A remoção de microrganismos patogênicos através da desinfecção é uma necessidade para diminuir a incidência de doenças na população humana relacionadas com poluição fecal. A desinfecção sequencial tem grande potencial na remoção de microrganismos, quando comparada com a desinfecção convencional (um desinfetante). Neste trabalho buscou-se comparar a resistência de microrganismos indicadores de bactérias - E. coli e coliformes totais - e bactérias esporuladas - Clostridium perfringens quanto à desinfecção sequencial empregando cloro seguido de radiação ultravioleta e ozônio seguido de radiação ultravioleta; e à desinfecção convencional utilizando-se os mesmos desinfetantes aplicados individualmente em esgoto sanitário tratado previamente em reator UASB. Os ensaios foram realizados em batelada. As dosagens de cloro aplicadas foram de 10, 20 e 30 mg\'CL IND.2\'/L; de ozônio foram de 5,6; 11 e 16,5 mg\'O IND.3\'/L, ambos para os tempos de contato 10, 20 e 30 minutos. Na desinfecção sequencial com cloro foram aplicadas as doses de 1, 5 e 10 Wh/\'M POT.3\' de radiação UV; com ozônio, as doses de radiação foram variadas de 0,5 a 10 Wh/\'M POT.3\'. Na desinfecção sequencial de cloro-UV, foram removidos 2,5 e 5,2 log de C. perfringens e coliformes totais, respectivamente contra 1,5 e 4,2 log na desinfecção convencional para os mesmos microrganismos. Na desinfecção com cloro, a ordem decrescente de resistência foi: C. perfringens > coliformes totais > E. coli. Para ozônio seguido de UV, C. perfringens apresentou maior resistência e, em alguns ensaios, E. coli apresentou-se mais resistente que coliformes totais. A ação do ozônio mostrou-se notável para a melhoria da qualidade do esgoto tratado avaliada pela diminuição das concentrações de sólidos suspensos totais, sólidos totais, absorbância em comprimento de onda de 254 nm e da DQO, diferentemente do esgoto clorado no qual ocorreu o aumento nos valores destas variáveis físico-químicas. A ação da radiação ultravioleta foi potencializada quando aplicada sequencialmente ao cloro e ao ozônio. / The removal of pathogenic microorganisms through disinfection is a necessity to decrease the incidence of diseases in the human population related to fecal pollution. Sequential disinfection has a great potential on the removal of microorganisms when compared to conventional disinfection (single disinfectant). This work compared the resistance of indicators microorganisms of bacteria - E. coli and total coliforms - and spore-forming bacteria - Clostridium perfringens concerning the sequential and conventional disinfections. The sequential disinfection initially employed chlorine followed by ultraviolet radiation and ozone followed by ultraviolet radiation. The conventional disinfection utilized the same disinfectants individually applied in sanitary sewage previously treated in UASB reactor. The tests were made in batch. The chlorine dosages applied were 10, 20 and 30 mg\'CL IND.2\'/L; ozone were 5,6; 11 and 16,5 mg\'O IND.3\'/L, both for the contact times 10, 20 and 30 minutes. In the sequential disinfection with chlorine dosages of 1, 5 and 10 Wh/\'M POT.3\' of UV radiation were applied; with ozone, the dosages of radiation varied from 0,5 to 10 Wh/\'M POT.3\'. In the sequential disinfection with UV-chlorine were inactived 2,5 and 5,2 log of C. perfringens and total coliforms respectively, against 1,5 and 4,2 log in the conventional disinfection for the same microorganisms. In the chlorine disinfection, the decreasing resistance order was: C. perfringens > total coliforms > E. coli. In the ozone disinfection followed by UV, C. perfringens manifested more resistance and, in some assays, E. coli was more resistant than total coliforms. The action of ozone was outstanding for the improvement of treated sewage quality assessed by the decreasing of total suspended solids concentration, total solids absorbance at a wavelength of 254 nm and of DQO, differently from the chlorine sewage in which occurred an increase of the values of the physical-chemical variables. The ultraviolet radiation action was potentiated when sequentially applied to chlorine and to ozone.

