Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-23T00:05:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 249110.pdf: 5708823 bytes, checksum: 36dd3170dfa7ad747ae38a9de2aa0a63 (MD5) / Neste trabalho estudou-se a redução da matéria orgânica e nitrogenada de esgoto doméstico utilizando reatores híbridos de fluxo contínuos (RHFC´s) e um reator híbrido em bateladas seqüenciais (RHBS). Os RHFC´s foram constituídos por reatores do tipo lodo ativado preenchidos com materiais suporte para a fixação da biomassa. O estudo foi realizado em três etapas, sendo que na etapa 1 utilizou-se três diferentes materiais suporte: fita plástica (RFIPL), espuma de poliuretano (RESPL) e cascas de ostras (ROST). Na etapa 2, utilizou-se como materiais suporte: argila em pelets (RARG) e plástico reciclado (RPLR) e na etapa 3, redes de nylon (RRED). Em cada etapa monitorou-se também um reator testemunha apenas com lodo ativado (RTEST). Foram aplicadas cargas orgânicas volumétricas médias (COV) de 0,86 kgDQO/m3.dia e cargas de nitrogênio médias (CN) de 0,12 kgNH4-N/m3.dia na etapa 1 e 0,26 kgDQO/m3.dia e 0,04 kgNH4-N/ m3.dia na etapa 2 e 0,29 kgDQO/m3.dia e 0,07 kgNH4-N/m3.dia na etapa 3. Foram monitorados diariamente o pH, T e OD de cada reator e realizadas análises físico-químicas e também observações microscópicas do lodo e dos suportes. Os reatores apresentaram eficiências médias variando entre 66 % e 79 % na remoção da DQOT e na nitrificação entre 41 % e 68 %. Apenas os reatores híbridos RFIPL, RRED e RARG apresentaram concentrações médias de nitrogênio amoniacal inferiores a 20 mg/L no efluente, atendendo a Resolução do CONAMA n° 357/05. Para o estudo do RHBS foram instaladas redes de nylon em um reator em batelada seqüencial com volume útil de tratamento de 1,42 m3 totalmente automatizado, funcionando em regime de ciclos, intercalando fases de enchimento, anóxica, aeróbia, decantação e retirada. Diariamente eram realizados 3 ciclos com duração de 8 horas cada. Em cada ciclo eram realizados 3 enchimentos escalonados. O período de estudo foi dividido em 3 estratégias (Est 1, Est 2 e Est 3), conforme as cargas de DQO e NH4-N aplicadas. Estas variaram entre 0,14 e 0,51 kgDQO/m3.dia e 0,02 e 0,06 kgNH4-N/m3.dia. O monitoramento do reator foi realizado através de análises físico-químicas do meio líquido, ensaios de decantação para a determinação do IVL e da VD, observações microscópicas do material suporte e do lodo, além dos testes respirométricos para a determinação da velocidade específica de respiração (QO2X) das bactérias presentes no lodo. Ao longo das três estratégias, o reator apresentou eficiências médias variando entre: 75 a 89 % DQOT; 83 a 97 % DBO5; 58 a 84 % SST; 8 a 34 % PO4-P; 60 % a 77 % na nitrificação; 46 a 64 % na remoção do nitrogênio total e 79 a 84 % na desnitrificação. As concentrações médias de amônio no efluente tratado ficaram abaixo de 20 mgNH4-N/L atendendo a Resolução nº 357/2005 do CONAMA. O Índice Volumétrico do lodo (IVL) variou entre 66 e 152 ml/g, sendo classificado como um lodo de boa e média decantabilidade. As observações microscópicas ajudaram no monitoramento das condições operacionais dos RHFC's e do RHBS e na maioria do período de estudo observou-se a presença de microrganismos indicadores de situações estáveis no tratamento, tais como: Tecamebas, Vorticellas sp, Epistylis sp, Aspidiscas sp e Rotatorias sp.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T17:14:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258581.pdf: 1075585 bytes, checksum: fcc352d368e81eb31c635c397dcd04f0 (MD5) / A suinocultura é uma atividade importante no estado de Santa Catarina. Sabe-se, no entanto, que é bastante impactante no que se refere ao meio ambiente. Em média, o efluente apresenta concentração de amônio da ordem de 1000 mgN.L-1, DQO da ordem de 60000 mgO2.L-1 ou 7000 mgO2.L-1 quando já pré tratado em decantador primário. Baseado nos princípios dos novos processos biotecnológicos de eliminação de nitrogênio, realizados via nitrito, estabeleceu-se uma remoção combinada de N-NH4+ e DQO para um efluente proveniente do decantador primário da estação de tratamento de efluentes (ETE) da Embrapa - Suínos e Aves (Concórdia - SC). Para tanto, construíram-se dois