O tratamento do lodo gerado em estações de tratamento de água para abastecimento (ETAs) é uma questão a ser equacionada em todo o território nacional. O tratamento desses lodos em estações de tratamento de esgoto (ETEs) é uma alternativa a ser estudada, pois pode levar a uma solução eficaz e de custos reduzidos se compararmos aos custos de implantação e operação de um sistema de tratamento de lodos nas próprias ETAs. O recebimento de lodo de ETAs em ETEs é feito em algumas ETEs dos Estados Unidos, porém no Brasil ainda são escassos estudos específicos para sanar as questões técnicas envolvidas tanto na etapa aeróbia quanto na anaeróbia. O sistema de tratamento de esgotos por lodos ativados utilizando mídia plástica como meio suporte ao crescimento microbiológico é outro atrativo ao recebimento de lodo de ETA em uma ETE, visto que estudos demonstram que este tipo de variante é capaz de tratar maior carga orgânica, sem sofrer qualquer inibição de processo. O presente estudo avaliou o recebimento de até 400 mg de SST de lodo de ETA por litro de esgoto em um sistema utilizando mídia plástica como meio suporte. O lodo de ETA utilizado foi proveniente de sistemas que utilizaram sais de Ferro e de Alumínio em seus processos. Não foi observada qualquer inibição no processo aeróbio quanto à remoção de matéria orgânica ou nitrogenada com o recebimento de lodo de ETA em qualquer concentração e operando um sistema com mídia plástica. A carga de DBO5,20 aplicada ao reator biológico ficou entre 1,7 a 15,3 gDBO5,20/m²/dia, e a concentração média da DBO 5,20 no efluente final esteve em todo o período do experimento em 34 mg/L. Com a utilização da mídia plástica o processo de nitrificação teve taxas de remoção passando de 0,9 gNKT/m²/dia para 1,7 gNKT/m²/dia, portanto aumento de 95%. A avaliação do lodo gerado no decantador primário da ETE Piloto demonstra que houve alteração em sua composição, principalmente na relação de SV/ST e o aumento na concentração de metais, principalmente o elemento Ferro. Estas características podem levar à inibição o processo anaeróbio. O teste de Atividade Metanogênica Especifica (AME) realizada com dosagens de 0,4 g e 0,8 g de ST de lodo de ETA demonstra que há inibição da metanogênese para concentrações acima de 0,4 g de ST. A concentração na qual não se observou efeito negativo corresponde a 10% da quantidade mássica que o digestor anaeróbio foi alimentado. Porém o teste de AME reproduz toxicidade aguda, não considerando a possível adaptação que pode ocorrer ou mesmo demonstrar que um esgoto que, em primeira análise é considerado biodegradável, tem na realidade toxicidade crônica. A operação do sistema utilizando mídia plástica levou a uma redução na produção de lodo na ordem de 57%. Antes da maturação do biofilme a produção era de 0,19 g SSV/g DQO removida e passou para 0,09 g SSV/g DQO removida. / An issue to be taken into account, regarding the continental size of the country is the sludge treatment generated in water treatment plants (WTPs). The treatment of the aforementioned sludge which is held in water treatment plant (WWTP) is a valid alternative considering its costs and efficacy as opposed to the budgetary considerations for the sludge treatment in the WTPs alone. The recipience of the sludge from WTP into WWTPs, is done by some North Americans WWTPs, in Brazil, nonetheless, such specific studies are of short supply to heal the technical questions regarding both the anaerobic and also the aerobic processes. The activated sludge operational swage system with plastic medium as means to aid the microbiologic development, also entices the reception of sludge from WTP into WWTPs, given the fact that some studies have demonstrated this variant type capable of treating a much bigger organic load not even suffering any inhibition over the process. This current study evaluated the reception of a sum up to 400 mg (milligrams) of sludge TSS by sewage liter in a plastic medium as means to aid such process. The sludge from WTP used in here came from systems which utilized Iron and aluminum salt in their processes. Any inhibition regarding the removal of organic or nitrogenated matter in the aerobic process operated with the plastic medium system with the reception of sludge from WTP was observed and/or noticed The BOD5,20 charge which was applied to the biological reactor ranked between 1,7 to 15,3 gDBO5,20/m²/day, and the BOD5,20 average concentration into the final effluent was all the time the experiment was going on in 34 mg/L. Regarding the usage of plastic medium over the nitrification process, removal which jumped from 0,9 gNKT/m²/day to 1,7 gNKT/m²/day, thus an increase of 95%. The evaluation of the sludge generated from the WWTPs primary settling tank demonstrates alteration in its composition, mainly related to VS/TS and the metal concentration augmentation, iron being the most present element in here. Such characteristics may lead to an inhibition regarding the anaerobic process. The specific methanogenic activity (SMA) taking into account the dosages: 0, 4 g and 0, 8 g of TS sludge from WTP shows methanogenesis inhibition for concentrations superior to 0, 4 g of TS. 10% of mass quantity is the amount which no negative effect was noticed when feeding the anaerobic digestor. The SMA test, however, reproduces acute toxicity, not taking into account the possible adaptation that may occur or even demonstrate that the sewage which at first instance could be considered biodegradable is in its real sense chronically toxic. The activated sludge operating with plastic medium has lead the sludge production to reduction of around 57%, before the biofilm maturation the production was 0,19 g VSS/g COD removed and it was upgraded to 0,09 g VSS/g COD removed.