Este trabalho teve por objetivo estudar a desinfecção seqüencial cloro-radiação ultravioleta e ozônio-radiação ultravioleta a fim de avaliar a resistência de microrganismos indicadores de poluição fecal - E. coli, coliformes totais e Clostridium perfringens - e compará-la à dos protozoários patogênicos: Giardia spp. e Cryptosporidium spp.. Houve, primeiramente, monitoramento do reator anaeróbio UASB cujo efluente foi utilizado neste estudo. Foi, então, verificado o comportamento das espécies residuais de cloro no esgoto e conduzido um estudo de parâmetros indicadores (pH, potencial de oxi-redução e condutividade) para o breakpoint. Na desinfecção, foram empregados o cloro, ozônio e radiação ultravioleta; separados, e seqüencialmente. Os ensaios realizados com ozônio promoveram remoção de DQO, sólidos e dos valores de absorbância em 254 nm, diferentemente do cloro. A ordem crescente de resistência à desinfecção foi: E. coli < coliformes totais < C. perfringens < protozoários. Houve correlação em alguns ensaios entre a bactéria esporulada C. perfringens e Giardia spp.. O efeito sinérgico, promovido pela desinfecção seqüencial, foi evidenciado em alguns experimentos para C. perfringens e Giardia spp. / The present dissertation reports on the study of the sequential disinfection with chlorine-ultraviolet radiation and ozone-ultraviolet radiation to evaluate the resistance of microorganisms that indicate fecal pollution - E. coli, total coliforms and Clostridium perfringens - and compare it to the resistance of pathogenic protozoa: Giardia spp. and Cryptosporidium spp.. Firstly, the UASB reactor, whose effluent was utilized in this study, was monitored. Then the behavior of the residual species of chlorine in the sanitary sewage was verified and a study of the indicating parameters (pH, oxi-reduction potential and conductivity) for the breakpoint was conducted. Chlorine, ozone and ultraviolet radiation were used separately and sequentially in the disinfection. Tests performed with ozone promoted removal of COD, solids and absorbance values of 254 nm, differently from chlorine. The order of resistance to disinfection was: E. coli < total coliforms < Clostridium perfringens < protozoa. There was a correlation in some tests between spore-forming bacterium Clostridium perfringens and Giardia spp.. The synergic effect caused by the sequential disinfection was observed in some experiments for C. perfringens and Giardia spp.

Este trabalho teve por objetivo estudar a desinfecção seqüencial cloro-radiação ultravioleta e ozônio-radiação ultravioleta a fim de avaliar a resistência de microrganismos indicadores de poluição fecal - E. coli, coliformes totais e Clostridium perfringens - e compará-la à dos protozoários patogênicos: Giardia spp. e Cryptosporidium spp.. Houve, primeiramente, monitoramento do reator anaeróbio UASB cujo efluente foi utilizado neste estudo. Foi, então, verificado o comportamento das espécies residuais de cloro no esgoto e conduzido um estudo de parâmetros indicadores (pH, potencial de oxi-redução e condutividade) para o breakpoint. Na desinfecção, foram empregados o cloro, ozônio e radiação ultravioleta; separados, e seqüencialmente. Os ensaios realizados com ozônio promoveram remoção de DQO, sólidos e dos valores de absorbância em 254 nm, diferentemente do cloro. A ordem crescente de resistência à desinfecção foi: E. coli < coliformes totais < C. perfringens < protozoários. Houve correlação em alguns ensaios entre a bactéria esporulada C. perfringens e Giardia spp.. O efeito sinérgico, promovido pela desinfecção seqüencial, foi evidenciado em alguns experimentos para C. perfringens e Giardia spp. / The present dissertation reports on the study of the sequential disinfection with chlorine-ultraviolet radiation and ozone-ultraviolet radiation to evaluate the resistance of microorganisms that indicate fecal pollution - E. coli, total coliforms and Clostridium perfringens - and compare it to the resistance of pathogenic protozoa: Giardia spp. and Cryptosporidium spp.. Firstly, the UASB reactor, whose effluent was utilized in this study, was monitored. Then the behavior of the residual species of chlorine in the sanitary sewage was verified and a study of the indicating parameters (pH, oxi-reduction potential and conductivity) for the breakpoint was conducted. Chlorine, ozone and ultraviolet radiation were used separately and sequentially in the disinfection. Tests performed with ozone promoted removal of COD, solids and absorbance values of 254 nm, differently from chlorine. The order of resistance to disinfection was: E. coli < total coliforms < Clostridium perfringens < protozoa. There was a correlation in some tests between spore-forming bacterium Clostridium perfringens and Giardia spp.. The synergic effect caused by the sequential disinfection was observed in some experiments for C. perfringens and Giardia spp.