reatores com capacidade de 2 litros (R1 e R2) que foram operados em batelada seqüencial (SBR), com aeração intermitente e TRH de 2 dias. Ambos os reatores foram inoculados com cultura mista, oriunda do sistema de lodos ativados da Companhia de Saneamento do Estado de Santa Catarina (CASAN), que inicialmente passou pelo processo de "lavagem", visando a seleção de Bactérias Oxidadoras de Amônio (BOA). Após este processo as células passaram por um período de adaptação com meio sintético contendo 500mgN-NH4+.L-1 e 2000mgDQO.L-1 no R1 e 500mgN-NH4+.L-1 e 1000mgDQO.L-1 no R2. Após atingido estado estacionário foram realizadas substituições progressivas com 25, 50, 75, 100% de efluente real, tendo como base a concentração de amônio. Durante a primeira etapa de adaptação, contando somente com o amônio no meio sintético de alimentação, obteve-se valores de velocidade específica de consumo de amônio em torno de 39 mgN-NH4+.gSST-1.h-1. Neste período a concentração celular não aumentou significativamente, mantendo-se próximo a 1,26gSST.L-1. Com a adição de acetato como fonte de matéria orgânica, além do alto crescimento celular, que atingiu valores de 7gSST.L-1, a velocidade específica de consumo de amônio reduziu para 5,5 mgN-NH4+.gSST-1.h-1. Este valor foi praticamente mantido durante todo o período de substituição por efluente real. A remoção média apresentada pelo sistema ao final do processo de substituição, contando com 500 mgN-NH4+.L-1 proveniente do efluente real, foi de 95,5% para o nitrogênio e de 90,5% para a matéria orgânica. The swine production is an important activity of Santa Catarina State. However, the high COD (7000 mgO2.L-1) and ammonium (1000 mgN-NH4+.L-1) concentration of these wastewaters can make this activity very harmful if it is not treated properly. Based on new biotechnological process principles for nitrogen elimination, conducted via nitrite, the combined removal of ammonium and COD was established for a pre-treated wastewater, coming from a primary settler. A two liter Sequencing Batch Reactor (SBR) was built, and operated with intermittent aeration and HRT of 2 days. A mixed culture, from an activated sludge system, was adapted to a synthetic medium, containing 500 mgN-NH4.+.L-1and COD 2000 mgO2.L-1, and progressive substitution to the natural pre-treated wastewater in proportions of 25, 50, 75, 100%. During first step, medium with ammonium only, specific velocity of 39 mgN-NH4+.gSST-1.h-1 was obtained. On this step, cellular concentration did not increase significantly, maintained in values around 1,26 gSST.L-1. With sodium acetate addiction, besides the high cellular growth (about 7 gSST.L-1), the specific velocity of ammonium consumption decreased to 5,5 mgN-NH4+.gSST-1.h-1. This value was maintained during all substitution to swine wastewater step. In the end of the experiments the system presented an average removal of 95,5% for nitrogen and 90,5% for COD.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2008. / Made available in DSpace on 2012-10-23T22:55:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 266096.pdf: 2035711 bytes, checksum: a9c4e0269f69c91a034efbfff69e905d (MD5) / Na última década, o sistema de tratamento de esgotos domésticos por lodos ativados perdeu espaço entre outros processos devido à necessidade de utilização de grandes quantidades de energia. Entretanto, os altos índices de eficiência de remoção de nutrientes o levam a ser o tratamento mais indicado para atender as mais severas exigências da legislação ambiental. Com o objetivo de otimização deste processo, procurando implementar a nitrificação-desnitrificação simultânea (NDS), foram realizados estudos sobre a operação de um reator em bateladas seqüenciais em escala real. Para isto foram executada duas etapas, em condições diferentes de concentração de OD, sendo monitorados seus parâmetros básicos de operação, a fim de verificar a eficiência de remoção de carga orgânica e de nutrientes, e também a velocidade de consumo de oxigênio por meio de respirometria. Na Etapa I, onde foi mantida a concentração de OD abaixo de 0,6 mg/L, a relação A/M, em média, manteve-se em 0,04 kg/kg.d e a carga aplicada média foi de 0,10 kgDQO/m³.d. Nesta etapa, obteve-se as melhores condições