O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a utilização da técnica respirométrica como ferramenta para monitorar processos de lodos ativados, quando condições adversas ao processo de tratamento são impostas ao sistema. Os efeitos estudados foram: alteração no tempo de detenção hidráulico (TDH) da estação de tratamento de águas residuárias experimental (ETAR), ausência de oxigênio dissolvido no reator aeróbio, impacto de elevadas concentrações de nitrogênio, sulfeto e fenol no lodo ativado. Valores decrescentes de TDH podem acarretar em uma sobrecarga de alimento aplicada no sistema e promover uma redução na eficiência do mesmo. Tal efeito pôde ser percebido nos testes de respirometria, tendo sido medidas reduções de até 51% na SOUR. Foi constatado que é possível realizar interrupções programadas ou não no fornecimento de oxigênio dissolvido para a ETAR. Quando o lodo ativado é submetido a concentrações superiores a 100 mg.L-1 de nitrogênio amoniacal, observou-se a rápida adaptação dos microrganismos, sem perda significativa de eficiência no processo de tratamento biológico de efluentes. Também foram avaliadas as influências de metais que catalisam a reação de oxidação do sulfeto em meios contendo este íon. O metal que apresentou um maior efeito catalítico, com consequente aumento na SOUR, foi o manganês, com 62%, e o que representou a menor efeito catalítico foi o níquel, com apenas 9,5% de aumento no consumo de oxigênio dissolvido. Porém, foi o níquel também, que apresentou o maior percentual de inibição na atividade das bactérias, cerca de 79%. Para um dos lodos ativados usados nos ensaios, determinou-se a concentração de fenol de 187 mg.L-1 como aquela que inibe 50% da atividade metabólica. Os resultados deste trabalho demonstraram claramente que a técnica respirométrica é eficaz para monitorar e detectar efeitos adversos em processos biológicos de tratamento de efluentes. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-07-10T17:42:12Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Carolina Lucena Rezende.pdf: 3370223 bytes, checksum: 94b65c38fcf3aa34c0eb93c11339e002 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-10T17:42:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Carolina Lucena Rezende.pdf: 3370223 bytes, checksum: 94b65c38fcf3aa34c0eb93c11339e002 (MD5) / PETROBRÁS / The main purpose of this work was to evaluate the use of the respirometric technique as a tool to monitor the activated sludge processes when adverse conditions to the treatment process are imposed to the system. The following effects were studied: change in hydraulic detention time (HDT) of the experimental wastewater treatment process, absence of dissolved oxygen in aerobic reactor, impact of high concentrations of nitrogen, sulfide and phenol in activated sludge. When the HDT of the experimental wastewater treatment process decreases, it can result in an overload of food applied on the system and promote a reduction in the efficiency. This effect could be observed in the respirometry tests, which presented reductions of up to 51% in the specific oxygen uptake rate (SOUR). It was noticed that it is possible to perform scheduled or not interruptions in the supply of dissolved oxygen to the system. When the activated sludge is subjected to concentrations higher than 100 mg L-1 of ammonia nitrogen, a rapid adaptation of micro-organisms was observed, without significant loss of efficiency in the biological wastewater treatment. The influence of metals that catalyze the reaction of oxidation of sulfide in medium containing this ion was also evaluated. The metal which showed the higher catalytic effect, with consequent increase in SOUR, was manganese, with 62%, and the one that presented the lowest catalytic effect was nickel, with only 9.5% increase in the consumption of dissolved oxygen. However, it was identified that nickel presented the highest percentage of inhibition, around 79%. For one of the aerobic biomass used in the tests, it was determined the concentration of phenol of 187 mg L-1 as the one which inhibits 50% of metabolic activity. The results of this study clearly demonstrated that the respirometric technique is effective to monitor and detect adverse effects on the biological wastewater treatment processes.

