Orientador: Edson Aparecido Abdul Nour / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-17T07:54:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Foco_MarioLuizRodrigues_M.pdf: 3471759 bytes, checksum: 1643f91209e0cdb8cb1ba9502091e4a1 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Sistemas de tratamento concebidos a promover a diminuição das concentrações: de amônia por meio da nitrificação e de Nitrogênio Total (NT) utilizando desnitrificação, são necessidades cada vez maiores para diminuir os impactos causados nos ecossistemas aquáticos quando do aporte de espécies nitrogenadas. Estudou-se o desempenho de um sistema combinado anaeróbio/aeróbio, tratando esgoto sanitário, do complexo hospitalar, da Unicamp, constituído por filtro anaeróbio (FA) seguido de biofiltro aerado submerso (BAS), empregados para a conversão de matéria orgânica e nitrogênio amoniacal, sem a recirculação de biomassa das unidades. A desnitrificação foi avaliada pelo encaminhamento do efluente formado no BAS para o FA, onde em ambiente redutor os doadores de elétrons utilizados foram os compostos orgânicos de rápida biodegradação presentes no esgoto bruto e os ácidos orgânicos formados no processo anaeróbio. O estudo foi dividido em 3 etapas experimentais: 1ª etapa, avaliou-se a conversão de matéria orgânica em dois regimes hidráulicos (TDH total de 23,2 e 20,9 h); 2ª etapa, buscou-se estabelecer o processo e a biomassa relacionada a nitrificação, em dois regimes hidráulicos (TDH total de 18,6 e 13,9 h); 3° etapa, avaliou-se a possibilidade de desnitrificação em dois regimes hidráulicos diferenciados pela ausência e presença de recirculação do efluente tratado pelo BAS, a razão de 0,5 (ambos com TDH total de 18,6 h) A melhor condição operacional (12,1 h no FA e 6,5 h no BAS), apresentou redução das concentrações de DQO, DBO e SST, respectivamente, de 93 ± 3 %, 99 ± 1 % e 98 ± 2 %, com concentrações médias efluentes de 48 ± 9 mg DQO L-1, 5 ± 1 mg DBO L-1 e 3 ± 2 mg SST L-1 (2° etapa), não havendo diferenças significativas (p>0,05) com o desempenho da 3° etapa. Nesta sem recirculação, com TCN de 0,22 ± 0,02 kg N-NH3 m-3 d-1 e TCO de 0,91± 0,31 kg DQO m-3 d-1, alcançou-se nitrificação no BAS de 0,10 ± 0,05 kg N-NO3- m-3 d-1, relação C/N de 4 ± 1,5 e conversão de NH3 de 54 ± 20 %; na 3° etapa com recirculação, com TCN de 0,34 ± 0,05 kg N-NH3 m-3 d-1 e TCO de 0,81 ± 0,16 kg DQO m-3 d-1, alcançou-se nitrificação no BAS de 0,17 ± 0,02 kg N-NO3- m-3 d-1, C/N de 3,4 ± 0,6, conversão de NH3 de 61 ± 20 % e de NT de 43 ± 10 %. No FA em virtude da recirculação de efluente a uma razão de 0,5 a taxa de carregamento de nitrato aplicada foi de 0,024 ± 0,011 kg N-NO3- m-3 d-1 com 89 ± 3 % de conversão. A recirculação do efluente não interferiu na conversão de matéria orgânica, indicando que a configuração e operação proposta está adequada a atender as expectativas sobre sua robustez e possibilidade de reduzir a concentração de carbono orgânico e compostos de nitrogênio, influenciou positivamente em relação a regulação da relação C/N no BAS, porém a recirculação foi insuficiente para promover a regulação da relação C/N-NOx no FA e possibilitar o aumento da conversão de nitrato / Abstract: Treatment systems designed to reduced concentrations ammonia through nitrification and Total Nitrogen (TN) using denitrification, are growing needs to reduce to the impacts on aquatic ecosystems by discharge of nutrients. Evaluated the performance combined anaerobic/aerobic system to treat sewage of the hospital complex, Unicamp, consisting of anaerobic filter (AF) followed by aerated submerged biofilter (ASB) used for the conversion of organic matter and ammonia nitrogen without recirculation of biomass between reactors. Denitrification was evaluated by recirculating part of the effluent formed in the ASB for the AF, in environment reducing where the electron donors used were those organic compounds of rapid biodegradation present in raw sewage and organic acids formed in the anaerobic process. The study was divided into three experimental steps. Step 1, evaluated the conversion of organic matter in two hydraulic regimes (total HRT of 23.2 and 20.9h), step 2, tried to establish the process and biomass related to nitrification in two HRT (18.6 and 13.9h), step 3, evaluated the possibility of denitrification in two HRT distinguished by the absence and presence of recirculation of treated effluent by ASB, ratio of 0.5 (both with HRT of 18.6h) The best operating condition (12.1h in AF and 6.5h in ASB) showed conversion efficiencies of COD, BOD and TSS, respectively, 93 ± 3% 99 ± 1% and 98 ± 2%, with average effluent concentrations of 48 ± 9 mg COD L-1, 5 ± 1 mg L-1 BOD and TSS 3 ± 2 mg L-1 (2nd stage), no differences significant (p>0.05) with the performance of the 3rd step. In this without recirculation, with NLR to 0.22 ± 0.02 kg NH3 m-3 d-1 and OLR 0.91 ± 0.31 kg COD m-3 d-1, was reached in nitrification ASB 0.10 ± 0.05 kg NO3- m-3 d-1, C/N of 1.5 ± 4, and NH3 conversion of 54 ± 20%, while on the 3rd stage with recirculation, with the NLR 0.34 ± 0.05 kg NH3 m-3 d-1 and OLR 0.81 ± 0.16 kg COD m-3 d-1, was reached in ASB nitrification of 0.17 ± 0.02 kg NO3- m-3 d-1, C/N of 3.4 ± 0.6, NH3 conversion of 61% ± 20 and NT 43 ± 10%. In the AF due to the effluent recycle ratio of 0.5 to nitrate loading rate applied was 0.024 ± 0.011 kg NO3- m-3 d-1 with 89 ± 3% conversion. The recirculation did not affect the conversion of organic matter and