operacionais com pH acima de 7,0 e boa sedimentabilidade do lodo. A eficiência de desnitrificação foi satisfatória variando entre 37% e 79%. A remoção de carga orgânica manteve-se entre 86% e 94% e de amônia-N entre 80% e 92% (exceto para um ponto discrepante de 22%). Na Etapa II, onde foi mantida a concentração de OD acima de 0,6 mg/L, a relação A/M em média manteve-se em 0,07 kg/kg.d e a carga aplicada média foi de 0,20 kgDQO/m³.d. Nesta etapa, obteve-se oxidação de amônia-N com eficiências entre 95% e 100%, porém com quantidades de nitrato-N no efluente do RBS variando entre 17 e 41 mg/L. A eficiência de desnitrificação caiu em relação à Etapa I, ficando abaixo de 27%. Houveram problemas como consumo elevado de alcalinidade, levando a baixos valores de pH, prejudicando a decantabilidade do lodo. Da Etapa I para a Etapa II, a velocidade de consumo de oxigênio reduziu-se em torno de 50%, o consumo de alcalinizante dobrou e o consumo de energia aumentou, em média, 6.000 kWh por mês de operação. O controle operacional, com objetivo de atingir a simultaneidade das reações de nitrificação e desnitrificação, se mostrou uma alternativa eficiente na redução dos custos operacionais do reator RBS operado em escala real para tratamento de esgotos domésticos. / In the last decade, the system of wastewater treatment by actived sludge enabled lost space between other processes because of the need of using large quantities of energy. Meanwhile, the high rate of efficiency of removal of nutrients has led it to be the most appropriate treatment to meet the more stringent requirements of environmental legislation. In order to optimize this process, trying to implement simultaneous nitrification-denitrification (SND), studies were performed on the operation of a reactor in scale sequencing batch mode. To this were implemented two steps, in terms of concentration of different OD, and monitored their basic parameters of operation in order to check the efficiency of removal of organic load and nutrients, and also the rate of oxygen consumption through respirometry. In Stage I, where was kept the DO concentration below 0.6 mg/L, the F/M average has remained at 0.04 kg/kg.d and the applied load average was 0.10 kgDQO / m³.d. At this stage, was obtained from the best operating conditions with a pH above 7.0 and good sediments of sludge. The efficiency of denitrification was satisfactory ranging between 37% and 79%. The removal of organic load has remained between 86% and 94% and ammonium-N between 80% and 92% (except for one point discrepant 22%). In Stage II, where he was kept the DO concentration over 0.6 mg / L, the F/M average has remained at 0.07 kg / kg.d and the applied load average was 0.20 kgDQO/m³.d. At this stage, was achieved oxidation of ammonia-N with efficiencies between 95% and 100%, but with quantities of nitrate-N in the effluent of RBS ranging between 17 and 41 mg / L. The efficiency of denitrification reduced on the Stage I, being between 0% and 27%. There have been problems such as high consumption of alkalinity, leading to low levels of pH, damaging the sludge settling. From Stage I to Stage II, the oxygen uptake rate reduced around 50%, the consumption of lime doubled and energy consumption has increased by an average of 6,000 kWh per month of operation. The operational control in order to achieve the simultaneity of reactions of nitrification and denitrification, was an efficient alternative in reducing the operational costs of SBR for treatment of domestic sewage.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-24T07:41:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 266529.pdf: 11868660 bytes, checksum: 852bbb9ccd898233009264e38af41885 (MD5) / O quadro atual dos serviços de esgotamento sanitário no estado de Santa Catarina reforça a necessidade de implantação de unidades de tratamento de esgotos aplicáveis às pequenas coletividades. No estado, 69% dos domicílios possuem como destino de seus esgotos algum tipo de "fossa". Nestes sistemas não são efetivas as remoções de matéria orgânica solúvel, nitrogênio, fósforo e coliformes. Os conceitos abordados pela concepção de saneamento, enquanto saneamento descentralizado, apresentam vantagens quando aplicados