O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a utilização da técnica respirométrica como ferramenta para monitorar processos de lodos ativados, quando condições adversas ao processo de tratamento são impostas ao sistema. Os efeitos estudados foram: alteração no tempo de detenção hidráulico (TDH) da estação de tratamento de águas residuárias experimental (ETAR), ausência de oxigênio dissolvido no reator aeróbio, impacto de elevadas concentrações de nitrogênio, sulfeto e fenol no lodo ativado. Valores decrescentes de TDH podem acarretar em uma sobrecarga de alimento aplicada no sistema e promover uma redução na eficiência do mesmo. Tal efeito pôde ser percebido nos testes de respirometria, tendo sido medidas reduções de até 51% na SOUR. Foi constatado que é possível realizar interrupções programadas ou não no fornecimento de oxigênio dissolvido para a ETAR. Quando o lodo ativado é submetido a concentrações superiores a 100 mg.L-1 de nitrogênio amoniacal, observou-se a rápida adaptação dos microrganismos, sem perda significativa de eficiência no processo de tratamento biológico de efluentes. Também foram avaliadas as influências de metais que catalisam a reação de oxidação do sulfeto em meios contendo este íon. O metal que apresentou um maior efeito catalítico, com consequente aumento na SOUR, foi o manganês, com 62%, e o que representou a menor efeito catalítico foi o níquel, com apenas 9,5% de aumento no consumo de oxigênio dissolvido. Porém, foi o níquel também, que apresentou o maior percentual de inibição na atividade das bactérias, cerca de 79%. Para um dos lodos ativados usados nos ensaios, determinou-se a concentração de fenol de 187 mg.L-1 como aquela que inibe 50% da atividade metabólica. Os resultados deste trabalho demonstraram claramente que a técnica respirométrica é eficaz para monitorar e detectar efeitos adversos em processos biológicos de tratamento de efluentes. / PETROBRÁS / The main purpose of this work was to evaluate the use of the respirometric technique as a tool to monitor the activated sludge processes when adverse conditions to the treatment process are imposed to the system. The following effects were studied: change in hydraulic detention time (HDT) of the experimental wastewater treatment process, absence of dissolved oxygen in aerobic reactor, impact of high concentrations of nitrogen, sulfide and phenol in activated sludge. When the HDT of the experimental wastewater treatment process decreases, it can result in an overload of food applied on the system and promote a reduction in the efficiency. This effect could be observed in the respirometry tests, which presented reductions of up to 51% in the specific oxygen uptake rate (SOUR). It was noticed that it is possible to perform scheduled or not interruptions in the supply of dissolved oxygen to the system. When the activated sludge is subjected to concentrations higher than 100 mg L-1 of ammonia nitrogen, a rapid adaptation of micro-organisms was observed, without significant loss of efficiency in the biological wastewater treatment. The influence of metals that catalyze the reaction of oxidation of sulfide in medium containing this ion was also evaluated. The metal which showed the higher catalytic effect, with consequent increase in SOUR, was manganese, with 62%, and the one that presented the lowest catalytic effect was nickel, with only 9.5% increase in the consumption of dissolved oxygen. However, it was identified that nickel presented the highest percentage of inhibition, around 79%. For one of the aerobic biomass used in the tests, it was determined the concentration of phenol of 187 mg L-1 as the one which inhibits 50% of metabolic activity. The results of this study clearly demonstrated that the respirometric technique is effective to monitor and detect adverse effects on the biological wastewater treatment processes.

Orientador: Ranulfo Monte Alegre / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-20T20:45:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moreira_MaurodePaula_M.pdf: 4107695 bytes, checksum: fb5c21d1196b571f351c1b93b6387fb7 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: No presente trabalho foi estudado o tratamento de água residuária de abate doura avícola por processo de lodo ativado usando reator batelada seqüencial (RBS). O reator, construído em vidros planos de secção quadrada e capacidade para sete litros, a operação iniciou com um volume de dois litros de suspensão de lodo e foi alimentado até completar um volume de quatro litros. Durante a fase de enchimento o reator foi aerado com o objetivo de promover a remoção da DQO já nesta fase, seguindo-se a etapa de reação. Observou-se que durante a fase de alimentação houve crescimento da biomassa, porém antes de completar o volume final, a biomassa começou a decrescer em conseqüência da respiração endógena. A taxa específica de crescimento celular variou com a vazão de alimentação, conforme a equação: ln [x (Vo + Q.t)] = ?.t. A constante de velocidade de remoção de DQO foi determinada pela equação: So/S = K[(Vo/Q) + t]. O afluente utilizado tinha DQO variando em torno de 1500 mg/l e foi possível reduzir sua carga orgânica