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.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T17:11:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T18:18:30Z : No. of bitstreams: 1 177265.pdf: 20170668 bytes, checksum: d4d0fb6cbd558cf0f4190efe92afbca9 (MD5) / O processo de lodos ativados, caracterizado por altas cargas de matéria orgânica, grande número de bactérias e condições aeróbias fornecidas artificialmente, constitui em excelente habitat para muitos componentes da microfauna. Estes microrganismos presentes em elevadas densidades no lodo, colaboram na clarificação do efluente, na degradação da matéria carbonácea, na floculação do material suspenso, e podem ser utilizados como indicadores das condições do lodo e da qualidade do efluente. Durante o período de Setembro de 1999 à Agosto de 2000, avaliou-se qualitativamente e quantitativamente, a microfauna presente nos reatores biológicos da ETE Insular de Florianópolis/SC e suas correlações com os parâmetros físico-químicos, operacionais e bacteriológicos. A ETE, possui, além dos tanques de aeração, zonas anóxicas (seletores biológicos e tanques de desnitrificação) que têm como objetivos principais, a prevenção do bulking filamentoso e a redução dos nitratos. Os resultados revelaram que o monitoramento microscópico do sistema, pode ser realizado em apenas um reator, pois a ocorrência e frequência dos organismos não variou nas zonas anóxicas e aeróbias. As análises qualitativas demostraram ser suficientes para um diagnóstico das condições do processo. Verificou-se a presença de flocos pequenos, com poucos e curtos filamentos de Nocardia sp e a presença constante de tecamebas, caracterizando baixa relação A/M, alta idade do lodo e boas condições de depuração. A densidade total da microfauna esteve diretamente relacionada com as remoções de DQOt, DBOt e E. coli do sistema. As tecamebas Arcella e Euglypha e o ciliado Aspidisca, com frequências de 100% para os dois primeiros e 91% para o segundo, e densidades médias de 181, 179 e 460organismos.mL-1, respectivamente, foram os principais indicativos da estabilidade do processo e das boas remoções de DBOt (97%), DQOt (80%) e N-NH4 (96%). Os zooflagelados estiveram presentes em densidades superiores a 1000organismos.mL-1 em situações de IVL maior que 100mL.g-1, sedimentabilidade superior a 800mL.L-1 e maiores quantidades de sólidos no efluente. A ocorrência de micrometazoários em 55% do período, indicou, juntamente com a presença de tecamebas, alto tempo de detenção celular no sistema. Através do método de Pearson, não foram constatadas correlações da microfauna com a nitrificação, mas, as remoções de N-NH4 afluente e concentrações médias de 8,1mg.L-1 de N-NO3 no efluente, evidenciaram este processo. A aplicação de modelos pré-existentes (IBL, relação CPF/CF e densidade total) de avaliação do sistema através da microfauna, indicou que o sistema apresentou boas características depurativas em 80-90% do período. As análises da microfauna na ETE Insular, demostraram as condições de sedimentabilidade e a alta eficiência do sistema, sendo por isso, adotadas como parte do monitoramento periódico da ETE. Entretanto, no Brasil, essas análises, são pouco utilizados para a avaliação dos sistemas de tratamento. A realização regular destas análises permite uma melhor compreensão do processo e sua otimização, além de reduções nas frequências de alguns parâmetros físico-químicos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T04:43:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 299940.pdf: 2220878 bytes, checksum: 52c7205efa685d59abb13ff15133674a (MD5) / A crescente demanda energética mundial associada à preocupação acerca de questões ambientais faz com que conceitos de geração de energia sejam revistos. A combustão do lodo sanitário com uso da energia gerada pode ser uma alternativa viável ao seu destino final. Neste trabalho, três tipos de lodo sanitário, o do tratamento aeróbio (LCAE), o do tratamento anaeróbio (LCAN) e lodo digerido (LSC), foram