neste tipo de situação. Dentro deste contexto, há a necessidade do desenvolvimento de novas alternativas para o tratamento de esgotos de forma descentralizada. Dentro desta perspectiva, este trabalho teve como objetivos o estudo teórico e prático da nitrificação e pré-desnitrificação, além da remoção de matéria orgânica carbonácea, em um sistema composto por um tanque anóxico (TA), um decanto-digestor (DD) e dois biofiltros aerados submersos (BAS) com cascas de ostras como meio suporte. O experimento foi operado durante 300 dias sendo que o DD + BAS foram avaliados em duas fases (1 e 2) bem como o TA (fases A e B). As condições operacionais do DD e BAS foram respectivamente: fase 1 - TDH e COV no DD de 77h e 183gDQO/m3.d; TDH, COV, TAH e relação C:N (DQO:N-NH4+) nos BAS de 15h, 370gDQO/m3.d, 2,6m3/m2.d e 5,0; fase 2 - TDH e COV no DD de 38h e 171gDQO/m3.d; TDH, COV, TAH e relação C:N nos BAS de 7,5h, 372gDQO/m3.d, 5,2m3/m2.d e 3,7. As condições no TA foram respectivamente: fase A - TDH e relação C:N (DQO:N-NO3-) de 8h e 10; fase B - TDH e relação C:N de 4h e 7,4. Além do monitoramento analítico dos efluentes, foram avaliadas as interações entre a fase líquida dos BAS e as cascas de ostras, bem como sua "degradação". Para avaliação comparativa dos dados foi aplicada análise estatística de variância, ANOVA, no software Statistics®. Por meio dos principais resultados coletados, pôde-se concluir que o DD foi mais eficiente na fase 1 (83%) do que na fase 2 (76%) na remoção de SS, enquanto na remoção de DQO os dados coletados em ambas as fases não apresentaram diferença estatística (60% na fase 1 e 57% na fase 2). O BAS1 foi mais eficiente com 98% de remoção de N-NH4+ na fase 2 do que na fase 1 (90%). O BAS2 foi também mais eficiente na fase 2 com 92% de remoção de N-NH4+ do que na fase 1 (90%). Tendo em vista que as condições operacionais da fase 2 proporcionaram melhores eficiências na remoção de N-NH4+ nos BAS, pôde-se concluir que podem ser aplicadas maiores taxas hidráulicas e cargas volumétricas, e menores TDH nos reatores, desde que a relação C:N seja diminuída. Os biofiltros mantiveram uma ótima capacidade de tamponamento, mesmo com uma intensa atividade nitrificante nos reatores, possibilitado pelas cascas de ostras. As cascas sofreram uma perda de massa ao longo do experimento, no entanto, esta perda foi uniforme, ou seja, partes proporcionais de todos os seus constituintes foram perdidas e não somente o carbonato de cálcio, o que garante que ao longo do tempo as cascas não perderão sua função de agente tampão, apesar de diminuírem em volume. O TA foi mais eficiente na desnitrificação na fase A, apresentando uma remoção média de N-NO3- de 88%, quando comparado à fase B onde apresentou 75% remoção de N-NO3-. Pôde-se concluir que para utilização do carbono presente no esgoto doméstico no processo de desnitrificação há a necessidade de adotarem-se relações C:N mais elevadas (>8) e TDH maiores do que 4 horas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:26:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 213219.pdf: 6364067 bytes, checksum: 9f0f364e3c480d95cd128d856c447e58 (MD5) / Este trabalho apresenta o estudo realizado em reator de lodo ativado em batelada seqüencial no tratamento de esgoto sanitário, tendo como objetivo avaliar seu desempenho quanto à remoção biológica de carbono, nitrogênio e fósforo. A unidade piloto foi fabricada em chapa de ferro cilíndrica com dimensões de 2,0m de altura e 1,0m de diâmetro; trabalhou com volume máximo de esgoto de 1,2 a 1,4 m3. O reator foi operado seguindo o

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-22T12:19:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 235607.pdf: 4212316 bytes, checksum: ab438f85cc5ab6470798b853ec46248a (MD5) / No presente trabalho foi utilizado um reator de leito fluidizado por bateladas seqüenciais (RLFBS), com o objetivo de estudar o tratamento biológico de efluentes urbanos, na remoção de carbono e nitrogênio. O reator piloto foi construído em coluna de acrílico com volume total de 132,8 L. O material suporte utilizado foi o PVC reciclado, com densidade de 1329 kg/m3 e diâmetro médio de 4,02mm. Foram realizadas estratégias operacionais, desenvolvidas de outubro de 2004 a