poluidora em cerca de 93%, com vazão de alimentação de 833 ml/h, fase de reação de 4,0 h e concentração inicial de lodo de 2500 mg/L As características da sedimentação do lodo foram boas, com índice volumétrico de lodo (IVL) em torno de 100 mI/g / Abstract: This work studied the poultry wastewater treatment by activated sludge in a Sequencing Batch Reactor (SBR). The glass reactor was constructed in plane glass with a square section and had a capacity of seven liters. In the beginning of the operation, the reactor contained two liters of sludge suspension and it was fed until the volume was four liters. During the feeding step, the reactor was aerated to promote COD removal and the aeration was maintained in the reaction step. It was observed biomass growth in feeding step, however the biomass stopped growing before the end volume was completed and, it was due the endogenous respiration. The specific growth rate changed with the feeding flow rate by the equation: ln [x (Vo + Q.t)] = ?.t. The rate constant of COD removal was determined by the equation: So/S = K[(Vo/Q) + t] The COD of the wastewater used in these experiments is around 1,500 mg/1. It was possible to reduce 93% of COD with a flow rate of 833 ml/h, a reaction step of four hours and a initial sludge concentration of 2,500 mg/l. The settling characteristics of the sludge were good with the sludge volume index (SVI) around of 100 ml/g / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Ranulfo Monte Alegre / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:22:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alanis_JeanCarlo_D.pdf: 1673709 bytes, checksum: 580d9ccc57c59fa6cbb9804ec0fd65f6 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Após a descoberta do sistema de Iodo ativado, vários pesquisadores contribuíram de forma primordial para o aperfeiçoamento dos sistemas, tanto em termos de eficiência de remoção,como na capacidade de tratamento por unidade de volume do sistema, além de aumentarem a estabilidade operacional do mesmo. A finalidade do presente trabalho consistiu num estudo de métodos de tratamento de águas residuária sem reator "air-lift"pressurizado construído em aço inox, com tubos de aeração e reciclo de 1,2 e 1,5 m respectivamente.O reator foi alimentado com água residuária sintética com concentrações variáveis ao longo de sete experimentos realizadose o Iodo separado em sedimentadorlocalizado na parte superior para ser recirculadoao sistema. O reator foi operado continuamente até que o estado estacionário hidráulico e crescimento microbiano fossem atingidos a cada variação na concentração do substrato. A pressão manométrica no reator foi de 1,25 kgf.cm-2,a vazão de ar entre 1300 (experimentos 1, 2, 3 e 4) a 500 mL.min-1(experimentos5,6 e 7), e vazão de substrato de aproximadamente 380 mL.h-1. A metodologia utilizada nas análises está descrita no "Standard Methods for the Examinationof Water and Wastewater" (1995). Foram analisados a Demanda Química de Oxigênio (DQO), concentração da biomassa (sólidos suspensos voláteis - SSV), Nitrito, Nitrato, Nitrogênio Total e AmoniacaL A concentração de DQO do substrato variou inicialmentede 2890 a 8700 mgDaO.L-1, o que significa que o reator foi operado com concentração de Iodo igual à concentração obtida em sedimentadores convencionais de Iodo, tratando água residuária com DQO muito além do limite usual dos Iodos ativados convencionais. Esse aumento na concentração de DQO do substrato possibilitou um aumento significativo da contentração de biomassa no reator em até 10500 mgSSV.L-1. Com este aumento, verificou-se um incremento na eficiência de redução da DQO em até 99%. / Abstract: After the discovery of activated sludge system, several researchers made important contribution to improve systems not only in efficiency, but also in treatment capability per unit of system volume, besides they increase operational stability of the system. The objective of this work was to study methods of wastewater treatment in pressurized air lift reactor built in stainless steel with aeration pipes and downcomer of 1,2 and 1,5 m respectively. Reactor was feed with synthetic wastewater in concentrations that varied during seven experiments and sludge was separated in sedimentator at upper part for being recycled to the system. Reactor was carried out continuously until hydraulic stationary state and microbial growth were reached out each variation on substrate concentration. Manometric pressure in reactor was 1,25 kgf.cm-2, air fIow rate from 1300 (experiments 1,2,3 and 4) to 500mL.min-1(experiments 5, 6 and 7) and substrate flow rate about to 380 mL.h-1.The samples were analyzed by the methodology in analysis is described on "Standard Methods for Examination of Water and Wastewater" (1995). Chemical Oxygen Oemand (COO), biomass concentration (Volatile Suspended Solids - VSS), nitrite, nitrate, total and ammoniacal nitrogen were analyzed. The COO concentration of the substrate varied initially from 2890 to 8700 mg COO.L-1and the reactor was operated with sludge concentration equal to obtained in conventional sludge sedimentator, using high COO concentration of a significant increase of biomass