se um aumento de interesse no processo de codigestão anaeróbia (coDA), digestão simultânea de dois ou mais substratos de diferentes origens devido à vantagens em relação à monodigestão anaeróbia como: melhorias na relação nutricional e na relação carbono/nitrogênio, diluição de compostos tóxicos e inibidores e maiores rendimentos na produção de biogás. Paralelamente, também observa-se um crescente interesse em modelagem matemática destes processos, visando a diminuição do número de ensaios necessários para testar as várias possibilidades de misturas de resíduos, sendo o Anaerobic Digestion Model no 1 ? ADM1 um dos modelos mais importantes no que tange a modelagem de digestão anaeróbia. O objetivo deste trabalho é avaliar o potencial para a geração de biogás de RFV codigeridos com lodos de esgoto (LE) mediante ensaios de potencial de produção de biogás (PPB) e a utilização dos dados obtidos num modelo matemático de coDA destes resíduos baseado no ADM1. Os ensaios de PPB foram realizados em tubos eudiômetros que medem a variação volumétrica de gás gerado e o modelo ADM1 foi implantado no programa AQUASIM. O PPB, em função de sólidos voláteis alimentados, da monodigestão anaeróbia dos RFV e LE foram de 689,37 mLN/gSV e 389,97 mLN/gSV respectivamente. O ensaio de coDA na proporção em SV de 12,5:87,5 / RFV:LE, gerou um volume de biogás 7% superior em relação ao proporcional da monodigestão anaeróbia destes resíduos, em outras proporções de mistura avaliadas não foram observados crescimentos absolutos. Os ensaios mostraram que o aumento na geração de biogás é devido ao aumento da fração orgânica biodegradável proporcionada pelos resíduos de frutas e verduras. O modelo ADM1 utilizado para simular a coDA pôde ser calibrado mediante a metodologia proposta e reproduziu satisfatoriamente os resultados experimentais constituindo uma ferramenta que pode ser utilizada para estudos diversos como estudos de efeitos inibitórios e toxinas, controle e operação, estudos em regime dinâmico, comportamento do sistema perante oscilações, entre outros.<br> / Abstract : The Brazilian state-owned companies of distribution centres for vegetables and fruits, Centrais de Abastecimento - CEASA, are important generators of fruits and vegetable wastes (FVW), which can be treated by anaerobic digestion (AD) processes for biogas production. Currently there has been an increased interest in Anaerobic Co-digestion (AcoD) processes, the simultaneous digestion of two or more substrates from different sources because the existence of advantages in relation to anaerobic monodigestion like: improvements in nutritional ratio and the carbon/nitrogen ratio, dilution of toxic compounds and inhibitors and higher yields of biogas production. At the same time also exist a growing interest in mathematical modeling of these processes to reduce the number of tests needed to evaluate the various possibilities of combinations of wastes, and the Anaerobic Digestion Model 1 - ADM1 is one of the most widely used models regarding the modeling of anaerobic digestion. The objective of this study is to evaluate the biochemical biogas potential (BBP) of the co-digestion of FVW with sewage sludge (SS) by biogas potential tests and the use of data in a model of AcoD of these wastes based on ADM1. The BBP tests were performed in eudiometer tubes that measure the volumetric change of generated gas and ADM1 model was implemented in AQUASIM software. The BBP, based on volatile solids feeded, of the anaerobic monodigestion of FVW and SS was 689,37 mLn/gvs and 389,97 mLn/gvs respectively. The AcoD BBP test of the fraction 12.5: 87.5 / FFW:SS in VS basis, generated 7 % more biogas that the proportional obtained in anaerobic monodigestion. In the other trials were not observed absolute growth. The tests showed that the increase in biogas generation is due to the increase of the biodegradable organic fraction provided by FVW. The ADM1 model used to simulate the AcoD could be calibrated by the proposed methodology and satisfactorily reproduced the experimental results. The obtained model can be a tool for many future studies such as studies and inhibitory effects of toxins, control and operation studies dynamic system, system performance under oscillation and others.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia / Made available in DSpace on 2012-10-20T22:25:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O esgoto não tratado e lançado no meio ambiente é um problema que

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-20T01:33:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195993.pdf: 2107148 bytes, checksum: c28216ab9877df81f38498a1befdabdb (MD5) / O resíduo produzido em estações de tratamento de esgoto, denominado genericamente de lodo de esgoto, é um problema de âmbito mundial. Estes resíduos necessitam de uma destinação final segura, ambientalmente, sanitariamente e economicamente viável. Visando principalmente a minimização da produção do lodo de esgoto, foi realizado este trabalho que avalia o aumento da biodegradabilidade e da biodisponibilidade do lodo de esgoto anaeróbio estabilizado através do aumento da temperatura da massa de lodo, com a utilização do biogás gerado em Estação de Tratamento de Esgoto por processo anaeróbio tipo Reator Anaeróbio de Leito Fluidificado (RALF), em escala piloto. Também foram avaliadas a higienização e as características de drenabilidade e desaguamento do lodo após o tratamento térmico. O tratamento térmico inviabilizou os ovos de helmintos nos limites da Instrução Normativa do IAP e da EPA após 72 horas de tratamento, após 120 horas de tratamento lodo foi completamente higienizado. Verificou-se uma diminuição nas características de desaguamento do lodo após o tratamento térmico, quando disposto em leito de secagem. A biodegradabilidade do lodo foi avaliada através de diversos parâmetros. No presente estudo observou-se que nos parâmetros de produção de metano e da taxa de solubilização da DQO ocorreu um aumento e um posterior decréscimo dos valores, sendo que para a produção de metano o maior aumento verificado foi de 75,4% e ocorreu na amostra que permaneceu durante 72 horas sob efeito da temperatura dentro do termohidrolisador. Para a taxa de solubilização da DQO o maior aumento verificado foi de 837% ocorrido na amostra de 120 horas. Quanto ao teor de proteína, verificou-se um decréscimo seguido de um aumento, onde a maior queda observada foi de 22% na amostra de 120 horas. Também foi observado uma ruptura das estruturas floculentas do lodo após o tratamento térmico. A quantidade de água livre existente no lodo diminuiu, devido à liberação do conteúdo celular dos flocos de lodo, que se solubilizou com a água livre. O tamanho médio das partículas de lodo após tratamento térmico diminuiu, demonstrando o rompimento de grandes estruturas flocosas e das paredes celulares. Após o retorno do lodo termohidrolisado ao RALF ocorreu uma queda na eficiência do mesmo. Uma hora após o retorno do lodo foi visualizado um escurecimento no efluente final, devido à solubilização do lodo termohidrolisado no efluente. Um dia após o retorno do lodo ocorreu uma estabilização do sistema, aumentando novamente a eficiência do RALF. Foram obtidos dados importantes para o entendimento das características do lodo após o tratamento térmico em baixas temperaturas (60-70ºC), principalmente em relação à biodegradabilidade e biodisponibilidade do lodo, sua higienização e suas características de desaguamento e drenabilidade, mostrando que o experimento foi eficiente no objetivo proposto.