A viabilidade técnica de um sistema termofílico combinado de reatores anaeróbio-aeróbio foi avaliada para tratamento de efluente sintético da indústria de pasta de celulose não branqueada. Estas indústrias apresentam efluente com temperatura superior a 40ºC e o tratamento termofílico pode eliminar a necessidade do resfriamento, necessário para a faixa mesofílica de tratamento, reduzindo custos. Os reatores foram inoculados com lodo mesofílico com gradual adaptação para a condição termofílica. Na faixa mesofílica (37,5 a 42,5ºC) a eficiência do sistema foi de (69±3)%, com maior eficiência do reator anaeróbio (56±7)%. Depois que os reatores apresentaram equilíbrio dinâmico aparente, a temperatura foi gradualmente aumentada de 45,0 para 52ºC. As eficiências de remoção de DQO do sistema variaram de 57% a 88%. A porcentagem de metano no biogás foi decrescendo com o aumento de temperatura, de 77% para valores abaixo do limite de detecção do método cromatográfico utilizado. A eficiência do reator anaeróbio foi baixa e houve acúmulo de ácidos, principalmente acético. O reator aeróbio apresentou maior eficiência de remoção de DQO porém a concentração no licor misto foi baixa. Após a alteração no tempo de detenção hidráulica dos reatores UASB e de lodos ativados para 24 horas e 8 horas, respectivamente, os reatores operaram em faixa de temperatura de 52 a 57ºC por 85 dias. As eficiências de remoção de DQO do sistema variaram de 54% a 70%. A eficiência do reator UASB continuou baixa enquanto o reator aeróbio apresentou bom desempenho, com eficiências variando de 3% a 35% e de 43% a 75%, respectivamente. As concentrações de SSV no licor misto aumentaram, variando de 122 mg/L a 2940 mg/L. Em faixa de temperatura termofílica houve predomínio de Methanosaetas sp e bacilos no reator anaeróbio, não havendo diferenciação significativa de morfologias comparando com a fase mesofílica. No reator aeróbio houve diferenciação a partir da temperatura de 42,5ºC e predominaram bacilos, cocos e filamentos em temperatura termofílica. Os resultados demonstram a viabilidade do tratamento termofílico, mas outros experimentos são necessários antes da aplicação industrial do processo. / The technical feasibility of a combined thermophilic anaerobic-aerobic biological reactors configuration was evaluated in this work using a synthetic unbleached pulp mill effluent. These industries introduce effluent with temperature greater 40ºC and the treatment would eliminate the need of cooling that is required for the mesophilic range, reducing the costs. The reactors were inoculated with mesophilic sludge with gradual adaptation to the termophilic condition. In the mesophilic range (37.5 to 42.5ºC) the efficiency of the combined system was (69±3)%, with the higher efficiency in the anaerobic reactor (56±7)%. After the reactors reached apparent steady state regime the temperature was gradually increased from 42.5 to 52ºC. The system efficiency ranged from 57% to 88%. The percentage of methane in the biogas decreased with the increase in temperature, from 77% to values below the detection limit of the chromatographic measurement used in this work. The anaerobic efficiency was low and the reactor accumulated fatty acid, mostly acetic. The aerobic reactor presented higher efficiency removal of COD but the mixed liquor concentration was lower. After adjustment in the hydraulic retention time of both reactors, with the UASB operating with 24 hours HRT and the aerobic with 8 hours HRT, the reactors operated in the temperature range of 52 to 57ºC during 85 days. The overall removal efficiency ranged from 54% to 70%. The efficiency of the UASB reactor remained lower while the aerobic reactor presented good performance, with COD removal efficiency in the range of 3% to 35%, respectively. The mixed liquor VSS concentration increased with the increase in temperature from 122 mg/L to 2940 mg/L. In thermophilic temperature there was predominance of Methanosaetas sp and baccilus in the anaerobic reactor, without significant differentiation of morphology in comparison with the mesophilic temperature. In the aerobic reactor there was differentiation in temperature of 42.5ºC and baccilus, cocus and filamentous predominated in the thermophilic temperature. These results indicated the feasibility of the thermophilic treatment but other experiments are needed before industrial application of this process.