concentration on reactor about 10500 mg VSS.L-1 was observed. With this increase it was verified an increment in efficiency of COO removal about 99%. / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-22T15:22:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 227984.pdf: 2906404 bytes, checksum: b04e1b5addad60225c2ade202e4ccadd (MD5) / O processo de tratamento de resíduos por lodos ativados apresenta como maior desvantagem o grande volume de lodo gerado. Nos últimos anos, o problema do tratamento deste excesso de lodo gerado tem se evidenciado em virtude da crescente pressão dos órgãos fiscalizadores e maior conscientização da sociedade, que vêm exigindo o correto manuseio e uso deste lodo, fazendo aumentar em muito os custos desta operação. A digestão anaeróbia é um dos processos mais usados para a estabilização de lodos biológicos, pois além de fornecer um lodo bastante estabilizado, apresenta ainda um ganho energético pela produção de gás metano. A busca de maiores eficiências para a digestão anaeróbia tem levado ao desenvolvimento de diversos processos de pré-tratamentos de lodos biológicos, visando aumentar a solubilização e a biodegradabilidade da matéria orgânica constituinte destes lodos. Este estudo investigou os pré-tratamentos térmico, enzimático e alcalino de lodos biológicos gerados por sistemas de tratamento de efluentes por lodos ativados a fim de incrementar a solubilização da matéria orgânica, disponibilizando-a para posterior aproveitamento durante a digestão anaeróbia. A solubilização da matéria orgânica foi acompanhada pela determinação da Demanda Química de Oxigênio (DQO) na fração solúvel do lodo após os pré-tratamentos e a biodegradabilidade dos lodos tratados foi avaliada pela produção de gás metano em relação à quantidade de sólidos voláteis alimentada com o substrato. Os melhores resultados de solubilização da matéria orgânica foram produzidos pelo pré-tratamentos térmico realizado em autoclave (121ºC/15 min), 45,6% e pelo pré-tratamento termoalcalino (pH 10 - 120ºC/60 min), 59,1%. Os melhores graus de biodegradabilidade foram obtidos com o lodo biológico tratado enzimaticamente com 0,10% de protease, 513 L/kg SValimentado e termicamente, em autoclave à121ºC durante 15 minutos, 380 L/kg SValimentado.

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.

CARNEIRO, P. H. Efeito da adição de lodo ao inóculo de reator anaeróbio híbrido sólido-líquido tratando fração orgânica de resíduos sólidos urbanos. 2005. 115 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Hidráulica e Saneamento) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2005. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-06-15T19:26:37Z No. of bitstreams: 1 2005_dis_phcarneiro.pdf: 13382343 bytes, checksum: 17f4952682ce52601f457435aeb2ebeb (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-08-22T11:15:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_dis_phcarneiro.pdf: 13382343 bytes, checksum: 17f4952682ce52601f457435aeb2ebeb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-22T11:15:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_dis_phcarneiro.pdf: 13382343 bytes, checksum: 17f4952682ce52601f457435aeb2ebeb (MD5) Previous issue date: 2005 / Treatment of organic solid wastes like wastewater treatment plant sludges and organic fraction of municipal solid wastes are current issues in environmental engineering. Biological processes are more appropriate to treat these wastes. Recent trends like Kyoto protocol and clean development mechanisms (CDM) are improving anaerobic digestion of organic solid wastes. It was investigated the effect of adding anaerobic sludge to bioreactor landfill leachate applied like seed in hybrid anaerobic solid-liquid bioreactor treating organic fraction of municipal solid wastes. It was verified that sludge addition improved anaerobic digestion, accelerating volatile fatty acids degradation, anticipating biogas generation, increasing methane percentile composition and promoting more variability and presence of microorganisms. Sludge addition also increased total solids and total volatile solids conversion. / O tratamento de resíduos sólidos orgânicos, como lodos de estação de tratamento de esgotos e a fração orgânica de resíduos sólidos urbanos, são desafios atuais da engenharia sanitária e ambiental. Os processos biológicos são os mais apropriados para o tratamento desses resíduos. Acordos recentes como o Protocolo de Kyoto e os mecanismos de desenvolvimento limpo (MDL) estão contribuindo para o crescimento da digestão anaeróbia de resíduos sólidos orgânicos em todo o mundo. Nesta pesquisa foi investigado o efeito da adição de lodo anaeróbio ao lixiviado de aterro sanitário empregado como inóculo de reator anaeróbio híbrido sólido-líquido tratando a fração orgânica de resíduos sólidos urbanos. Foi verificado que a adição de lodo melhorou a digestão anaeróbia, acelerando a degradação de ácidos graxos voláteis, antecipando a geração de biogás, aumentando a composição percentual de metano e promovendo maior variabilidade e presença de microrganismos. A adição de lodo também aumentou a eficiência de conversão de sólidos totais e sólidos totais voláteis.