A remoção de microrganismos patogênicos através da desinfecção é uma necessidade para diminuir a incidência de doenças na população humana relacionadas com poluição fecal. A desinfecção sequencial tem grande potencial na remoção de microrganismos, quando comparada com a desinfecção convencional (um desinfetante). Neste trabalho buscou-se comparar a resistência de microrganismos indicadores de bactérias - E. coli e coliformes totais - e bactérias esporuladas - Clostridium perfringens quanto à desinfecção sequencial empregando cloro seguido de radiação ultravioleta e ozônio seguido de radiação ultravioleta; e à desinfecção convencional utilizando-se os mesmos desinfetantes aplicados individualmente em esgoto sanitário tratado previamente em reator UASB. Os ensaios foram realizados em batelada. As dosagens de cloro aplicadas foram de 10, 20 e 30 mg\'CL IND.2\'/L; de ozônio foram de 5,6; 11 e 16,5 mg\'O IND.3\'/L, ambos para os tempos de contato 10, 20 e 30 minutos. Na desinfecção sequencial com cloro foram aplicadas as doses de 1, 5 e 10 Wh/\'M POT.3\' de radiação UV; com ozônio, as doses de radiação foram variadas de 0,5 a 10 Wh/\'M POT.3\'. Na desinfecção sequencial de cloro-UV, foram removidos 2,5 e 5,2 log de C. perfringens e coliformes totais, respectivamente contra 1,5 e 4,2 log na desinfecção convencional para os mesmos microrganismos. Na desinfecção com cloro, a ordem decrescente de resistência foi: C. perfringens > coliformes totais > E. coli. Para ozônio seguido de UV, C. perfringens apresentou maior resistência e, em alguns ensaios, E. coli apresentou-se mais resistente que coliformes totais. A ação do ozônio mostrou-se notável para a melhoria da qualidade do esgoto tratado avaliada pela diminuição das concentrações de sólidos suspensos totais, sólidos totais, absorbância em comprimento de onda de 254 nm e da DQO, diferentemente do esgoto clorado no qual ocorreu o aumento nos valores destas variáveis físico-químicas. A ação da radiação ultravioleta foi potencializada quando aplicada sequencialmente ao cloro e ao ozônio. / The removal of pathogenic microorganisms through disinfection is a necessity to decrease the incidence of diseases in the human population related to fecal pollution. Sequential disinfection has a great potential on the removal of microorganisms when compared to conventional disinfection (single disinfectant). This work compared the resistance of indicators microorganisms of bacteria - E. coli and total coliforms - and spore-forming bacteria - Clostridium perfringens concerning the sequential and conventional disinfections. The sequential disinfection initially employed chlorine followed by ultraviolet radiation and ozone followed by ultraviolet radiation. The conventional disinfection utilized the same disinfectants individually applied in sanitary sewage previously treated in UASB reactor. The tests were made in batch. The chlorine dosages applied were 10, 20 and 30 mg\'CL IND.2\'/L; ozone were 5,6; 11 and 16,5 mg\'O IND.3\'/L, both for the contact times 10, 20 and 30 minutes. In the sequential disinfection with chlorine dosages of 1, 5 and 10 Wh/\'M POT.3\' of UV radiation were applied; with ozone, the dosages of radiation varied from 0,5 to 10 Wh/\'M POT.3\'. In the sequential disinfection with UV-chlorine were inactived 2,5 and 5,2 log of C. perfringens and total coliforms respectively, against 1,5 and 4,2 log in the conventional disinfection for the same microorganisms. In the chlorine disinfection, the decreasing resistance order was: C. perfringens > total coliforms > E. coli. In the ozone disinfection followed by UV, C. perfringens manifested more resistance and, in some assays, E. coli was more resistant than total coliforms. The action of ozone was outstanding for the improvement of treated sewage quality assessed by the decreasing of total suspended solids concentration, total solids absorbance at a wavelength of 254 nm and of DQO, differently from the chlorine sewage in which occurred an increase of the values of the physical-chemical variables. The ultraviolet radiation action was potentiated when sequentially applied to chlorine and to ozone.