Processos biológicos de tratamento de esgotos são largamente utilizados mundialmente e, apesar de serem eficientes na remoção de matéria orgânica, têm capacidades limitadas na remoção de poluentes orgânios emergentes, principalmente fármacos. Este trabalho avaliou a eficiência dos processos de tratamento de esgotos por lodos ativados com oxigênio puro, lagoas aeradas e reator anaeróbio de fluxo ascendente (RAFA) na remoção de seis fármacos selecionados - paracetamol, ibuprofeno, atenolol, sinvastatina, carbamazepina e clonazepam, com altos índices de utilização pela população. Para isto, foram analisadas amostras de esgoto bruto e de esgoto tratado oriundas de três estações de tratamento de esgotos em operação no Estado de São Paulo, sendo realizadas quatro campanhas de coleta, durante dois anos, em períodos hidrológicos de seca e chuva. A técnica analítica utilizada foi a cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS), através de método estabelecido e validado para a execução desta pesquisa. Ibuprofeno, sinvastatina e clonazepam não foram identificados em nenhuma das amostras analisadas. Atenolol, paracetamol e carbamazepina foram detectados em todas as estações estudadas, observando-se remoção e liberação deles durante todos os processos de tratamento. A estação que adota o processo por lagoas aeradas mostrou maior eficiência na remoção de paracetamol e atenolol, sendo que um elevado tempo de detenção hidráulica empregado nela parece ter influenciado positivamente na eficácia de remoção destas subtâncias. A estação que utiliza lodos ativados com oxigênio puro apresentou remoções inferiores e maiores taxas de liberação dos fármacos paracetamol e carbamazepina. Já a estação que adota RAFA apresentou discreta superioridade na remoção de carbamazepina, e eficiências intermediárias para paracetamol e atenolol. A carbamazepina mostrou resistência à degradaçào pelos processos avaliados, porém a desinfecção do efluente final, por cloração, aparentemente elevou a remoção deste composto. / Sewage biological treatment processes are the most used worldwide and, in general, they show organic matter removal high efficiency, however their pharmaceuticals removal capacity were quite limited. The aim of this study is verify the efficiency of sewage biological treatment processes per pure oxygen activated sludge, aerated basin and upflow anaerobic sludge blanket (UASB), in removal of six selected drugs acetaminophen, ibuprofen, atenolol, simvastatin, carbamazepine and clonazepam, most frequently used by population. For this purpose, it was analyzed raw sewage and treated sewage samples from three sewage treatment plants localized at Sao Paulo, Brazil, in four collection stages, during two years, at dry and wet periods. The analytical technique of choice was high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS), by developed and validated method for this study. Ibuprofen, simvastatin and clonazepam were not detected at any samples collected. Atenolol, acetaminophen and carbamazepine were identified at all plants investigated, with removal and production during all treatment processes here considered. Aerated basin plant was most efficient in acetaminophen and atenolol removal, and a high hydraulic detention time seem be better to remove these compounds. Pure oxygen activated sludge plant showed lower removal rates and higher production of acetaminophen and carbamazepine. Already the UASB plant revealed a little superiority in carbamazepine removal, and intermediary efficacy to acetaminophen and atenolol removal. Carbamazepine showed persistence in treatment processes evaluated, however final effluent disinfection, with chlorination, apparently raised this compound removal.

Os lixiviados de aterros de resíduos sólidos urbanos possuem um potencial poluidor que necessita de atenção por parte das autoridades no assunto Universidade, Estado, Iniciativa Privada. Atualmente têm sido pesquisadas tecnologias para esse tratamento que sejam capazes de assimilar as variações de volume e de carga orgânica dos mesmos. O tratamento biológico combinado de lixiviados em Estações de Tratamento de Esgoto mostrase uma alternativa viável. Neste trabalho foi avaliado o tratamento combinado de lixiviado e esgoto em uma Planta Piloto de lodos-ativados, instalada na ETE de Icaraí/Niterói (RJ). O estudo foi desenvolvido com percentuais de lixiviado nas proporções de 0,5 a 2,5% em relação ao esgoto (volume/volume). Em termos de carga de DQO, os percentuais foram de 1,9 a 8,7% de carga equivalente ao lixiviado adicionado. Na Planta Piloto os resultados indicaram redução média de DQO de 73% ao longo de todo o monitoramento, sendo alcançadas remoções acima de 90%. Valores médios de DQO remanescente no efluente da planta piloto variaram de 43 a 134mg/L. Quanto às remoções médias de nitrogênio amoniacal foram alcançados valores de 80 a 97%. A redução de matéria orgânica, em termos de COD foi de 73%. Também foram monitorados reatores aeróbios em bancada de modo a avaliar possíveis interferências no desenvolvimento do lodo biológico. Foram operados reatores em regime de batelada e em regime contínuo. Os reatores não indicaram prejuízos ao lodo biológico em função do acréscimo de lixiviado para os percentuais de mistura 0,5 a 2,5% de lixiviado. Foram observadas reduções de DQO acima de 80%. As remoções de nitrogênio amoniacal foram maiores no reator operado em regime de batelada (>80%). Os resultados obtidos demonstram a viabilidade técnica do tratamento combinado e não indicaram interferência negativa no tratamento, em se tratando de redução de DQO, com o aumento da percentagem de lixiviado. Problemas na sedimentabilidade do lodo biológico foram observados ao longo de todo o período de operação da planta piloto, não havendo indicação de perda de sua qualidade em função das diferentes concentrações de lixiviado na alimentação. / The leachate of municipal solid wastes landfills have a pollution potential that requires attention from public authorities, from universities, and private sector. Researches to leachate treatment considering its volume variation and organic charge has been developing in many places. Besides the efectiveness the researches have to conidered economic aspects. The combined biological treatment of leachate in sewage treatment plants seems to be a viable alternative. This work evaluated the combined treatment of leachate and sewage in a pilot scale plant of activated sludge, installed in the sewage treatment plant of Icaraí/Niterói (RJ). The study was developed with percentages of leachate from 0,5 to 2,5% in relation of sewage (volume/volume). In terms of COD load, the percentages were of 1,9 to 8,7% of load equivalent to added leachate. In the pilot scale the results showed an average COD reduction of 73%, with some results above 90%. Average values of remaining COD in the effluent of the pilot scalet varied from 43 to 134 mg/L. As regards the average removals of ammonia nitrogen, values from 80 to 97%. The reduction of organic matter in terms of DOC was 73%. Aerobic bench scale reactors were also run in order to evaluate possible interference in the development of biological sludge. Batch and continuous reactors were operated. The reactors did not indicate damage to biological sludge due to the adding of leachate in percentages of 0,5 to 2,5%. COD reductions above 80% were observed. The removals of ammonia nitrogen were higher in batch reactor (>80%). The obtained results demonstrate the technical feasibility of combined treatment and did not indicate negative interference for COD reduction, with the leachate rate utilized. Throughout the operation period of the pilot plant problems with sludge sedimentation were observed, but it seems interfere very few in the treatment performance.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:27:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1030710 bytes, checksum: 9b0e0ff537803c01debc58646c785003 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / The composition and adsorptive capacity of extracellular polymeric substances (EPS) in a eucalyptus bleached kraft pulp mill activated sludge plant were investigated. Samples of primary and secondary effluents and activated sludge were collected over five months. Effluents were characterized by quantifying dissolved organic carbon (DOC), chemical (COD) and biological (BOD) oxygen demands, adsorbable organic halogen (AOX), acid soluble lignin (ASL), and specific absorbance (SUVA254). EPS extracted from sludge were characterized in terms of protein, carbohydrates and DOC. The samples were analyzed by GC-MS to identify the main compounds present in effluents and in EPS extracts. In addition, a laboratory study was conducted to assess the relative importance of degradation and adsorption as removal mechanisms of organic matter in aerobic biological effluent treatment. The characterization results showed the profile of organic matter removal in the treatment system, with removal efficiencies of 85, 78 and 40% for BOD5, DOC and COD, respectively. High removal (40%) was also achieved for the compounds measured as AOX. The SUVA254 relationship increased slightly from 1.13 to 1.43 (L / mg.m). The characterization of EPS from the treatment plant sludge showed that proteins (19.9 mg / g VSS) represented 3.5 times more mass than carbohydrates (6.1 mg / g VSS), the DOC content was 6.0 mg / g VSS. Octadeca-9,12-dienoic and hexadecanoic acids were identified in EPS extracts, indicating the importance of participation of exopolymers in the adsorption of pollutants, since these lipophilic wood extractives were not degraded during the biological treatment and were identified with the same structures in the secondary effluent. In the organic matter adsorption study, the values of DOC, phenols and ASL were significantly lower after treatment with active biomass (AE) than after treatment with inactive biomass (IE) and without biomass (SE). COD and extractives showed no significant difference between AE, IE and SE treatments, although there was a tendency towards lower values of these parameters after AE treatment. EPS protein/carbohydrate ratios were 5.65, 6.95 and 6.05 for AE, IE and the control treatment, respectively. Average parameter values found in the laboratorystudy were higher than those found in the characterization of the EPS fromthe treatment plant sludge. The adsorptive capcity of EPS was verified from the results obtained in this study. / A composição e capacidade de adsorção das substâncias poliméricas extracelulares (EPS) do lodo ativado do sistema de lodos ativados de uma fábrica de polpa kraft branqueada de eucalipto foram investigadas. Amostras de efluente primário e secundário e do lodo biológico foram coletadas mensalmente ao longo de cinco meses. Os efluentes foram caracterizados quantos aos valores