PEIXOTO, M. S. Avaliação técnica e operacional da estação de tratamento de esgotos por lodos ativados do campus do Pici da Universidade Federal do Ceará. 2008. 99 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-27T19:12:01Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_mspeixoto.pdf: 1738762 bytes, checksum: 11ef73a5aa8f95d90c2ff6adf56177a9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-06-02T18:02:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_mspeixoto.pdf: 1738762 bytes, checksum: 11ef73a5aa8f95d90c2ff6adf56177a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-02T18:02:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_mspeixoto.pdf: 1738762 bytes, checksum: 11ef73a5aa8f95d90c2ff6adf56177a9 (MD5) Previous issue date: 2008-08-29 / Wastewater treatment is very important to maintain the quality of water bodies. The present work evaluated the technical and operational aspects of an activated sludge Wastewater Treatment Plant (WTP), classified as prolonged aeration, located at the “Campus do Pici” of the Federal University of Ceará, and propose some interventions to make compatible real and design efficiencies. The physical-chemical and biological water analysis of influent and effluent allowed to monitor the real WTP efficiency. Some operational parameters were assessed in the preliminary treatment, aeration tank and secondary settler. After the monitoring time, the real organic matter, nutrients and pathogens removal efficiencies were compared to values reported in literature for the activated sludge system in extended aeration, as well as for the operational parameters. Additionally, it was verified which parameters were below the limits reported in the regulation (Portaria no 154 of Secretaria de Meio ambiente do Ceará, Semace). It was concluded that the WTP was hydraulically overloaded, which is compromising the organic matter and pathogens removal, beside the low nutrients efficiency. Because of this, the WTP effluent is not accomplishing the regulation limits for ammonium and phosphorous. As a major intervention, we suggest the construction of other modules to distribute the inflow, with the aim of decrease the hydraulic overload problem, beside the possibility of including a tertiary treatment to decrease the nutrients concentrations. Only after these improvements we can think of ways to optimize the WTP to achieve the design efficiencies and effluent limits. / O tratamento de esgoto é fundamental para a manutenção da qualidade dos corpos d’água. O presente trabalho investigou os aspectos técnicos e operacionais da estação de tratamento de esgoto (ETE) por lodos ativados com aeração prolongada do Campus do Pici, situada na Universidade Federal do Ceará e propôs medidas corretivas para compatibilizar as eficiências reais com as de projeto. Por meio da análise dos parâmetros físicos, químicos e biológicos de qualidade de água no afluente e efluente avaliou-se a eficiência real da ETE, sendo que os principais parâmetros operacionais foram avaliados no tratamento preliminar, tanque de aeração e decantador secundário. De posse dos dados coletados, compararam-se os dados de eficiência com os valores citados na literatura para a tecnologia de lodos ativados por aeração prolongada, assim como os valores obtidos na avaliação operacional da ETE. Adicionalmente, foram verificados quais parâmetros atendiam aos limites da Portaria no 154 da Superintendência Estadual de Meio ambiente do Ceará (Semace). Constatou-se que a ETE está submetida à sobrecarga hidráulica, comprometendo desta forma a eficiência de remoção de matéria orgânica e patogênicos, além da baixa remoção de nutrientes, que faz com que o efluente não atenda aos limites da supracitada portaria para amônia e fósforo. Como principal intervenção na ETE, recomendou-se a construção de módulos complementares para distribuição da vazão afluente de forma a sanar o problema de sobrecarga hidráulica, além da possibilidade de inclusão de tratamento em nível terciário para o problema dos nutrientes. Só após a realização desta intervenção, poderão ser propostas medidas para a otimização da ETE e adequação do efluente a todos os padrões de lançamento estabelecidos e avaliados na presente investigação.