indicated that the proposed configuration and operation is adequate to meet the expectations of its robustness and ability to reduce the concentration of organic carbon and nitrogen compounds, positively influenced regarding the regulation of C/N ratio in ASB, but this was insufficient to promote the regulation of the C/N-NOx ratio in AF and to increase the conversion of nitrate / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Edson Aparecido Abdul Nour / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-07T10:54:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Domingues_LigiaMaria_M.pdf: 3689935 bytes, checksum: 34e7505224ee444054fb9606a9599e36 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho fundamentou-se na concepção, construção e operação de um sistema combinado anaeróbio-aeróbio, constituído de filtro anaeróbio (FA) e biofiltro aerado submerso (BAS), em escala de laboratório, aplicado ao tratamento de esgoto sanitário. Para atingir o objetivo principal de avaliar o desempenho global do sistema, o trabalho foi dividido em 3 etapas: estudo hidrodinâmico, avaliação da partida e avaliação da nitrificação em diferentes TDH. Baseado numa rotina de monitoramento dos parâmetros físicos, químicos e microbiológicos foi possível avaliar e adequar as condições requeridas para a nitrificação. Verificou-se o desempenho do sistema para diferentes taxas de carregamento volumétrico orgânico e de amônia, relacionando-o com as populações de bactérias nitrificadoras existentes. Constatou-se que remoção de matéria orgânica alcançada foi equivalente para os TDH de 8h (média de 86 ± 6 % para 1,89 ± 0,61 kg DQO/m3.dia com DQO efluente de 87 ± 46 mg O2/L) e 10h (média de 87 ± 4 % para 1,88 ± 0,83 kg DQO/m3 dia com DQO efluente de 89 ± 32 mg O2/L). Para TDH total de 8h (4h de aeração) e taxa de carregamento volumétrico de amônia de 0,33 ± 0,05 kg /m3.dia no BAS a remoção de amônia foi de 27 ± 14 % e a nitrificação completa foi de 20 ± 8 %, para 108 oxidadoras da amônia/g STV e 107 oxidadoras do nitrito/g STV. Para TDH total de 10h (5h de aeração) e taxa de carregamento volumétrico de amônia de 0,39 ± 0,10 kg /m3.dia no BAS a remoção de amônia foi de 47 ± 20 % e a nitrificação foi de 40 ± 19 %, para 1012 oxidadoras da amônia/g STV e 107 oxidadoras do nitrito/g STV. A concepção do sistema FA-BAS operando com TDH de 10 h foi adequada à nitrificação, quando aplicada ao tratamento de esgoto doméstico com média concentração de amônia (em torno de 30 mg/L). Indicou ainda ter grande potencial para tratar esgoto com maior concentração de amônia (acima de 50 mg/L) / Abstract: The present project was based on the conception, construction and operation of an anaerobic-aerobic combined system. This was formed by an anaerobic filter (AF) and an aerated submerged biofilter (ASB), in a laboratory scale, and used for sanitary wastewater. The main objective of this project was to analyze the general performance of the system, and for that, it was divided in 3 parts: hydrodynamic study, start-up evaluation and nitrification analysis in different HRT. Based on a frequent monitoring of physical, chemical and microbiological parameters, it was possible to evaluate and adequate the required conditions for nitrification. The performance of the system for different organic and ammonia volumetric loading rates were verified. Afterwards it was related to the populations of nitrifying bacteria. The system demonstrated organic matter removal not only for HRT of 8 h (average of 86 ± 6% for 1,89 ± 0,61 kg COD/m3.day, with effluent COD of 87 ± 46 mg O2/L) but also for HRT of 10 h (average of 87 ± 4 % for 1,88 ± 0,83 kg COD/m3.day, with effluent COD of 89 ± 32 mg O2/L). For total HRT of 8 h (4 h of aeration) and volumetric loading rates of ammonia of 0,33 ± 0,05 kg/m3.day at ASB, the ammonia removal was 27 ± 14% and the complete nitrification was 20 ± 8 %, for 108 ammonium oxidizers/g TSV and 107 nitrite oxidizers/g TSV. For total HRT of 10 h (5 h of aeration) and volumetric loading rates of ammonia of 0,39 ± 0,10 kg/m3.day at ASB, the ammonia removal was 47 ± 20 % and the complete nitrification was 40 ± 19 %, for 1012 ammonium oxidizers/g TSV and 107 nitrite oxidizers/g TSV. The system AF-ASB operated with HRT of 10 h demonstrated to be useful for nitrification if applied to sewage treatment with average concentration of ammonia (around 30 mg/L). It can also be pointed out that the system can be used to treat sewage with higher concentrations (over 50 mg/L) / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Denis Miguel Roston, Marcelus Alexander Acorinte Valentim / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-13T08:39:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_ReginaMariaFerreirados_M.pdf: 5222301 bytes, checksum: 6d989174a6a53d3154acb1d4dba174b2 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A Região Metropolitana de Campinas - RMC passa hoje por uma situação crítica devido ao comprometimento da qualidade de suas bacias hidrográficas e da forte pressão de demanda. O reúso se mostra como a alternativa mais plausível para satisfazer as demandas menos restritivas, liberando as águas de melhor qualidade para usos mais nobres, como o abastecimento doméstico. Inserida na RMC, mais precisamente na zona rural do Município de Sumaré, encontra-se a área de eventos, Estância Árvore da Vida - EAV. Esta área apresenta uma população fixa de aproximadamente 500 pessoas e uma população variável que pode chegar