das demandas química (DQO) e bioquímica (DBO5) de oxigênio, carbono orgânico dissolvido (COD), halógenos orgânicos adsorvíveis (AOX), lignina solúvel em ácido (LSA), fenóis e absorbância ultravioleta específica (SUVA254). Extratos das EPS do lodo biológico foram preparados e caracterizados quanto aos teores de proteínas, carboidratos e COD. A identificação dos principais compostos presentes nos efluentes e nos extratos de EPS foi realizada por cromatografia gasosa- espectrometria de massa (CGEM). Um estudo laboratorial também foi realizado para avaliar a importânica relativa da degradação e adsorção para a remoção das diferentes classes de compostos orgânicos no tratamento biológico aeróbio. Os resultados da caracterização mostraram o perfil de remoção da matéria orgânica no sistema de tratamento. Houve remoção de 85, 78 e 40% para DBO5, DQOs e COD, respectivamente. Elevada remoção (40%) também foi conseguida para o AOX. A relação SUVA254 apresentou um ligeiro aumento de 1,13 para 1,43 (L/mg.m). A caracterização das EPS do lodo do sistema de tratamento da fábrica mostrou que as proteínas (19,9 mg/g SSV) representaram 3,5 vezes mais massa das EPS do que os carboidratos (6,1 mg/g SSV), o contéudo de COD total foi 6,0 mg/g SSV. Os ácidos octadeca-9,12-dienóico e hexadecanóico foram identificados em extratos de EPS, evidenciando importância da participação dos exopolímeros na adsorção dos poluentes, já que estes extrativos lipofílicos da madeira não foram degradados durante o tratamento biológico, pois puderam ser identificados com as mesmas estruturas no efluente secundário. vii Nos estudos de adsorção da matéria orgânica, os valores de COD, LSA e fenóis totais foram significativamente menores após o tratamento com biomassa ativa (AE) do que após os tratamentos com biomassa inativa (IE) e sem biomassa (SE). Para a DQO e os extrativos, não foi observada diferença significativa entre os tratamentos AE, IE e SE, embora houvesse uma tendência de menores valores desses parâmetros após o tratamento AE. A relação proteína/carboidratos foi de 5,65, 6,95 e 6,05, para AE, IE e o controle, respectivamente. Os valores médios dos parâmetros encontrados no estudo laboratorial foram superiores aos resultados obtidos na caracterização das EPS do lodo sistema de tratamento da fábrica. Através dos experimentos foi possivel verificar a propriedade adsortiva das EPS.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-22T15:58:11Z No. of bitstreams: 1 AlfredoCostaNeto_DISSERT.pdf: 2022328 bytes, checksum: 2983ffa40c26116372d25ff1ff172621 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-07-28T00:26:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AlfredoCostaNeto_DISSERT.pdf: 2022328 bytes, checksum: 2983ffa40c26116372d25ff1ff172621 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-28T00:26:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlfredoCostaNeto_DISSERT.pdf: 2022328 bytes, checksum: 2983ffa40c26116372d25ff1ff172621 (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / Este trabalho avalia o desempenho de uma Esta??o de Tratamento de Esgotos na modalidade lodos ativados em batelada sequencial, localizada em regi?o de temperatura alta. Tamb?m apresenta a analise da degrada??o da mat?ria org?nica e a avalia??o das condi??es de sedimentabilidade do lodo, atrav?s de reatores em escala de bancada, alimentados com licor misto proveniente da ETE em estudo, com diferentes concentra??es de substrato e biomassa. Os resultados mostraram, a alta efici?ncia e estabilidade do processo de tratamento utilizando RSB para esgotos dom?sticos, mesmo com bruscas oscila??es de carga org?nica e hidr?ulicas. A an?lise dos reatores em bancada, com rela??es A/M pr?-definidas, apresentou o comportamento da sedimenta??o e da biodegradabilidade da mat?ria org?nica para essas concentra??es, situando a rela??o A/M nas condi??es de opera??o atual da ETE e a rela??o A/M ?tima (Concentra??o do Substrato por Concentra??o da Biomassa), cujo tempo de sedimenta??o e de biodegradabilidade da mat?ria org?nica obt?m a m?xima efici?ncia operacional. / This paper evaluate the performance of a Wastewater Treatment Plant (WWTP) in sequential batch activated sludge modality with tertiary treatment step, located in high temperature region. It also presents the analysis of organic matter?s removal and the evaluation of sludge sedimentation conditions through reactors in bench scale, fed with different substrate?s and biomass? concentrations, from the WWTP in study. The results showed high efficiency and stability of the treatment process using Sequential Batch Reactors for domestic sewage, even with sudden changes of organic and hydraulic load, reaching more than 90% of efficiency in the removal of biodegradable organic matter. The removal of organic matter and sedimentation tests in bench reactors showed the good performance in respect of the organic matter?s removal, however, the high concentration of micro-organism results in a lower sludge sedimentation rate, which can compromise the quality of the final effluent. The relation Food/Microorganism in the conditions of the WWTP?s current operation showed a value of 0.06 gCOD/gVSS.d. and zonal sedimentation velocity of 0.59 m/h, the great ratio of the concentration of the substrate by biomass concentration, which obtained the maximum operational efficiency, showed a value of 0.09 gCOD/gVSS.d. and zonal sedimentation velocity of 1.4 m/h.