junho de 2006, com a finalidade conhecer o processo e verificar o desempenho do reator piloto frente à diferentes situações. As estratégias operacionais diferenciaram-se entre si por apresentarem: tempos total de ciclo de 24h e 12h, períodos com e sem decantação e ainda, estratégias com aumento gradativo da carga orgânica (DQO) e amônio. As cargas orgânicas variaram de 0,11 a 0,37 gDQO/m3.d e a de amônio de 0,011 a 0,033 kgNH4-N/m3.d. O tempo de retenção hidráulica foi de 2,89 d e 1,44 d. O monitoramento do reator foi realizado através de análises físico-químicas, observações da diversidade biológica pela microscopia ótica, identificação das espécies de bactérias nitrificantes através de análise FISH, testes respirométricos para determinação da velocidade específica de respiração celular e o monitoramento do biofilme pela microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que durante os ciclos de 24h, incluindo aqueles com aumento de carga e períodos com ou sem decantação, o RLFBS foi capaz de promover com eficiência a remoção da matéria orgânica e nitrogenada. Manteve um biofilme estável com formação de uma população heterogênea, composta por bactérias autótrofas e heterótrofas. O amônio foi totalmente oxidado, com completa nitrificação até os 720min. As eficiências médias de nitrificação variaram de 93% a 96%, a desnitrificação de 67% a 100% e a remoção da DQO de 84% a 93%. Por outro lado, os ciclos de 12 h apresentaram uma certa instabilidade, desfavorecendo o processo de nitrificação. A biomassa autotrófica não se manteve aderida à superfície do biofilme, ocorrendo à lavagem de células, que foi minimizada com a etapa de decantação. As eficiências médias de remoção de DQO variaram entre 81% e 91% e a desnitrificação entre 92,4% e 100%. A maior eficiência

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:01:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328454.pdf: 2164856 bytes, checksum: 02a1c3987d59ad6977f5905f6baf267e (MD5) Previous issue date: 2014 / Os processos biológicos mais conhecidos para o tratamento de águas residuárias com alta carga de nitrogênio são a nitrificação e a desnitrificação. Por serem tecnologias que envolvem a atuação de bactérias, vários fatores podem interferir no processo, promovendo a diminuição da atividade biológica e resultando na diminuição da eficiência no tratamento das águas residuais. O cloro é comumente utilizado para limpeza de equipamentos e instalações, podendo entrar na corrente do efluente e promover toxicidade ou inibição nas bactérias utilizadas no tratamento biológico. O cloro livre em contato com micro-organismos difunde-se facilmente pela parede celular das bactérias inativando enzimas e comprometendo, de forma parcial ou total, o metabolismo celular. Desta forma, o presente trabalho busca avaliar o efeito do cloro livre sobre a cinética de consumo dos substratos das bactérias desnitrificantes e nitrificantes, para obtenção de dados referentes à toxicidade aguda do cloro sobre estes grupos microbianos. Com este propósito, inóculos de bactérias desnitrificantes e nitrificantes foram aclimatados e enriquecidos para utilização nos experimentos em batelada de toxicidade aguda. Foi utilizado nos testes de toxicidade hipoclorito de sódio nas concentrações de cloro livre de 0,00 a 100,00 mg Cl2.L-¹. Inicialmente a biomassa foi exposta ao cloro por 20 minutos e, posteriormente, centrifugada para a retirada do cloro, dando então início aos ensaios para avaliação das cinéticas de consumo dos substratos. Com este procedimento foi possível identificar as IC50 de 42,9 e 40,3 mg Cl2.L-¹, em concentrações celulares iniciais de 1,77 g SSV.L-¹ e 1,53 g SSV.L-¹ e pH de 7,3 e 7,4, para a desnitrificação e nitrificação, respectivamente. Foi realizado também um experimento utilizando a IC50 obtida na desnitrificação variando a concentração de biomassa. Pôde-se observar que o cloro livre na concentração da IC50 obtida teve um efeito inibitório completo até a concentração de 1,0 g SSV.L?¹ e acima desta concentração a desnitrificação foi estabelecida através da biomassa que ainda permanecia ativa. Desta forma, os dados obtidos neste trabalho apontam para um mecanismo de ação do cloro que resulta na inativação de uma quantidade fixa de biomassa para uma dada concentração de cloro livre, e não um percentual da mesma como é pressuposto no conceito de IC50.