a até 10.000 pessoas durante os eventos realizados ao longo do ano. Esta propriedade tem como Estação de Tratamento um sistema de Lodos Ativados com disposição do efluente final em corpo d'água. Para melhoria da qualidade do efluente da ETE em funcionamento com vistas ao reúso, este trabalho teve como proposta avaliar um Sistema Sequencial de Pós-Tratamento por Leitos Cultivados (constructed wetland). O sistema piloto compreende: três leitos cultivados; dois de fluxo vertical em paralelo seguidos de um de fluxo horizontal, e na sequencia adaptou-se um canal para cloração do efluente. A desinfecção não faz parte do foco principal do trabalho, sua conotação foi de uma proposta inicial com vistas a estudos posteriores de um dispositivo simples e de baixo custo, que permita a aplicação do desinfetante sem a utilização de energia elétrica. As etapas de campo, construção, cultivo das macrófitas (Typha sp.) e avaliação do sistema, transcorreu ao longo de 11 meses. Os três leitos, construídos de fibra de vidro e possuíam a mesma área superficial, 2,75m2. Em termos operacionais, o sistema teve ótimo desempenho, não apresentou problemas de ordem hidráulica, indícios de colmatação do meio filtrante, odores ou surgimento de plantas invasoras. Os resultados obtidos ao longo da pesquisa apontaram: (i) Potencialidade do Sistema Sequencial (LCFVs seguidos de LCFH) na remoção de 74% de DQO, 88% de P, 97% de Turbidez, 93,5% de Cor, 93,85% de SST; (ii) Remoção de Nitrogênio amoniacal de 57,8% e acréscimo de nitrato de 40% nos LCFVs com maciço filtrante de 0,80m de altura (0,07m de brita 1 no topo, 0,60m de areia média no meio, 0,13m de brita1 no fundo); (iii) Indicação da ocorrencia da nitrificação no LCFH com o crescimento de 48,6% da DBO5 e 13% de nitrato; iv) Perfeita adaptação das macrófitas nos três leitos. Assim, recomenda-se a utilização de Sistema Sequencial de Leitos Cultivados (constructed wetlands) de Fluxo Vertical e Horizontal associado a lodos ativados tratando esgoto doméstico, entretanto, para o reuso do efluente, uma etapa de desinfecção criteriosa é altamente recomendável. / Abstract: The Metropolitan Region of Campinas - MRC faces nowadays a critical situation due to the damaged water quality of the hydrographical basins and its high demand. The reuse appears to be the most plausible alternative to satisfy the less restrictive demands, setting free the water of the best quality to nobler uses, like domestic supply. The area of events Estância Árvore da Vida - EAV is located in the MRC, precisely in the countryside of Sumaré City. This area has a fixed population of about 100 people and a fluctuating population that can reach the amount of 10.000 during the events in the whole year. The property has as a Treatment Station a system of Activated Mud with final effluent disposition in river. In order to improve the quality of the functioning ETE's effluent aiming the reuse, the present work looks forward to evaluating an Integrated System of Post-Treatment by Constructed Wetlands. The pilot system comprehends: three constructed wetlands, two of vertical in parallel flow followed by one of horizontal flow and an effluent's chlorination canal. The disinfection does not consist in the main focus of this work; it's connotation was of an initial proposal looking forward to later studies on a simple and low-cost device, which allows the application of the disinfectant without using electric energy. The field's steps, construction, macrófitas' cultivation Thypha sp. and the system evaluation, occurred during 11 months. The three bottom places were built of glass fiber and they had the same superficial area, 2,75m2. In operational terms, the system had a great performance; there were no hydraulics problems, no clogging of the filtering environment, smelling or rising of invaders plants. The obtained results during the research pointed: (i) Sequential System Potential (LCFVs followed by LCFH) by the removing of 74% of COD, 88% of P, 97% of Turbidity, 93,5% of Color, 93,85% of SST; (ii) Amoniacal nitrogen removing of 57,8% and 40% increasing of nitrate on the LCFVs with 0,80m of filtering material (0,07m of gravel on the top, 0,60m of tiny sand on the middle and 0,13m of gravel on the bottom); (iii) Indication of nitrification occurrence on LCFH with 48,6% growing of BOD5 and 13% of nitrate; iv) Perfect adaptation of the macrophytes on the three bottom places. Therefore it's recommended the use of the Sequential System of constructed wetlands of vertical and horizontal flow associated to activated mud treating domestic sewer, however for the effluent's reuse it's highly recommended a rigorous disinfection procedure. / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:19:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Danielle Patricio Brasil.pdf: 2152966 bytes, checksum: e515ac3042d83351a7ee136737507f27 (MD5) Previous issue date: 2010-02-25 / In recent years there has been a rapid deterioration in water quality due to the disposal of large amounts of nutrients, especially nitrogen and phosphorus, which are described as the major responsible for the phenomenon of eutrophication. In order to minimize the impacts with the release of these nutrients, this study investigated the performance of two sequencing batch reactors on removal of organic matter and nutrients in sewage. The reactors were constructed of glass with a volume of 12,6 L and treated 12,6 L / day of raw sewage in three batches of