Os lixiviados de aterros de resíduos sólidos urbanos possuem um potencial poluidor que necessita de atenção por parte das autoridades no assunto Universidade, Estado, Iniciativa Privada. Atualmente têm sido pesquisadas tecnologias para esse tratamento que sejam capazes de assimilar as variações de volume e de carga orgânica dos mesmos. O tratamento biológico combinado de lixiviados em Estações de Tratamento de Esgoto mostrase uma alternativa viável. Neste trabalho foi avaliado o tratamento combinado de lixiviado e esgoto em uma Planta Piloto de lodos-ativados, instalada na ETE de Icaraí/Niterói (RJ). O estudo foi desenvolvido com percentuais de lixiviado nas proporções de 0,5 a 2,5% em relação ao esgoto (volume/volume). Em termos de carga de DQO, os percentuais foram de 1,9 a 8,7% de carga equivalente ao lixiviado adicionado. Na Planta Piloto os resultados indicaram redução média de DQO de 73% ao longo de todo o monitoramento, sendo alcançadas remoções acima de 90%. Valores médios de DQO remanescente no efluente da planta piloto variaram de 43 a 134mg/L. Quanto às remoções médias de nitrogênio amoniacal foram alcançados valores de 80 a 97%. A redução de matéria orgânica, em termos de COD foi de 73%. Também foram monitorados reatores aeróbios em bancada de modo a avaliar possíveis interferências no desenvolvimento do lodo biológico. Foram operados reatores em regime de batelada e em regime contínuo. Os reatores não indicaram prejuízos ao lodo biológico em função do acréscimo de lixiviado para os percentuais de mistura 0,5 a 2,5% de lixiviado. Foram observadas reduções de DQO acima de 80%. As remoções de nitrogênio amoniacal foram maiores no reator operado em regime de batelada (>80%). Os resultados obtidos demonstram a viabilidade técnica do tratamento combinado e não indicaram interferência negativa no tratamento, em se tratando de redução de DQO, com o aumento da percentagem de lixiviado. Problemas na sedimentabilidade do lodo biológico foram observados ao longo de todo o período de operação da planta piloto, não havendo indicação de perda de sua qualidade em função das diferentes concentrações de lixiviado na alimentação. / The leachate of municipal solid wastes landfills have a pollution potential that requires attention from public authorities, from universities, and private sector. Researches to leachate treatment considering its volume variation and organic charge has been developing in many places. Besides the efectiveness the researches have to conidered economic aspects. The combined biological treatment of leachate in sewage treatment plants seems to be a viable alternative. This work evaluated the combined treatment of leachate and sewage in a pilot scale plant of activated sludge, installed in the sewage treatment plant of Icaraí/Niterói (RJ). The study was developed with percentages of leachate from 0,5 to 2,5% in relation of sewage (volume/volume). In terms of COD load, the percentages were of 1,9 to 8,7% of load equivalent to added leachate. In the pilot scale the results showed an average COD reduction of 73%, with some results above 90%. Average values of remaining COD in the effluent of the pilot scalet varied from 43 to 134 mg/L. As regards the average removals of ammonia nitrogen, values from 80 to 97%. The reduction of organic matter in terms of DOC was 73%. Aerobic bench scale reactors were also run in order to evaluate possible interference in the development of biological sludge. Batch and continuous reactors were operated. The reactors did not indicate damage to biological sludge due to the adding of leachate in percentages of 0,5 to 2,5%. COD reductions above 80% were observed. The removals of ammonia nitrogen were higher in batch reactor (>80%). The obtained results demonstrate the technical feasibility of combined treatment and did not indicate negative interference for COD reduction, with the leachate rate utilized. Throughout the operation period of the pilot plant problems with sludge sedimentation were observed, but it seems interfere very few in the treatment performance.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-26T14:51:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Ferreira, Ana Linda (TESE) EngCivil14.pdf: 3085122 bytes, checksum: d948f8fbcdf65b938ccf579d975895d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-26T14:51:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Ferreira, Ana Linda (TESE) EngCivil14.pdf: 3085122 bytes, checksum: d948f8fbcdf65b938ccf579d975895d1 (MD5) Previous issue date: 2014-06-30 / CAPEs / O aporte excessivo de nutrientes como o fósforo e o nitrogênio são uma das principais causas da eutrofização das águas, um grave problema ambiental resultante de descargas de efluentes domésticos e industriais, bem como do uso intensivo de fertilizantes em campos agrícolas. Não obstante, é preocupante o facto das reservas de fósforo estarem a diminuir mundialmente. Este trabalho objetiva a remoção simultânea de fósforo e nitrogênio e o estudo das condições de funcionamento para o estabelecimento de uma comunidade específica de microrganismos para esse fim, tratando efluente real de origem domestica. Para isso foram instalados dois reatores em batelada sequencial com 140L de volume útil na ETE Mangueira em Recife/PE. Os resultados revelam que a adição de propionato para o enriquecimento do lodo melhora a sua sedimentabilidade enquanto que a adição de acetato favorece o desenvolvimento de organismos filamentosos. A aplicação de aeração continua inibiu a nitrificação e desnitrificação simultânea, enquanto que a aeração escalonada favoreceu esse processo. Dependendo da forma de como se procede a aeração do reator é possível reduzir a fonte de carbono na fase anóxica e também o TDH global de operação do reator. Foi possível remover DQO com eficiência acima de 90%, além de remover nitrogênio e fósforo em reatores RSB, mesmo com esgotos diluídos. A remoção de fósforo ocorreu através do mecanismo de remoção biológica de fósforo avançado (EBPR). / Excessive discharges of nutrients like phosphorus and nitrogen are one of the main causes of water eutrophication, a serious environmental problem resulting mainly from discharges of domestic and industrial effluents as well as the intensive use of fertilizers in agricultural fields. Nevertheless, it is being motif of concern that phosphorus reserves are declining worldwide. This work aims for simultaneous removal of phosphorus and nitrogen and the study of the operating conditions for the establishment of a specific community of microorganisms for this purpose, treating real domestic wastewater. For this two reactors were installed in sequencing batch with 140L working volume in ETE Mangueira in Recife / PE. The results show that the addition of propionate to the enrichment of the sludge settle ability improves their while adding acetate favors the growth of filamentous organisms. The application of continued aeration inhibited simultaneous nitrification and denitrification (SND), while the stepped aeration favored this process. Depending on how one proceeds as aeration reactor is possible to reduce the carbon source in the anoxic phase and also the overall HRT of reactor operation. COD could be removed with efficiency above 90%, in addition to removing nitrogen and phosphorus in SBR reactors, even with diluted sewage. The phosphorus removal occurred through the mechanisms of Enhanced Biological Phosphorus Removal(EBPR).