<br> / Abstract : The best known biological processes for the treatment of wastewater with high nitrogen load are nitrification and denitrification. Since those technologies involve the action of bacteria, many factors can interfere in the process, leading to a reduction of biological activity, resulting in decreased efficiency of the wastewater treatment. Chlorine is commonly used for cleaning of equipment and facilities, and may get in the wastewater stream and promote toxicity or inhibition in the bacteria used in biological treatments. Free chlorine in contact with microorganisms diffuses easily through cell walls, particularly of bacteria, and inactivates enzymes thus compromising partially or totally the cellular metabolism. This study aims to assess the effect of free chlorine on the kinetics of substrate consumption of nitrifying and denitrifying bacteria to obtain data on the acute toxicity of chlorine on these microbial groups. For this purpose, an inoculum of denitrifying and nitrifying bacteria were acclimated and enriched for use in batch experiments of acute toxicity. Sodium hypochlorite was used to evaluate toxicity of free chlorine concentrations from 0.00 to 100.00 mg Cl2.L-¹. Initially, biomass was exposed to chlorine for 20 minutes and then centrifuged to remove the chlorine, so the assays for evaluation of the kinetics of substrate consumption could be performed. With this procedure it was possible to identify IC50 of 42.9 and 40.3 mg Cl2·L-¹ for initial cell concentrations of 1.77 g SSV.L-¹ and 1.53 g SSV.L-¹, and pH 7.3 and 7.4, for the nitrification and denitrification, respectively. An experiment was also performed using the IC50 obtained in the denitrification by varying the biomass concentration. It was observed that the concentration of free chlorine in the obtained IC50 had a complete inhibitory effect up to a concentration of 1.0 g SSV.L-¹; above this concentration the denitrification was evaluated by the biomass which was still active. Thus, the data obtained in this study point to a mechanism of action of chlorine that results in the inactivation of a fixed amount of biomass for a given concentration of free chlorine, and not of a percentage of it as usually assumed for the determination of IC50.

Made available in DSpace on 2012-09-06T01:11:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 877.pdf: 3274722 bytes, checksum: 8d3241baa6c0846580f798aa87b9caa5 (MD5) Previous issue date: 2006 / No presente trabalho são apresentados estudos do tratamento terciário de efluentes de estações de tratamento de esgotos domésticos por processo de lodo ativado, variação aeração prolongada, com objetivo de reuso na alimentação em torres de resfriamento de circuitos semi-abertos, substituindo na recomposição, águas potáveis fornecidas por empresas de saneamento. Neste sentido foi proposta a aplicação de tratamento terciário por clarificação físico-química: coagulação, floculação e decantação, filtração e desinfecção por cloro, de forma a obter água com qualidade compatível para utilização em torres de resfriamento de acordo com as normas vigentes. A metodologia utilizada para a obtenção dos resultados foi experimental, onde construiu-se uma unidade piloto conforme a proposta e operou-se o processo com três efluentes de estações de tratamento por aeração prolongada com idades de lodo e níveis de nitrificação diferentes. Todos os experimentos foram precedidos por exames laboratoriais de jarteste utilizando-se sulfato de alumínio, cloreto férrico e policloreto de alumínio como coagulantes, isoladamente ou com auxiliares de floculação da classe catiônica ou aniônica. (...) Verificou-se, também, que neste processo terciário não há redução da concentração dos sólidos dissolvidos, sendo sua aplicação limitada a águas servidas de baixa salinidade, pois caso contrário pode inviabilizá-lo economicamente devido aos baixos ciclos de concentração que deverão ser mantidos nos circuitos de resfriamento com recirculação de água.