Orientador: Edson Aparecido Abdul Nour / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-22T06:33:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_GuilhermePiodosReis_M.pdf: 5051359 bytes, checksum: a6baba0b1f286eae52fc0c8f180ebf48 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: As vantagens do sistema combinado anaeróbio/aeróbio estão relacionadas às remoções de matéria orgânica e nutrientes, além de poder realizar a recirculação de lodo aeróbio excedente para a unidade anaeróbia a fim de garantir sua estabilidade, simplificando etapas do tratamento do lodo. Porém são poucos os estudos que enfatizam a avaliação da qualidade do lodo de descarte gerado em sistemas combinados que realizam apenas a recirculação do efluente tratado, sem a recirculação do lodo. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo avaliar um sistema combinado anaeróbio/aeróbio, em escala de bancada, composto por filtro anaeróbio - FA (volume útil de 32,6 L) seguido de biofiltro aerado submerso - BAS (volume útil de 17,6 L) e de decantador secundário - DEC (volume útil de 7,2 L) com ênfase na recirculação do efluente e na caracterização do lodo gerado. A operação foi realizada de forma a manter otimizada tanto a remoção da matéria orgânica carbonácea e nitrogenada. A alimentação do sistema ocorreu com vazão constante de esgoto sanitário, produzindo um tempo de detenção hidráulica de 23,13 h. Foram avaliadas 5 razões de recirculação do efluente tratado: 0,5; 1,5; 2,0; 4,0 e 6,0 vezes a vazão do efluente bruto. Dentre os principais resultados destaca-se a não influência da razão de recirculação na eficiência de remoção de matéria orgânica, avaliada na forma de DQO, cujos valores se situaram entre 89 a 90%. A cada aumento no valor da razão de recirculação, até o valor de 4,0, houve uma diminuição da concentração de N-NH3 no efluente tratado, com valor de 3,2 ± 9,5 mg N-NH3 L-1, ocasionado tanto pelo efeito de diluição (aumento da recirculação), quanto pela conversão do N-NH3 a compostos oxidados de nitrogênio. A razão de recirculação de 6,0 vezes provocou um aumento na concentração de nitrogênio amoniacal no efluente tratado, 15,2 ± 9,5 mg N-NH3 L-1, indicando ser uma limitação para o processo. O monitoramento da qualidade do lodo de descarte no sistema combinado ocorreu no FA, BAS e DEC, onde foram utilizados como indicadores a relação de sólidos suspensos voláteis/sólidos suspensos totais (SSV/SST) e carbono orgânico total (COT). Esses valores foram correlacionados com aqueles obtidos em ensaio adaptado de respirometria de Bartha, utilizado com a finalidade de obter uma maior compreensão sobre o grau de estabilidade biológica. Apesar do lodo descartado do DEC possuir SSV/SST de 0,92 a 0,94, ele apresentou menores taxas de produção específica de CO2 no ensaio de respirometria, 0,056 a 0,073 mg CO2 mg SSV-1 dia-1. Como referência utilizou-se lodo não estabilizado de uma ETE em escala real, que apresentou valor médio de 0,087 ± 0,020 mg CO2 mg SSV-1 dia-1, com uma relação de SSV/SST de 0,70. O conjunto dos resultados, em especial o ensaio de respirometria, indicou que o lodo de descarte do DEC apresentava estabilização biológica, não havendo a necessidade de sua recirculção para a unidade anaeróbia / Abstract: The advantages of the combined anaerobic/aerobic relate to the removal of organic matter and nutrients, and can accomplish the recirculation of the surplus aerobic sludge to anaerobic unit to ensure its stability, simplifying steps of sludge treatment. But there are few studies that emphasize the quality evaluation of sludge discard generated in combined systems that perform only the recirculation of treated effluent without recirculation of sludge. Thus, this study aimed to evaluate a system combined anaerobic/aerobic, bench scale, composed of anaerobic filter - AF (useful volume of 32,6 L) followed by aerated submerged biofilter - ASB (useful volume of 17,6 L) and settling tank - ST (volume of 7,2 L) with emphasis on recirculation of the effluent and sludge generated in the characterization. The operation was performed in order to maintain optimal removal of both carbonaceous and nitrogenous organic matter. The system feeding occurred with constant flow of sewage, producing a hydraulic retention time of 23,13 h. We evaluated 5 reasons recirculation of treated effluent: 0,5; 1,5; 2,0; 4,0 and 6,0 times the flow of raw wastewater. Among the main results stands out the not to influence the recirculation ratio on removal efficiency of organic matter, measured as COD, whose values were between 89 - 90%. Every increase in the value of the recirculation ratio, until the value of 4,0, there was a decrease in the N-NH3 concentration in the treated effluent with a value of 3,2 ± 9,5 mg N-NH3 L-1, so much occasioned for the dilution effect (increased of the recirculation), and by the conversion of ammonia nitrogen for oxidized nitrogen compounds. The reason of recirculation of 6,0 times provoked an increase in the concentration of ammonia nitrogen in the treated effluent, 15,2 ± 9,5 mg N-NH3 L-1, indicating to be a limitation the process. The monitoring of the quality of the discard sludge in the combined system happened in the AF, ASB and ST, where they were used as indicators the relationship to volatile suspended solids/total suspended solids (VSS/TSS) and