eight hours. The reactor 1 (RBS1) was operated with sludge age of 10 days and the reactor 2 (RBS2) with sludge age of 7 days. The operation of the reactors was divided into 4 phases: in phases 1 and 2 it was inoculated a sludge with SSV concentrations of 2470 mg.L and in phases 3 and 4 it was inoculated a sludge with SSV concentrations of 1800 mg.L - 1 , in both reactors. Phases 1 and 3 were characterized as a period of acclimatization of phases 2 and 4 respectively. The physical and chemical parameters monitored were: pH, alkalinity, the fractions of solids, total COD, filtered COD, nitrogen compounds, total phosphorus and orthophosphate. Beyond this, it were also performed in stage 4 respirometric tests associated with laboratory analysis to check the phosphorus release and the consumption of organic material in anaerobic environment and the absorption of phosphorus in aerobic environment. The results showed that the reactors were efficient in removing organic matter in all stages. Regarding to the removal of TKN, the reactors had almost the same behavior in phases 2 and 4, with its efficiencies of around 93% and 96% for rbs1 and 96% and 94% for RBS2 respectively. The removal efficiency of ammonia was similar in the reactors, with an average of approximately 95% in phases 2 and 4. The biological phosphorus removal showed an average efficiency of 91% of total phosphorus and 89% of orthophosphate in phase 1 of rbs1, and in the other phases did not exceed efficiencies of 70%. It was also observed in respirometric tests associated with laboratory analysis that it is possible to occur phosphorus release and denitrification in the anaerobic zone simultaneously, when there is presence of OAF and soluble biodegradable material. / Nos últimos anos tem-se observado uma acelerada deterioração da qualidade das águas devido a descarga de efluentes com grandes quantidades de nutrientes, principalmente, nitrogênio e fósforo, os quais são apontados como os principais responsáveis pelo fenômeno de eutrofização. Com a finalidade de minimizar os impactos causados com o lançamento desses nutrientes, o presente trabalho investigou o desempenho de dois reatores em bateladas seqüenciais na remoção de matéria orgânica e nutrientes presentes em esgotos sanitários. Os reatores foram construídos em vidro com volume útil de 12,6L e trataram 12,6L/ciclo de esgoto bruto em três bateladas de oito horas. O reator 1 (RBS1) foi operado com idade de lodo de 10 dias e o reator 2 (RBS2) com idade de lodo de 7 dias. A operação dos reatores foi dividida em 4 fases: as fases 1 e 3 foram caracterizadas como período de aclimatação das fases 2 e 4 respectivamente. Os parâmetros físico-químicos monitorados foram: pH, alcalinidade, as frações de sólidos, DQO total, DQO filtrada, compostos nitrogenados, fósforo total e ortofosfato. Além disso, foram realizados na fase 4 testes respirométricos associados a análises laboratoriais para avaliar a liberação do fósforo e o consumo do material orgânico em ambiente anaeróbio e a absorção do fósforo em ambiente aeróbio. Os resultados obtidos mostraram que os reatores foram eficientes na remoção de matéria orgânica em todas as fases. Quanto à remoção de NTK, os reatores apresentaram praticamente o mesmo comportamento nas fases 2 e 4, sendo suas eficiências de aproximadamente 93% e 96% para o RBS1 e de 96% e 94% para o RBS2, respectivamente. A eficiência de remoção de amônia foi semelhante nos reatores, apresentando média aproximada dos 95%, nas fases 2 e 4. A remoção biológica de fósforo apresentou eficiência média de 91% do fósforo total e 89% do ortofosfato na fase 1 do RBS1, e nas demais fases não ultrapassaram eficiências de 70%. Observou-se também nos testes respirométricos associados a análises laboratoriais que quando há presença dos OAF e de material solúvel biodegradável suficiente, é possível ocorrer simultaneamente liberação de fósforo e desnitrificação na zona anaeróbia.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:19:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Catarina Chagas de Andrade.pdf: 1371104 bytes, checksum: 0e9afb00a66741b737ecf9305aac3118 (MD5) Previous issue date: 2012-09-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The compact biological anaerobic-aerobic reactors can be applied in the treatment of decentralized sewage, which seeks for a more affordable, practical and inexpensive system. This research aimed to examine the feasibility of a compact system in order to remove carbonaceous material, suspended solids, reduce pathogens and investigate the behavior of nitrification. The compact system is made of fiberglass and it consists of a UASB reactor followed by an anaerobic filter with polyurethane sponge as the support medium and an intermittent aerobic filter with sand as the filter medium. The operation was divided into two stages, the first lasted three months treating 540 liters of sewage and the second stage lasted seven months treating 288 liters of sewage on a daily basis. The results showed that the removal efficiency of total COD in the effluent from the UASB reactor was 60%, and 90% at the final effluent. The total suspended solids and volatile suspended solids showed an average removal of 96% and 97%, respectively. According to the analysis of nitrogen compounds in the final effluent of the filter, it was verified satisfactory aerobic nitrification, converting part of the N-NH4+, wich means values in the final effluent of 0,8 mg