Este estudo foi motivado pela necessidade de se tratar o excesso de vazão afluente às estações de tratamento de esgoto, que ocorre em dias de chuvas intensas. A hipótese central deste estudo é a de que a adoção de processo físico-químico para o tratamento de esgoto excedente diluído, pode ser vantajosa em relação ao aumento da capacidade com a ampliação dos sistemas exclusivamente biológicos. A pesquisa foi desenvolvida na ETE Martim de Sá da SABESP, localizada em Caraguatatuba/SP, onde o esgoto é tratado por lodos ativados em bateladas sequenciais. Estudou-se a variação da vazão de esgoto afluente na época de chuvas, bem como o funcionamento das bateladas. Além disso, foi avaliado o emprego da coagulação, floculação e sedimentação em decantador laminar para tratar o excesso de vazão com aplicação de sulfato de alumínio, cloreto férrico e polímero catiônico em uma estação piloto, após a realização de ensaios em escala de bancada em aparelho de Jar Test. O monitoramento da vazão afluente mostrou que em dias de chuvas e com ocorrência de desvios, a vazão máxima foi 220 L/s, ou seja, até 6 vezes maior que a vazão média de tempo seco. Para esta situação, o processo físico-químico pode tornar-se uma alternativa promissora, devido à sua capacidade de trabalho sob altas vazões em instalações de menor porte. Nos ensaios para se avaliar o tratamento físico-químico utilizou-se esgoto bruto pertencente a duas faixas de DBO: 50 e 100 mg/L e taxa de aplicação superficial no decantador de 76,82 m³ / m² / dia. A melhor dosagem de produto químico utilizada para tratar o esgoto bruto da faixa de DBO igual a 50 mg/L foi 40mg/L de cloreto férrico mais 0,5mg/L de polímero catiônico resultando em efluentes com DBO média de 26mg/L. Para o esgoto bruto da faixa de DBO igual a 100 mg/L a melhor dosagem foi a de 60mg/L de cloreto férrico, com DBO média dos efluentes igual a 44mg/L. Para esta faixa de trabalho é recomendável prever a aplicação de polímero. Por esta pesquisa concluiu-se que é possível atender aos limites legais de qualidade do esgoto tratado com o emprego do tratamento físico-químico, além disso produziu elementos importantes para subsidiar a avaliação econômica para a implantação desta tecnologia em paralelo ao sistema de lodo ativado nas situações de sobrecarga hidráulica. No entanto, a análise do fluxograma do funcionamento da estação com o processo de lodos ativado em bateladas, indicou que é possível efetuar o tratamento da vazão de 220 L/s pelo processo biológico. Assim, é recomendável a implantação do tratamento físico-químico somente se, após a realização do teste em escala real do funcionamento das bateladas com a vazão de 220 L/s, o tratamento biológico não atender aos padrões estabelecidos. / This study was motivated by the need to treat high wastewater influent exceeding in sewage treatment plants, which occurs on days of heavy rain. The central hypothesis of this study is that the physical-chemical process to treat dilute sewage overflow, it can be advantageous with respect to increased capacity and expansion of biological systems. The research was conducted in ETE Martim de Sá (SABESP), located in Caraguatatuba / SP, where the sewage is treated by sequencing batch reactor. It was studied the variation of the flow of wastewater during the rainy season, and the operation of the batch. Furthermore, it was evaluated the use of coagulation, flocculation and sedimentation in plate settler with application of aluminium sulfate, ferric chloride and cationic polymer in a pilot plant, after the testing of bench scale apparatus in Jar Test. Monitoring the inflow showed that on days of rainfall and bypass, the maximum flow was 220 L/s, up to 6 times the dry weather average flow. For this situation, the physico-chemical process may become a promising alternative, due to its ability to work under high flow rates in smaller facilities. In tests to evaluate the physical-chemical treatment was used two kinds of raw sewage: 50 and 100 mg/L BOD, overflow rate used in the plated settling tank was 76.82 m³/m² / day. The best dosage of chemical used to treat the raw sewage BOD of 50 mg/L was 40 mg/L ferric chloride plus 0.5 mg/L of cationic polymer, resulting in average effluent with BOD of 26 mg/L. For the raw sewage of the range BOD of 100 mg/L, 60 mg/L ferric chloride was the best dosage with an average BOD of effluent equal to 44 mg/L. For this range of work is recommended to provide for the application of polymer. This research concluded that it is possible to comply with the legal standard of treated sewage with physical-chemical treatment, also produced evidence that can help in the economic evaluation for the implementation of this technology in parallel with the activated sludge system in hydraulic overload situations. However, analysis of the flow diagram of operation of the station with the sequencing batch reactor, indicated that it is possible to make the treatment of flow of 220 L/s by the biological process. Therefore, is recommend the implementation of physical-chemical treatment only if after the test-scale operation of the batches with the flow rate of 220 L/s, the biological treatment doesn\'t meet the established standards.