total organic carbon (TOC). These values were correlated with those obtained from respirometry assay adapted from Bartha's respirometric method, used in order to obtain a better understanding of the degree of biological stability. In spite of the discarded sludge of ST to possess VSS/TSS of 0,92 to 0,94, it presented smaller taxes of specific production of CO2 in the respirometry assay, 0,056 to 0,073 mg CO2 mg VSS-1 dia-1. As a reference we used non-stabilized sludge from a full-scale WWTP, which showed a mean value of 0,087 ± 0,020 mg CO2 mg VSS-1 dia-1, with a ratio of VSS/TSS 0,70. The set of results, in particular the respirometry test indicated that the discard sludge of ST had biological stabilization, without the need to drive your recirculation anaerobic / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Denis Miguel Roston / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-23T23:39:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mansor_MariaTeresaCastilho_M.pdf: 4124494 bytes, checksum: 3a1d74ce42c01fba1b30f24428a04f4e (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este traballio visou avaliar, por um período de seis meses (set/97 a fev/98), o desempenho de leitos com escoamento subsuperficial, cultivados com macrófitas emergentes, no tratamento de águas residuárias primárias do Centro Pluridisciplinar de Pesquisas Químicas, Biológicas e Agrícolas da UNICAMP. O experimento consistiu na implantação e operação de uma planta piloto composta por quatro leitos -área de 4,24 m2e altura de 0,60 m -construídos em blocos de concreto acima do níveldo solo. O desempenho dos leitos foi comparado em termos de redução de demanda quúnica de oxigênio, remoção de nitrogênio como total Kjeldabl, fósforo total como pol-, coliformes totais e fecais, considerando-se o tamanho da brita usada como meio suporte nos leitos (55 a 90 mm ou 90 a 135 mm), a presença de macrófitas (um dos leitos permaneceu sem cultivo para controle do experimento) e a espécie cultivada (a espécie híbrida Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L. ou a espécie Eleocharis fistulosa). Uma taxa orgânica média de 142,6 KgDQOlha.dia foi aplicada aos leitos; estimou-se o tempo médio de detenção hidráulica em 2,5 dias. Para as análises químicas, os melhores resultados médios mensais foram obtidos nos leitos cultivados, contendo brita de 55-90 mm como meio suporte. A máxima redução de DQO, igual a 82,7%, e a máxima remoção de fósforo total como pol-, igual a 86,4%, foram obtidas no leito cultivado com Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L.. A máxima remoção de nitrogênio como total Kjeldabl, igual a 91,8%, foi obtida no leito cultivado com Eleocharis fistulosa. No geral, obteve-se um acréscimo no número mais provável de coliformes totais e fecais no efluente de todos os leitos; porém, neste caso os resultados foram inconclusivos por restrições impostas pelo relativamente pequeno conjunto de dados. Todos os resultados obtidos neste experimento devem ser considerados informativos acerca do desempenho dos leitos na sua concepção, ao invés de medidas de seu desempenho médio após estabelecimento das plantas. Através de processamento de imagens, calculou-se o comprimento das raizes de Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L. transplantadas em leitos contendo brita de 90-135 mm e 55-90 mm como 1.161 me 1.315,8 m, respectivamente. As áreas superficiais totais médias de raiz contidas em cada leito, estimadas a partir destes valores, foram de 1.011 m2 e 1.145,8 m2, respectivamente. Quanto 'a adaptação das espécies cultivadas nos leitos, a E/eocharis mostrou-se mais resistente e vigorosa que a Typha em relação às condições adversas enftentadas durante o transplante e adaptação, porém apresentou desenvolvimento mais lento em termos de lançamento de brotos, crescimento e espalhamento no leito, devido às características peculiares da espécie / Abstract: In this study, four pilot-scale subsurface flow constructed wetlands (4xlm, depth 0.6m) were tested for the treatment of primary settled wastewater ttom CPQBA - UNICAMP. The units were constructed above soillevel with concrete bricks. Experiments were carried out over a period of 6 months (sept/97 to febr/98) to compare the influence of the graveI media size range (135-90 mm or 55-90 mm) and presence of macrophytes (the hybrid specie Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L. or the specie Eleocharis fistulosa) on the eft1uent quality - one unit was kept unplanted. The averaged loading rate applied to the units was 142.6 kgCOD/ha.d and the estimated hydraulic retention time was 2.5 days. The units performances were measured by comparing monthly averaged reduction concentrations of 1000sof chemical oxygen demand, total phosphorus as PO/-, nitrogen as total Kjeldahl, and MPN of total and fecal coliforms. To date, the results indicate that the planted units filled with gravei media size ranging ttom 55 to 90 mm showed a higher COD and nutrient removal. The Eleocharis spp. unit showed the greatest TKN uptake capacity (91,8%) while the Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L. unit showed better result in removing COD and total phosphorus (82,7% and 86,4%, respectively). However, there were not improvements in the eft1uentquality concerning total and fecaI coliforms during the period