N-NO2-.L-1 and 24 mg N-NO3-.L-1. The reduction efficiency of helminth eggs was 99,98%. It can be concluded that the compact system which occupies a smaller area due to its innovative setup, showed a good performance in the removal of organic matter (COD), suspended solids, helminth eggs and in addition it also appeared efficient in the process of nitrification. / Os reatores biológicos compactos anaeróbio-áeróbio podem ser aplicados no tratamento descentralizado de esgotos, garantindo sistemas mais acessíveis, práticos e de baixo custo. A presente pesquisa objetivou avaliar a viabilidade de um sistema compacto com a finalidade de remover material carbonáceo, sólidos em suspensão, reduzir patógenos e investigar o comportamento da nitrificação. O sistema compacto foi construído de fibra de vidro e constituído de um reator UASB, seguido de filtro anaeróbio com esponja de poliuretano como meio suporte e filtro aeróbio intermitente com areia como meio filtrante. A operação foi dividida em duas etapas, a primeira foi de três meses tratando diariamente 540 litros de esgoto e a segunda etapa durou sete meses tratando diariamente 288 litros de esgoto. Os resultados obtidos mostraram que, a remoção média de DQO total no efluente do reator UASB foi de 60%, e para o efluente final de 90%. Os sólidos suspensos totais (SST) e voláteis (SSV) apresentaram remoção média de 96% e 97%, respectivamente. De acordo com as análises dos compostos nitrogenados, no efluente final do filtro aeróbio foi possível verificar satisfatória nitrificação, convertendo parte do N-NH4+, com valores médios no efluente final de 0,8 mg NNO2-.L-1 e 24 mg N-NO3-.L-1. A eficiência de redução de ovos de helmintos foi de 99,98%. Concluiu-se que o sistema compacto ocupando uma menor área devido à sua inovadora configuração, mostrou bom desempenho na remoção de matéria orgânica (DQO), sólidos em suspensão e ovos de helmintos, bem como mostrou-se eficiente no processo de nitrificação.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:20:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Julia Karla de Albuquerque Melo.pdf: 1065457 bytes, checksum: 2bc32eb7c7deb102d919fe9a1f25acec (MD5) Previous issue date: 2013-03-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of UASB reactors for the treatment of domestic sewage is considered a consolidated technology, however, even with relatively large removal efficiency of organic matter, rarely attending several other parameters established by environmental agencies. The research investigated the performance of the posttreatment of UASB reactor effluent in anaerobic filter (FAN) and sand filter of intermittent flow (FaFint), with the purpose of evaluate the removal of organic matter, suspended solids, pathogenic organisms and keep the forms of nitrogen, in order to obtain an effluent for agricultural reuse. The experimental system consisted of a UASB reactor followed by anaerobic filter and sand filter of intermittent flow. The experimental system was operated with average daily flow of sewage of 630 L/day. For the FaFint feeding occurred through a siphon, that operated for 3 cycles with daily flow of 105 L/cycle. The average removal of the UASB reactor was 63% of COD gross, with final removal of COD gross in the effluent end of the FAN and FaFint of 80 and 86%, respectively. The removal of total suspended solids and volatile was 88% in the final effluent of FAN. While the FaFint removed 90 and 91% of total suspended solids and volatile, respectively. Satisfactory nitrification was obtained on the FaFint, producing the final effluent with 34 mgN-NO3.L-1 and 8 mgNTK.L-1 and 99,5% of removal helminth eggs. The experimental systems studied showed satisfactory efficiency in removing organic matter, solids in suspension, being, thus, adaptive systems to small communities, can enable the reuse of effluents in agriculture. / O uso de reatores UASB para o tratamento de efluentes domésticos é considerado uma tecnologia consolidada, no entanto, mesmo apresentando eficiência de remoção relativamente considerável em matéria orgânica, raramente atende a diversos outros parâmetros estabelecidos pela legislação ambiental. A presente pesquisa investigou o desempenho do pós-tratamento de efluente de reator UASB em filtro anaeróbio (FAN) e filtro de areia de fluxo intermitente (FaFint), com a finalidade de avaliar a remoção de matéria orgânica, sólidos em suspensão, organismos patógenos e manter as formas de nitrogênio, com intuito de obter um efluente para o reúso agrícola. O sistema experimental foi constituído de um reator UASB seguido de filtro anaeróbio e filtro de areia de fluxo intermitente. O sistema experimental foi operado com vazão média diária de esgoto doméstico de 630 L/dia. Para o FaFint a alimentação ocorreu por meio de um sifão, que funcionou por 3 ciclos diários com vazão de 105 L/ciclo. A remoção média do reator UASB foi de 63% de DQO bruta, com remoção final de DQO bruta no efluente final do FAN e FaFint de 80 e 86%, respectivamente. A remoção de sólidos suspensos totais e voláteis foi de 88% no efluente final do FAN. Enquanto o FaFint removeu 90 e 91% de sólidos suspensos totais e voláteis, respectivamente. Satisfatória nitrificação foi conseguida no FaFint, produzindo efluente final com 34 mgN-NO3.L-1 e 8 mgNNTK.L-1 e 99,5% de remoção de ovos de helmintos. Os sistemas experimentais estudados apresentaram eficiência satisfatória na remoção de matéria orgânica, sólidos em suspensão, sendo, portanto, sistemas adaptáveis a pequenas comunidades, podendo possibilitar o reúso do efluente na agricultura.