Este trabalho teve o intuito de avaliar a eficiência de remoção de protozoários patogênicos - Giardia spp. e Cryptosporidium spp. - em processos de tratamento de esgoto sanitário por reator UASB, lodos ativados, filtro lento em areia e diferentes desinfetantes. A recuperação de cistos de Giardia e de oocistos de Cryptosporidium, realizada por diferentes metodologias e utilizando ColorSeed®, foi de, respectivamente, 85 e 20% em esgoto bruto, e 62,5 e 17,5% em efluente tratado, quando foi utilizado o método de tripla centrifugação. Cistos de Giardia foram encontrados em 100% as amostras de esgoto pesquisadas, com média de 1,5 x 104 cistos por litro e oocistos de Cryptosporidium em 31,4% com média 3,1 x 10² oocistos por litro, em esgoto bruto. No tratamento biológico por reator UASB seguido de Lodos Ativados, a remoção de cisto de Giardia e esporos de Clostridium perfringens foram estatisticamente menores que as remoções de E. coli e coliformes totais. Não foram encontrados (oo)cistos após o tratamento terciário realizado através da filtração lenta em areia. Houve remoção estatisticamente maior na ETE em escala plena para coliformes totais e Clostridium perfringens. E. coli e cistos de Giardia, em ambas ETEs, apresentaram remoções similares. Elevadas concentrações de (oo)cistos foram encontradas no lodo de esgoto, com grande porcentagem ainda viável. Com relação à desinfecção, entre as bactérias indicadoras, Clostridium perfringens foram mais resistentes ao cloro, ozônio e radiação ultravioleta. O efeito sinérgico, promovido pelas desinfecções sequenciais (clororadiação ultravioleta e ozônio-radiação ultravioleta), foi evidenciado em alguns experimentos para todas as bactérias estudadas. O cloro alterou a fluorescência dos cistos de Giardia e o ozônio, além de alterar a fluorescência, foi capaz de diminuir a concentração de cistos desse microrganismo. Pode-se concluir que as concentrações tanto de microrganismos indicadores como de protozoários patogênicos é bastante elevada, qualquer que seja o tipo de esgoto: bruto, efluente do reator UASB ou efluente do lodos ativados. Isso evidencia o extremo cuidado com que estes efluentes devem ser tratados, para posteriores usos ou lançamento em corpo receptor, em especial devido à presença de (oo)cistos ainda viáveis de Giardia spp. e Cryptosporidium spp. mesmo após o tratamento biológico por lodos ativados, e a necessidade de desinfecção do efluente. / This work aimed to evaluate the efficiency of removal of pathogenic protozoa - Giardia spp. and Cryptosporidium spp. - during wastewater treatment by UASB reactor, activated sludge, slow sand filter and different disinfectants. The recovery of Giardia cysts and of Cryptosporidium oocysts, performed by different methodologies and using ColorSeed®, was respectively of 85 and 20%, in raw wastewater and 62.5 and 17.5% in treated effluent, applying triple centrifugation method. Giardia cysts were found in 100% of the the sewage samples surveyed, with average of 1.5 x 104 cysts per liter and Cryptosporidium oocysts were found in 31.4% with average of 3.1 x 10² oocysts per liter, in raw wastewater. Giardia cyst and Clostridium perfringens spores removals were statistically lower than E. coli and total coliforms removal when applying the biological treatment by UASB reactor followed by Activated Sludge. There were no (oo) cysts after treatment tertiary accomplished by slow sand filtration. There was a statistically higher removal in the full scale WWTP for total coliforms and Clostridium perfringens; however, E. coli and Giardia cysts, in both WWTPs, presented the same removal efficiency. High concentrations of (oo)cysts were found in the sludge sludge, with a high percentage still viable. Regarding disinfection, among the indicating bacteria, Clostridium perfringens was more resistant to chlorine, ozone and ultraviolet radiation. The synergic effect promoted by sequential disinfections (chlorine-ultraviolet radiation and ozone-ultraviolet radiation) was evidenced in some experiments for all the bacteria studied. Chlorine altered the fluorescence of Giardia cysts and ozone, as well as change in fluorescence was able to decrease the concentration of this microorganism. It can be concluded that the concentrations of indicator microorganisms as well as of pathogenic protozoa is very high, regardless the kind of wastewater: raw, UASB reactor effluent or activated sludge effluent. This shows the extreme care that must be taken towards these effluents, for future reuse or simply release in the environment, mainly due to the presence of viable Giardia spp. and Cryptosporidium spp. (oo)cysts even after the activated sludge treatment, and the need of disinfection of the effluent.