caracterizados físico-quimicamente com o objetivo de realizar um teste de queima em combustor ciclônico de uma planta piloto. A análise elementar indicou a presença de altos teores de nitrogênio, e a presença de teores de enxofre e cloretos. Na análise imediata se verificou que a amostra de lodo digerido apresentou teor de cinzas superior ao da amostra aeróbia, porém ambas apresentaram elevado teor de voláteis, e teor de carbono fixo superior ao normalmente encontrado para amostras de lodo sanitário. O poder calorífico inferior das amostras foi da ordem de 3.600 kcal.kg-1 para LCAE, 3.300 kcal.kg-1 para LCAN e 2.000 kcal.kg-1 para LSC. A análise termogravimétrica mostrou que o lodo LSC é mais reativo e a decomposição de todos os lodos estudados é marcada por dois principais eventos ocorrendo quase que simultaneamente. A análise das cinzas de LCAE e LCAN indicou majoritária presença de óxidos de Al, Ca, Fe, P e Si e dentre os metais pesados, foi detectada a presença de Pb em concentrações abaixo do limite de quantificação e Ba em teores próximos a 0,15 %. A combustão dos dois lodos apresentou boa estabilidade térmica. Para ambos, as emissões de CO ficaram abaixo dos limites das legislações indicando uma boa condição de queima. As emissões de NOx foram superiores aos limites legais de emissão, porém a aplicação da recirculação dos gases no teste com LCAE reduziu os valores pela metade. As emissões de SO2 também foram acima dos limites, porém a etapa de lavagem dos gases removeu 86 % do SO2 para o teste com LCAE e 67 % para o teste com LCAN.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-21T21:49:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 208788.pdf: 2539900 bytes, checksum: abeb1e94cc91a87fc445edfcd3b71ab4 (MD5) / O lançamento de esgotos domésticos sem tratamento prévio nos corpos receptores afeta seu uso posterior, pois representa um problema de saúde pública devido a elevada densidade de microrganismos patógenos presentes no meio. Além disso, a maioria dos sistemas de tratamento de esgotos no Brasil, como exceção dos sistemas de lagoas de estabilização, são insuficientes para remoção destes microrganismos causadores de doenças de veiculação hídrica. Este trabalho de pesquisa teve como objetivo determinar a dosagem mínima e segura de dióxido de cloro necessária para atender os padrões de lançamento de esgotos tratados em águas superficiais e seu reuso, posteriormente, realizou-se um estudo econômico do custo de implantação, operação do processo de desinfecção e um estudo de caso para 35.000 economias atendidas. Os resultados obtidos demonstram que a dose mínima foi de 2,0 mgClO2/L, pois com esta dose houve eficiência de 99,94% (3,23 log) na remoção de coliformes fecais num tempo de contato de 15 minutos e também atendeu todos os padrões de lançamentos de esgotos tratados em águas superficiais e seu reuso, conforme determina a ABNT. O custo de implantação do sistema de dióxido de cloro é menos oneroso em relação ao sistema de desinfecção por ozônio e também ao sistema de desinfecção por radiação UV. O custo de operação do dióxido de cloro a R$ 0,073/m3 aproximou-se do hipoclorito de sódio R$ 0,089/m3, enquanto que o custo de operação do ozônio mostrou ser de todas a opção mais cara R$ 0,091/m3. O estudo de caso realizado para 35.000 economias atendidas apresentou custo estimado com valor total mensal de R$ 1,38 por economia mês, incluindo os custos de aquisição do gerador, de operação e manutenção do sistema.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-20T16:38:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 199774.pdf: 2609299 bytes, checksum: 47a035a310d27dd1ab15357256eb6f04 (MD5) / O processo na indústria têxtil, principalmente nas etapas de tingimento e acabamento, requer um grande volume de água. Corantes são largamente utilizados e os efluentes gerados tornam-se altamente contaminados por esses corantes. Esse trabalho teve por objetivo avaliar a remoção de cor de um efluente têxtil através de um processo biológico aeróbio com