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-04-20T18:48:45Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lara Cristina Pereira da Silva Pacheco - 2013.pdf: 3446955 bytes, checksum: 0699ff2edcae2a475f78f2834bf8ffe2 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-04-20T18:50:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lara Cristina Pereira da Silva Pacheco - 2013.pdf: 3446955 bytes, checksum: 0699ff2edcae2a475f78f2834bf8ffe2 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-20T18:50:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lara Cristina Pereira da Silva Pacheco - 2013.pdf: 3446955 bytes, checksum: 0699ff2edcae2a475f78f2834bf8ffe2 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-03-18 / The nitrogen is one of the nutrients that is more affected by Tillage System and that most limits both crop development and crop productivity. Several factors can modify the N dynamics in areas under Tillage System, however, a factor that has been little investigated is the use of desiccants for formation of stubble on the soil. The desiccant can affect various processes of the nitrogen cycle and, thus, affect the availability of N in agroecosystems. In this context, the aim of this study was to evaluate: 1 - The ammonia emission by plants and soil after application of desiccants in Pennisetum glaucum, and 2 - The effects of herbicides application on Urochloa ruziziensis and Pennisetum in total-N, mineral-N, activity and microbial biomass in soil. Herbicide application on Pennisetum glaucum increases losses of NH3-N by the plant and does not affect the volatilization of NH3-N by soil. Glyphosate reduced content of N in Pennisetum glaucum and all herbicides have reduced the content of nitrogen in the soil when millet was used as cover culture. The same effect on the total N was not observed with Urochloa straw. The herbicides effects on mineral-N were highly variable. Herbicide application in both experiments did not affect the microbial biomass of the soil, while the basal respiration was increased by the application of paraquat on Urochloa ruziziensis. / O nitrogênio é um dos nutrientes cuja dinâmica é mais influenciada pelo Sistema Plantio Direto (SPD) e o que mais limita o desenvolvimento e a produtividade da maioria das culturas. Diversos fatores podem modificar a dinâmica do N em áreas sob SPD, no entanto, um fator que tem sido muito pouco investigado é o uso de herbicidas dessecantes para formação da palhada sobre o solo. Os herbicidas dessecantes podem afetar diversos processos do ciclo do nitrogênio e, com isso, afetar a disponibilidade de N nos agroecossistemas. Neste contexto, objetivou-se com este trabalho avaliar: 1 - A emissão de amônia pela planta e pelo solo após aplicação de herbicidas dessecantes em Pennisetum glaucum; e 2 - O efeito de herbicidas dessecantes aplicados em Pennisetum glaucum e Urochloa ruziziensis nos teores de N-total, de N-mineral, na atividade e no carbono da biomassa microbiana do solo. A aplicação de herbicidas em Pennisetum glaucum aumentou as perdas de N-NH3 pela planta e não afetou a volatilização de N-NH3 pelo solo. O herbicida glyphosate reduziu o conteúdo de N em Pennisetum glaucum e todos os herbicidas reduziram o conteúdo de nitrogênio no solo, quando utilizou-se o milheto como cultura de cobertura. O mesmo efeito sobre o N-total não foi observado com palha de braquiária. O efeito dos herbicidas no N-mineral foi muito variável. A aplicação dos herbicidas em ambos os experimentos não afetou o carbono da biomassa microbiana do solo, enquanto a respiração basal foi aumentada pela aplicação de paraquat em Urochloa ruziziensis.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2018-05-30T14:40:38Z No. of bitstreams: 2 Camila Ester Hollas.pdf: 1390526 bytes, checksum: fda6b2a6373f5f1f7bf0cf8b63022b1e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-30T14:40:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Camila Ester Hollas.pdf: 1390526 bytes, checksum: fda6b2a6373f5f1f7bf0cf8b63022b1e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The intensive animal production generates high volume of effluents, which is potentially damaging to the environment, when improperly managed. One of the production chains known for its high pollutant load is the swine production. An alternative of treatment is to remove ammoniacal nitrogen, which is one of the main pollutant, by nutrient biological removal processes. However, for this to occur properly the solid-liquid separation (SLS) becomes a fundamental step, due to the necessity to reduce total solids and its carbon/nitrogen ratio. Therefore, with the solids removal the discrete particles are removed thereby avoiding overload in subsequent treatment steps. In addition, besides the high nitrogen load, swine manure also presents high organic load when compared to sanitary sewage, which makes possible to use nitrification and denitrification processes to remove nitrogen without the need to add external carbon sources. The modified Ludzack-Ettinger system (MLE) is known as an efficient configuration to use this process for nitrogen and carbon removal from effluents. The objective of this study was to evaluate the influence of SLS process in swine manure for nitrogen removal using a MLE system. For such purpose, a MLE system was carried out with continuous feeding