of monitoring - despite the increase in MPN of total and fecal coliforms obtained, the small set ofresults did not alIow conclusions in this case. Total averege removal.results for alI the parameters analyzed will only be obtained after complete vegetation establishment in the units. Estimates of initial averaged superficial root area for the 135-90 mm and 55-90 mm Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L. units were obtained through an image processing method as being 1012m2and 1146.93m2,respectively. This species showed fàster propagation in the units, despite its more difficult adaptation to them, compared to Eleocharisfistulosa / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientadores: Peterson Bueno de Moraes, Edério Dino Bidóia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T03:26:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Claro_ElisMarinaTurini_M.pdf: 2348408 bytes, checksum: 866377db43cbdf888b73040dcfb89167 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O uso de tecnologias alternativas de tratamento de água contribui para suprimir limitações e inconvenientes oriundos dos processos convencionais de tratamento. Dentre estas, destaca-se a fotocatálise heterogênea, a qual foi utilizada nesse trabalho visando redução da concentração de matéria orgânica, nitrito, inativação de coliformes totais e Escherichia coli da água do rio Piracicaba, para ser utilizada como água de entrada em uma ETA. Avaliou-se o processo fotocatalítico utilizando TiO2 P25 e ZnO comercial além de fotocatalisadores dopados sintetizados (SiZnO, N-SiZnO, F-N-SiZnO, N-SiZnO + NH4Cl, TiO2 + NaOH, TiO2 + NH4OH e TiO2 + NH4F) nas concentrações 1,0 g l-1 e 0,5 g l-1, submetidos à ação de três fontes de radiação distintas (lâmpada de vapor de mercúrio de 250 W, simulador solar e um reator utilizando LED UV de 0,12 W), avaliando-se a toxicidade com sementes de alface (Lactuca sativa). Os resultados demonstraram que em 0,5 g L-1 dos fotocatalisadores, melhor concentração estudada, todos apresentaram atividade fotocatalítica, sendo que nenhum dos sintetizados foram capazes de proporcionar degradação superior ao TiO2 e ao ZnO para tratamento da água do rio. Os melhores resultados dos fotocatalisadores sintetizados foram obtidos com o N-SiZnO para remoção de matéria orgânica em 60 minutos (37% para vapor de mercúrio) e inativação de micro-organismos maiores que 4,0 log para coliformes totais e E. coli, utilizando vapor de mercúrio em 30 minutos de tratamento, além de apresentar a menor fitotoxicidade para as três fontes de radiação. A lâmpada de vapor de mercúrio foi a que apresentou resultados mais satisfatórios em 60 minutos de tratamento. Para o nitrito, não houve redução nas concentrações em 60 minutos de tratamento em relação à inicial, porém, ocorreu aumento nos valores de nitrito em 15 minutos de tratamento, indicando provável oxidação a nitrato. A fotocatálise heterogênea poderia ser aplicada para utilização como tratamento de água de entrada de uma ETA convencional de ciclo completo, entretanto, devido à necessidade de separação dos fotocatalisadores da água e aumento da toxicidade, é recomendado uma minuciosa análise de custo x benefício / Abstract: The use of alternative technologies for water treatment contributes to suppress limitations and disadvantages of conventional processes. Among the promising technologies, there is heterogeneous photocatalysis which was used in this work in order to reduce the concentration of organic matter, nitrite, inactivation of total coliforms and Escherichia coli in samples of water from Piracicaba River, to be used as primary feed for a Municipal Water Treatment Plant (MWTP). We evaluated the photocatalytic process using TiO2 P25 (Degussa) and commercial ZnO as well as synthesized photocatalysts doped (SiZnO, N-SiZnO, F-N-SiZnO, N-SiZnO + NH4Cl, TiO2 + NaOH, TiO2 + NH4OH and TiO2 + NH4F) in concentrations of 1.0 g L-1 and 0.5 g L-1 irradiated under three different sources (high-pressure mercury vapor lamp, solar simulator and UVLED) and monitoring the toxicity with lettuce seeds (Lactuca sativa). The results showed that 0.5 g L-1 was the best concentration; at this value all photocatalysts presented photo-activity whereas none of the synthesized was able to overcome the degradation rates observed by the TiO2 and ZnO. The best results were obtained by photocatalysts synthesized with N-SiZnO irradiated by the high-pressure mercury lamp: 37% of organic matter removal (60 minutes) and inactivation of microorganisms higher than 4.0 log for total coliforms and E. coli (after 30 minutes of treatment), besides to result in the smallest phytotoxicity of the three radiation sources. The use of mercury vapor lamp showed the best results for 60 minutes of treatment time. No fall in the nitrite concentration was obtained during 60 minutes of treatment although a rise in the nitrite concentration has been observed in 15 minutes, which may indicate probable oxidation to nitrate. The proposed photocatalysts could be applied for treating inlet water's at MWTP; however, due to necessity of separation of solution water-photocatalyst and due to small increase of values observed in the toxicity tests, a detailed cost-benefit analysis is recommended / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestra em Tecnologia