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:14:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317849.pdf: 2943550 bytes, checksum: 36518aec46632ea3bd10be270a250573 (MD5) Previous issue date: 2012 / O modelo atualmente empregado de produção intensiva de suínos implica na utilização de grande quantidade de antimicrobianos para manter a sanidade do rebanho, os quais são utilizados tanto de forma terapêutica como também na forma de promotores de crescimento, neste último caso empregado de forma contínua e em concentrações mais reduzidas que quando utilizado como agente terapêutico. Muitos destes agentes antimicrobianos chegam aos sistemas de tratamento de dejetos ainda sob sua forma ativa, podendo interferir nos processos microbianos envolvidos no tratamento. Os efeitos destes agentes antimicrobianos sobre as comunidades microbianas relacionadas ao tratamento dos efluentes são ainda pouco conhecidos. Este trabalho tem como objetivo geral investigar a toxicidade do antibiótico sulfato de colistina sobre a microbiota nitrificante e metanogênica, os quais são grupos considerados bons indicadores de toxicidade e responsáveis por etapas importantes em sistemas de tratamento de efluentes aeróbios e anaeróbios, respectivamente. Análises de toxicidade aguda revelaram que a colistina possui toxicidade relevante apenas sobre o grupo das bactérias oxidadoras de amônia (BOA), possuindo muito pouca atividade sobre as bactérias oxidadoras de nitrito (BON). Os testes de toxicidade crônica sobre a nitrificação apresentaram resultados similares aos obtidos nos experimentos de toxicidade aguda em relação às concentrações da CI50, com concentrações da ordem de 60 a 70 mg colistina.L-1, porém em concentrações mais elevadas a toxicidade crônica mostrou-se mais severa que a aguda. As concentrações inibitórias encontradas para o grupo das BOA são da mesma ordem de grandeza que aquelas propostas para uso na água como agente terapêutico, sugerindo que nestes casos a colistina poderia representar riscos potenciais para a operação estável de processos de nitrificação, uma vez que a colistina é eliminada pelas fezes quase totalmente sob a forma inalterada. Os testes de toxicidade crônica sobre as arqueas metanogênicas, realizados em reator do tipo UASB, não evidenciaram qualquer toxicidade da colistina sobre este grupo.<br> / Abstract: Intensive pig farming currently employed involves the use of a large quantity of antimicrobial agents to keep the herd healthy, being used both as therapeutic agents and also as growth promoters, in this latter case used on a continuous basis and also in lower concentrations than when used for therapeutic purposes. Many of these antimicrobial agents get to the wastewater treatment system still in their active forms, and as such they can interfere with the microbial processes involved in the treatment. The effects of these antimicrobial agents on the microbial communities related to wastewater treatment are still not well known. The main aim of this work is to investigate the toxicity of the antibiotic colistin sulfate on the nitrifying and methanogenic microbiota, groups that are considered good indicators of toxicity and also responsible for important biological process within aerobic and anaerobic treatment systems, respectively. Analyses of acute toxicity have shown that colistin has relevant toxicity only on the group of ammonia-oxidizing bacteria (AOB), but have very little activity in relation to nitrite oxidizing bacteria (NOB). Tests of chronic toxicity on nitrification have shown results similar to those obtained in acute toxicity experiments in relation to concentrations of the CI50, with concentrations between 60 and 70 mg.L-1 of colistin, but at higher concentrations the chronic toxicity showed to be more severe than the acute toxicity. The inhibitory concentrations found for the AOB group are at the same order of magnitude as those proposed for use in water as therapeutic agent, suggesting that in these cases colistin could pose a possible risk for the stable operation of nitrification processes, as colistin is eliminated in the faeces almost entirely in unaltered form. The chronic toxicity tests on methanogenic archaea, carried out in a UASB reactor, did not show any toxic effect of colistin on this group.