and aeration. The system was fed with effluent from a SLS in tapered decanter, with variable hydraulic retention time (HRT) as a function of volumetric organic matter concentration (volatile solids). The study was conducted in three stages (I, II and III), according to three different hydraulic retention times of the decanter (5, 10, and 30 minutes), pre-determined through tests of sedimentation. The system showed high nitrogen removal efficiency in the three phases under study, 99.6, 99.1%, and 96.5% in each respective phases I, II and III, with high total solids concentration reaching the value of 18.45 g L-1 in the third stage. In addition, the average of carbon removal efficiency was 74.8, 86.3, and 86.3% to phases I, II and III respectively. It was possible verify that the carbon (solids) increase has a detrimental effect on the MLE system, since there is an increase in the oxygen consumption and the sludge volume discarded, leading to an inhibitory effect observed in the kinetic data. It was possible to conclude that the proposed SLS technique used is efficient as a pre-treatment before the nitrogen removal from pig slurry in a MLE system. Moreover, settling times shorter than 30 minutes may cause reduction of nitrification and denitrification efficiency, as well as make the treatment system more expensive. / A produção intensiva de animais gera elevado volume de resíduos com potencial causador de impactos ambientais quando não gerenciados corretamente. Nesse sentido, a suinocultura é conhecida pela elevada carga poluente de seus dejetos. Uma das principais alternativas de tratamento do nitrogênio amoniacal, o qual é um dos principais poluentes, é a remoção biológica desse nutriente. Porém, para que esta ocorra corretamente, a separação sólido-líquido (SSL) torna-se uma etapa fundamental, devido à necessidade de reduzirem-se os sólidos totais e a relação carbono nitrogênio para que não haja comprometimento do processo supracitado. Com a remoção dos sólidos, as partículas discretas são removidas, evitando assim a sobrecarga nas etapas subsequentes de tratamento. Os dejetos de suínos, além da alta carga de nitrogênio apresentam elevada carga orgânica, quando comparados com esgoto sanitário, o que viabiliza a utilização do processo de nitrificação e desnitrificação para a remoção de nitrogênio, sem a necessidade de adição de fontes externas de carbono. O sistema Ludzack-Ettinger modificado (MLE) se caracteriza como uma configuração eficiente na remoção de nitrogênio e carbono de efluentes. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência das técnicas de separação sólido-líquido em dejetos suínos, na remoção de nitrogênio em sistema Ludzack-Ettinger modificado (MLE). Para isto, foi utilizado um sistema MLE com alimentação e aeração contínua. O sistema foi alimentado com efluente proveniente do processo de separação sólido-líquido, em decantador cônico, com TRH variável em função da carga orgânica volumétrica (sólidos voláteis) planejada. O estudo foi conduzido em três fases (I, II e III), em função de três diferentes tempos de retenção hidráulico no decantador (5, 10 e 30 minutos), pré-determinados por meio de testes de sedimentação. O sistema apresentou uma alta eficiência na remoção de nitrogênio nas três fases em estudo, em média de 99,6, 99,1 e 96,5% nas fases I, II e III, respectivamente, e suportou altas concentrações de sólidos, atingindo o valor de 18,45 g L -1, na terceira fase. Além disso, em média a eficiência de remoção de carbono foi de 74,8, 86,3 e 86,3% para as fases I, II e III, respectivamente. Foi possível verificar que o acréscimo de carbono (sólidos) tem um efeito prejudicial sobre o sistema MLE, visto que há um aumento no consumo de oxigênio e no volume de lodo a ser descartado, acarretando em um efeito inibitório, observado com base nos dados cinéticos. Diante desses resultados foi possível concluir que a SSL proposta é eficiente, como pré-tratamento para a remoção de nitrogênio de dejetos suínos em sistema MLE, sendo que tempos de decantação inferiores a 30 minutos podem causar redução na eficiência do processo de nitrificação e desnitrificação, além de encarecer o sistema de tratamento.

Com a utilização de filtros percoladores aeróbios, procurou-se promover a remoção de nitrogênio amoniacal do esgoto sanitário efluente de reator anaeróbio compartimentado, através do processo de nitrificação. O trabalho foi desenvolvido em duas fases; na primeira foi realizada a preparação da serragem de couro utilizando-se peneiramento e lavagens e a seguir iniciou-se a aplicação do esgoto sanitário em quatro filtros percoladores. Os filtros F1 e F2 foram operados com a mesma taxa de aplicação (1,91 'M POT.3'/'M POT.2'.dia) e diferentes meios suportes, sendo brita e serragem de couro do tipo wet blue respectivamente. Os filtros F3 e F4 foram preenchidos com serragem de couro e operaram com taxa de aplicação hidráulica de 4,00 e 6,00 'M POT.3'/'M POT.2'.dia . O filtro F3 apresentou melhores eficiências de remoção para todos os parâmetros, com eficiência média de remoção de NTK, 'N'-'NH IND.3' e DQO de 71%; sendo que a partir do sexagésimo quarto dia, esse filtro passou a apresentar 100% de remoção de NTK e 'N'-'NH IND.3'. Os filtros F1 e F2 podem ter tido problemas com a aeração, já que foram operados com menores taxas de aplicação hidráulica e deveriam apresentar melhores resultados. O filtro F4 apresentou baixas eficiências de remoção, provavelmente devido a maior