Orientador: Ranulfo Monte Alegre / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-23T09:27:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Parente_AnaCatarinaGomes_M.pdf: 3129195 bytes, checksum: 4ec831904e09767661681a08cf4e8f4b (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: O processo de tratamento de águas residuárias por lodo ativado em reator batelada seqüencial (RBS) apresenta várias vantagens: grande flexibilidade de operação; é apropriado para tratar efluentes com variação de carga hidráulica e orgânica e apresentam excelente razão custo/benefício, razões pelas qual o interesse por sua utilização tem aumentado nos últimos anos. No presente trabalho estudou-se o tratamento de águas residuárias sintéticas por lodo ativado em reator RBS, com longo tempo de aeração, após completado o volume final do reator. Observou-se que houve aumento da concentração de sólidos suspensos na fase de alimentação do reator e diminuição na fase aerada sem alimentação (25 a 45 horas). Em vários experimentos a concentração final de sólidos foi menor que a inicial; porém, como o volume final foi o dobro do inicial, a massa final de sólidos sempre foi maior que a inicial. Em dois pares de experimentos foi necessário descartar sólidos antes de iniciar novo experimento. Houve casos em que a concentração da Demanda Química de Oxigênio (DQO) aumentou no final da etapa aerada sem alimentação, provavelmente como conseqüência de ter ocorrido respiração endógena e autólise celular. Foram utilizadas três concentrações de alimentação de DQO (2464,67; 3365,379 e 5245,456 mg/l) e a concentração final de sólidos suspensos, concentração final de DQO, pH e índice volumétrico de lodo (IVL) variaram de 808,70 a 3478,72; 117,31 a 833,33 mg/l; 6,2 a 7,8 e 15,63 a 70,27 g/ml respectivamente. A taxa específica de crescimento celular na fase de alimentação apresentou valores altos e uma grande variação (0,095 a 0,392 h-1), devido ao fato de que nesta fase a fração mais biodegradável do substrato foi consumida rapidamente. A constante de velocidade de redução de DQO também apresentou valores altos na fase de alimentação (0,17 a 4,94 h-1), como conseqüência da alta velocidade de consumo de substrato e o modelo proposto de primeira ordem não ter apresentado bom ajuste. Na fase aerada sem alimentação, a constante de velocidade de redução de DQO variou de 0,003 a 0,146 h-1 e o coeficiente de morte celular de 0,003 a 0,062 h-1, sendo a maior eficiência de redução de DQO obtida de 93,52 % com vazão de alimentação de 264 ml/h, concentração de alimentação de DQO de 3365,379 mg/l em 50 horas de tratamento / Abstract: The use of activated sludge in sequential batch reactors (SBR's) for wastewater treatment has been a subject of growing interest in the last few years due to the advantages it shows over other currently employed processes. It is only suitable for treating streams with variations in both the flow rate and organic load, and also presents a high operation flexibility as well as an excellent cost/efficiency ratio. In the present work activated sludge in SBR's was employed to study synthetic wastewater treatment with long aeration time, typically 25 to 45 hours, after reactor feeding. It was observed an increase in the suspended solids concentration at the end of the aerated feed stage, accompanied by its decrease during the aeration stage without feed. In many experiments the final concentration of suspended solids was lower than that measured at the beginning but, as the final volume was twice the initial one, the final mass of suspended solids was always higher. Moreover, in four experiments, it was necessary to discharge the excess of activated sludge before starting a new set of experiments. Also, in some cases, there was an increase in the chemical oxygen demand (COD) levels at the end of the aeration stage, probably due to endogenous respiration and cellular autolysis. For three different COD levels of feeding (2,464.67; 3,365.379 and 5,245.456 mg/l), the final concentration of suspended solids, final COD level, pH and sludge volume index (SVI) varied between 808.70 and 3,478.72 mg/l, 117.31 and 833.33 mg/l, 6.2 and 7.8, and 15.63 and 70.27 g/ml, respectively. The specific growth rate in the feed stage showed high values as well as a large variation (0.095 to 0.392 h-1) due to the fact that, in this stage, the most biodegradable substrate fractions were quickly consumed. Similarly, high values for the COD reduction rate constant in the feed step (0.17 to 4.94 h-1) were observed, as a consequence of rapid substrate consumption and the fact that the first order mathematical model, chosen previously to describe the process, did not prove to be suitable. In the aeration stage without feed, the COD reduction rate constant varied between 0.003 and 0.062 h-1, while the cellular decay constant was in the range of 0.003 to 0.062 h-1. The highest efficiency value for the COD reduction (93.52%) was observed for a flow rate of 400ml/h and a COD of 3,365.739 mg/l after 50 hours of treatment / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador : Nelson E. Duran Caballero / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:17:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_EdnadosSantos_D.pdf: 3114462 bytes, checksum: 725a81db3141bc2ac22029bf644ea866 (MD5) Previous issue date: 2004 / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Quimica