O lixiviado de aterro sanitário é um efluente gerado a partir da mistura de líquidos produzidos na degradação de resíduos sólidos e a água pluvial que infiltra o depósito de material. Estudos na literatura, abordando tratamento de lixiviados de aterro sanitário, indicam que os processos biológicos podem não ser suficientes para que os padrões de lançamento vigentes na legislação sejam cumpridos. Neste contexto os processos oxidativos avançados estão sendo apontados como uma alternativa atrativa para efluentes que apresentam baixa biodegradabilidade. A presente pesquisa objetivou avaliar, em escala de bancada, a tratabilidade do lixiviado de aterro sanitário com aplicação do tratamento de oxidação eletroquímica seguida pelo tratamento biológico de um sistema de lodos ativados operado em batelada. A eletro-oxidação promove a remoção ou degradação de espécies poluentes, direta ou indiretamente, por meio de processos que não necessitam de adição de grandes quantidades de produtos químicos. Nos ensaios realizados com lixiviado bruto e com lixiviado alcalinizado submetido ao tratamento físico-químico de air stripping não houve necessidade de adicionar eletrólitos suporte para a oxidação química ocorrer e ao longo de tais ensaios a matéria foi mensurada quanto à DQO, COT e COD. Quando aplicada a eletro-oxidação no lixiviado bruto (sem tratamento prévio), houve 87% de remoção de DQO utilizando o anodo DDB com aplicação de 48 A h L-1 (densidade de corrente de 100 mA cm-2) e 65% de remoção da DQO quando utilizado o anodo DSA, nas mesmas condições. Analogamente, foram obtidos valores percentuais de remoção de COT de 70 e 60%, respectivamente e ainda 61 e 67% em relação ao COD. A fim de se complementar os estudos quanto à atuação da eletroquímica no tratamento do lixiviado de aterros sanitários, o efluente eletro-oxidado foi adicionado a um sistema de lodos ativados em duas proporções volumétricas distintas (2,5 e 5%) combinadas com esgoto sanitário (97,5 e 95%, respectivamente). Para controle e possível análise na eficiência, foram realizados ensaios com lixiviado bruto (5% de lixiviado bruto e 95% de esgoto sanitário) e somente esgoto sanitário (100%). Foram obtidos valores de remoção de DQO de: 75% em condição 100% esgoto sanitário, 64% com adição 2,5% de lixiviado eletro-oxidado, 57% com adição de 5% de lixiviado eletro-oxidado e 38% com adição de 5% de lixiviado bruto, além de valores percentuais de remoção de COT em cerca de 56, 52, 47 e 37%, respectivamente. E ainda foram obtida remoções nos valores de DBO na ordem de 91, 87, 64 e 24%, respectivamente. De forma geral, o sistema combinado proposto atingiu eficiências consideráveis e se mostrou compatível com o intuito de se estudar o aumento da tratabilidade por meio da aplicação de processos eletroquímicos em lixiviado bruto. / The landfill leachate is a wastewater generated from the mixture of liquids produced in the degradation of solid waste and rainwater that infiltrates the landfill. Studies in the literature approaching the treatment of landfill leachate indicate that biological processes may not be sufficient for the discharge standards prevailing in the present legislation. In this context the advanced oxidation processes (AOP) are being singled out as an attractive alternative for wastewater with a low biodegradability. This study aimed to evaluate, in a bench scale treatability of landfill leachate treatment with application of electrochemical oxidation followed by biological treatment of an activated sludge batch system. The electro-oxidation promotes the removal or degradation of pollutants species directly or indirectly, through processes which do not require addition of large amounts of chemicals. For tests with raw leachate and leachate with alkaline subjected to physico- chemical treatment of air stripping, there was no need to add support for electrolytes and chemical oxidation occurs over such trials the subject was measured as the COD, TOC and DOC. When applied the electro-oxidation in the raw leachate (without treatment) was reached 87% for COD removal using the DDB anode with the application of 48 L h-1 (current density 100 mA cm-2) and 65% COD removal when using the DSA anode under the same conditions. Similarly, the percentage values of TOC removal are 70 and 60 % respectively and also 61 and 67% compared to the DOC was obtained. In order to complement the studies regarding the performance of the electrochemical treatment of landfill leachate, the electro-oxidized effluent was added to an activated sludge system in two different volume ratios (2,5 and 5%) combined with sewage (97.5 and 95%, respectively). For control and possible efficiency analysis, testing with raw leachate (5% and 95 % crude leachate sanitary sewer) and only sanitary wastewater (100 %) were performed. Values of COD removal was obtained: 75% in 100% sewage condition, 64% with addition of 2,5% leachate electro- oxidized , with 57% addition of 5% leachate electro- oxidized and 38% with the addition of 5% raw leachate , and percentage values of TOC removal by about 56, 52, 47 and 37% , respectively. And BOD removal values were obtained in the order of 91, 87, 64 and 24%, respectively. In general, the proposed combined system has achieved considerable efficiency and proved to be compatible with the aim of studying the increased tractability through the use of electrochemical processes raw leachate.