taxa de aplicação hidráulica. / The aim of the work is to promote the ammoniacal nitrogen removal from anaerobic baffed reactor effluent using aerobic trickling filters, through the nitrification process. The research was developed in two phases; firstly the leather sawing was prepared through sieving and washing, later the domestic sewage was applied into four tricking filters. The F1 and F2 filters were operated with the same hydraulic loading (1,91 'M POT.3'/'M POT.2'.day) and different filter packing. For the F1 filter was used rock and for the F2 wet blue leather sawing. The F3 and F4 filters were filled with leather sawing and operated in a hydraulic loading of 4,00 and 6,00 'M POT.3'/'M POT.2'.day respectively. The F3 filter presented better removal efficiencies for all the parameters, with 70% of average removal efficiency of KTN (Kjeldahl Total Nitrogen), 'NH IND.3'-'N' (ammoniacal nitrogen) and COD (Chemical Oxygen Demand). From the 49th day on, this filter presented 100% of removal efficiency of KTN and 'NH IND.3'-'N'. The F1 and F2 filter were supposed to present better results due to the lower hydraulic loading, but it did not happen, probably because the aeration was not enough. The F4 filter presented low removal efficiency, possibly due to the higher hydraulic loading.

O pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios, tais como o Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB), na maior parte de suas aplicações, faz-se necessário, já que esse tipo de tratamento biológico promove remoção de DBO na faixa de 60 a 75% e tem baixa eficiência na remoção de nitrogênio e fósforo. A remoção de nitrogênio geralmente é feita de forma convencional pela nitrificação, seguida da desnitrificação. Tanto a nitrificação, como a desnitrificação podem ser efetuadas em reatores com crescimento suspenso ou crescimento aderido, contudo é conhecido que sistemas baseados em biofilmes exercem influência direta na taxa da degradação de substrato e facilitam a retenção de bactérias nitrificantes em reatores. O principal objetivo deste trabalho é o de acompanhar o desenvolvimento de biofilmes aeróbios em reatores do tipo célula de fluxo para a nitrificação de substrato sintético simulando efluente de UASB, submetidos a diferentes velocidades superficiais (1, 4 e 8 m/h) e taxas de carregamento (0,25; 0,5 e 1,0 g N/\'M POT.2\' biofilme.dia). O desenvolvimento dos biofilmes nitrificantes foi acompanhado mediante perfis de microssensores e estimativa do número mais provável de bactérias nitrificantes (NMP). Nas células de fluxo operadas com taxa de carregamento mais baixa (0,25 g N/\'M POT.2\' biofilme.dia), foram obtidas as melhores eficiências de remoção de NTK, a qual representa valor menor que as taxas de carregamento empregadas na literatura para reatores de crescimento aderido usados na nitrificação. Considerando as células de fluxo com taxa de carregamento mais baixa, a célula que apresentou remoção de NTK próxima a 100% foi a de menor velocidade superficial de (1 m/h). Porém, esses sistemas apresentaram baixa eficiência para a nitrificação completa, obtendo maior produção de nitrito do que de nitrato; poderiam ser usados então na remoção de nitrogênio pela via curta. Os microssensores de OD foram eficientes para as análises de perfis de OD no interior dos biofilmes nitrificantes, mostrando grandes variações, à medida que o biofilme se desenvolvia, nas concentrações de OD do líquido circundante e do fundo do biofilme. / The post-treatment of anaerobic reactor effluents, such as the Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB), in most applications, is necessary, since this kind of biological treatment promotes BOD removal ranging from 60 to 75% and it has low efficiency in nitrogen and phosphorous removal. Nitrogen removal is usually carried out in a conventional way through nitrification, followed by denitrification. Nitrification, as well as denitrification, can be achieved in suspended growth reactors, or in adhered growth reactors, however it is known that systems based on biofilms exert direct influence in substrate degradation rates and ease the retention of nitrifying bacteria in reactors. The main objective of this work is to follow the development of aerobic biofilms in flow cell type reactors for the nitrification of synthetic substrate simulating an UASB effluent, submitted to different superficial velocities (1, 4 and 8 m/h) and loading rates (0.25; 0.5 and 1.0 g N/\'M POT.2\' biofilm.day). The development of nitrifying biofilms was followed by microsensors profiles and an estimative of the most probable number of nitrifying bacteria (MPN). The best NTK removal efficiencies were obtained in flow cells operated with a lower loading rate (0.25 g N/\'M POT.2\' biofilm.day), which represents a lower level than the levels applied in literature for adhered growth reactors used for nitrification. Considering the flow cells with a lower loading rate, the cell that presented NTK removal close to 100% was the one with the lowest superficial velocity (1 m/h). However, these systems present low efficiency for complete nitrification, obtaining higher nitrite than nitrate production; they could then be used in nitrogen removal by short way. The DO microsensors were efficient for analyses of DO profiles inside nitrifying biofilms, showing great variations, while the biofilm developed itself, in the DO concentrations in the contiguous liquid and at the bottom of the biofilm.