Este trabalho teve o intuito de avaliar a eficiência de remoção de protozoários patogênicos - Giardia spp. e Cryptosporidium spp. - em processos de tratamento de esgoto sanitário por reator UASB, lodos ativados, filtro lento em areia e diferentes desinfetantes. A recuperação de cistos de Giardia e de oocistos de Cryptosporidium, realizada por diferentes metodologias e utilizando ColorSeed®, foi de, respectivamente, 85 e 20% em esgoto bruto, e 62,5 e 17,5% em efluente tratado, quando foi utilizado o método de tripla centrifugação. Cistos de Giardia foram encontrados em 100% as amostras de esgoto pesquisadas, com média de 1,5 x 104 cistos por litro e oocistos de Cryptosporidium em 31,4% com média 3,1 x 10² oocistos por litro, em esgoto bruto. No tratamento biológico por reator UASB seguido de Lodos Ativados, a remoção de cisto de Giardia e esporos de Clostridium perfringens foram estatisticamente menores que as remoções de E. coli e coliformes totais. Não foram encontrados (oo)cistos após o tratamento terciário realizado através da filtração lenta em areia. Houve remoção estatisticamente maior na ETE em escala plena para coliformes totais e Clostridium perfringens. E. coli e cistos de Giardia, em ambas ETEs, apresentaram remoções similares. Elevadas concentrações de (oo)cistos foram encontradas no lodo de esgoto, com grande porcentagem ainda viável. Com relação à desinfecção, entre as bactérias indicadoras, Clostridium perfringens foram mais resistentes ao cloro, ozônio e radiação ultravioleta. O efeito sinérgico, promovido pelas desinfecções sequenciais (clororadiação ultravioleta e ozônio-radiação ultravioleta), foi evidenciado em alguns experimentos para todas as bactérias estudadas. O cloro alterou a fluorescência dos cistos de Giardia e o ozônio, além de alterar a fluorescência, foi capaz de diminuir a concentração de cistos desse microrganismo. Pode-se concluir que as concentrações tanto de microrganismos indicadores como de protozoários patogênicos é bastante elevada, qualquer que seja o tipo de esgoto: bruto, efluente do reator UASB ou efluente do lodos ativados. Isso evidencia o extremo cuidado com que estes efluentes devem ser tratados, para posteriores usos ou lançamento em corpo receptor, em especial devido à presença de (oo)cistos ainda viáveis de Giardia spp. e Cryptosporidium spp. mesmo após o tratamento biológico por lodos ativados, e a necessidade de desinfecção do efluente. / This work aimed to evaluate the efficiency of removal of pathogenic protozoa - Giardia spp. and Cryptosporidium spp. - during wastewater treatment by UASB reactor, activated sludge, slow sand filter and different disinfectants. The recovery of Giardia cysts and of Cryptosporidium oocysts, performed by different methodologies and using ColorSeed®, was respectively of 85 and 20%, in raw wastewater and 62.5 and 17.5% in treated effluent, applying triple centrifugation method. Giardia cysts were found in 100% of the the sewage samples surveyed, with average of 1.5 x 104 cysts per liter and Cryptosporidium oocysts were found in 31.4% with average of 3.1 x 10² oocysts per liter, in raw wastewater. Giardia cyst and Clostridium perfringens spores removals were statistically lower than E. coli and total coliforms removal when applying the biological treatment by UASB reactor followed by Activated Sludge. There were no (oo) cysts after treatment tertiary accomplished by slow sand filtration. There was a statistically higher removal in the full scale WWTP for total coliforms and Clostridium perfringens; however, E. coli and Giardia cysts, in both WWTPs, presented the same removal efficiency. High concentrations of (oo)cysts were found in the sludge sludge, with a high percentage still viable. Regarding disinfection, among the indicating bacteria, Clostridium perfringens was more resistant to chlorine, ozone and ultraviolet radiation. The synergic effect promoted by sequential disinfections (chlorine-ultraviolet radiation and ozone-ultraviolet radiation) was evidenced in some experiments for all the bacteria studied. Chlorine altered the fluorescence of Giardia cysts and ozone, as well as change in fluorescence was able to decrease the concentration of this microorganism. It can be concluded that the concentrations of indicator microorganisms as well as of pathogenic protozoa is very high, regardless the kind of wastewater: raw, UASB reactor effluent or activated sludge effluent. This shows the extreme care that must be taken towards these effluents, for future reuse or simply release in the environment, mainly due to the presence of viable Giardia spp. and Cryptosporidium spp. (oo)cysts even after the activated sludge treatment, and the need of disinfection of the effluent.