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:48:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320738.pdf: 1452716 bytes, checksum: 75b42d9861b02a08f59fa83bddacd499 (MD5) Previous issue date: 2013 / Um dos problemas da carcinicultura intensiva é o acumulo de compostos nitrogenados, principalmente nitrogênio amoniacal e de nitrito, os quais se acumulam dentro do tanque de cultivo, sendo extremamente tóxicos para os organismos aquáticos. Isso acontece em função dos resíduos gerados pela ração administrada e pelo metabolismo dos camarões. Alguns sistemas de tratamento já existem removendo a amônia por meio da utilização de bactérias heterotróficas, as quais utilizam fontes extras de carbono orgânico para converter a amônia em biomassa bacteriana. O presente estudo tem como objetivo promover a retirada do nitrogênio por meio do processo de nitrificarão/desnitrificação, a fim de manter a qualidade de água necessária para o cultivo de camarão mirinho. Para isso foi desenvolvido um sistema de com recirculação da água em circuito fechado, promovendo a nitrificação dentro do próprio tanque de cultivo e um reator de desnitrificação externo. Os ensaios foram realizados no Laboratório de Camarão Marinho (LCM) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). O ensaio envolveu o desnvolvimento de camarões desde a fase juvenil até a fase adulta, realizado em duas etapas. A primeira etapa teve duração de 50 dias utilizando camarões de 1,48 ± 0,31g e a segunda foi realizada em 36 dias utilizando camarões de 7,1g ± 0,56g. A unidade experimental continha três partes principais: tanque contendo um reator de leito móvel para nitrificação; um reator de leito móvel para desnitrificação e um decantador. Esse trabalho destinou-se a aplicação desse processo no cultivo super-intensivo de camarão marinho (Litopenaeus vannamei) operado em ciclo fechado, com zero de renovação de água. E obteve como resultado após os 36 dias dias de cultivo utilizando uma densidade de 350 camarões/m3, 92,86 % de sobrevivência, peso final de 13,1 ± 1,44g , e crescimento semanal médio de 1,23 g/ semana. O sistema assim concebido mostrou-se viável e muito promissor para aplicação na carcinicultura, trazendo uma série de vantagens quando comparado com os sistemas atualmente utilizados, sendo os principais: menor produção de lodo; menor gasto com energia e melhores condições de cultivo.<br> / One of the problems associated to the intensive shrimp pond is ammonia and nitrite accumulation in the tank, being extremely toxic to aquatic organisms.This is due to the residues generated by the shrimp metabolism. Some existing treatment systems remove ammonia using heterotrophic bacteria, which use external organic carbon sources to convert ammonia to bacterial biomass. This study aims to promote the removal of nitrogen through the nitrification/denitrification process in order to maintain the water quality required for growing marine shrimp. In this work it was built a closed circuit water recirculation system, promoting the nitrification process inside the cultivation tank and one external denitrification reactor. The experiment was conducted at the Laboratory of Marine Shrimp (LCM) of the Federal University of Santa Catarina (UFSC). The experiment involed shrimp from larval to adult phases, carried out in two steps. The first stage lasted 50 days starting with 1.48 ± 0,31g shrimp and the second lasted 36 days starting with 7.1 ± 0,56 g. The experimental setup was composed of three main parts: tank containing a moving bed reactor for nitrification, a moving bed reactor for denitrification and a settler. This work aimed the implementation of this process, applied to grow marine shrimp (Litopenaeus vannamei) in a super-intensive mode, operated in water closed loop, with zero water renewal. The results after 36 days of cultivation, using a density of 350 shrimps/m3, it was obtained 92.86 % of survival, final weight of 13.1± 1,44g, and average growth rate of 1.23 g/ week. The designed system have shown to be viable to be implemented and and a promising process to be applied in the carciniculture, bringing many advantages when compared to other system used until now, being highlighted: smaller sludge production; less energy consume; and better cultivation conditions.