Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2016. / O presente trabalho teve como objetivo avaliar na fase inicial, o comportamento hidráulico e desempenho de tanques sépticos (TS) e leitos cultivados (LC) de fluxo subsuperficial, vegetados com as espécies aquáticas taboa (Typhaspp) (LC 1), papiro-brasileiro (Cyperusgiganteus) (LC 2) e lírio do brejo (HedychiumcoronariumKoehne) (LC 3) e um sem planta (LNC 4), construídos em paralelo e preenchidos com brita # 2. A Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) foi implantada na Fazenda Água Limpa (FAL) da Universidade de Brasília (UnB). Os TS foram constituídos de três caixas Policloreto de Vinila (PVC) de volume total de 5500 L cada, enquanto os LC foram construídos em estruturas retangulares de fibra de vidro, com espessura da parede de 4 mm, apoiados sobre o solo, com dimensões de 2,5 m (largura), 6,5 m (comprimento) e 0,5 m (altura). O período de avaliação foi de agosto a dezembro de 2015, compreendendo a fase inicial de funcionamento da ETE/FAL/UnB. Foram realizadas oito campanhas de coleta de amostras, para quantificação de atributos físicos, químicos e microbiológicos do efluente bruto, após os tanques sépticos e dos leitos cultivos, totalizando seis pontos de coleta. Mediu-se o volume de efluente de entrada e saída dos leitos cultivados e o desenvolvimento das macrofitas. Os três tanques sépticos em série, apresentam maior influência na redução da turbidez (12,4%), sólidos suspensos totais (28%), nitrato (15,7%), nitrito (20%), amônia (28,5%) e E. coli (9%). A tendência da temperatura é de se manter estável (30 ºC) nos TS e LCs, enquanto que opHvaria de 5,70 a 7,42 entre a entrada e saída dos TS. De modo geral, a tendência no LC com taboa é a de redução nas concentrações de sólidos suspensos totais (58,6%) e sólidos totais (11,2%), DBO (99,99%), e com valores de sódio na saída do leito de 114,92 mg L-1, ferro II de 0,72 mg L-1 e condutividade elétrica de 908,78 µS cm-1; no LC com papiro brasileiro reduziu a DBO em 94,5%, DQO em 60,5%, e valores de ferro total na saída de 0,63 mg L-1, coliforme totais de 94.325 NMP 100 mL-1 e potássio de 46,31 mg L-1; por sua vez, no LC com lírio do brejo reduziu a DQO em 71,6%, DBO em 99,1%, nitrato de 88,1% e nitrito de 83,6%. A adaptação das macrófitas não é uniforme no interior dos LC, com desenvolvimento progressivo da entrada em direção à saída dos mesmos. / This study aimed at to evaluate the initial phase, the hydraulic behavior and the performance of septic tanks (TS) and wetlands (LC) subsurface flow vegetated with cattail aquatic species (Typhaspp) (LC 1), papyrus-Brazilian (Cyperusgiganteus) (LC 2) and lily fen (HedychiumcoronariumKoehne) (LC 3) and without vegetation (LNC 4), built in parallel and filled with gravel # 2. Sewage treatment plant (WWTP) was located at FazendaÁguaLimpa (FAL) of the University of Brasília (UnB). TS were made of three Polyvinyl Chloride (PVC) boxes of of 5500 L each, while LC were built withinh rectangular structures of fiberglass, with a wall thickness of 4 mm, resting over the soil surface and having the following dimensions: 2.5m (wide), 6.5 m (length) and 0.5 m (height). The evaluation period was comprehended from August to December 2015, including the initial phase of operation of ETE/FAL/UnB. Eight sampling campaigns were carried out in order to quantify physical, chemical and microbiological attributes of the raw effluent, and after passing through the septic tanks and crop beds, totaling six points of collection . The characteristics measured were the effluent volume in the entrance and in the exit of the devices and the development of aquatic plants naturally growing. The three septic tank arranged in series (in parallel?), have the greatest influence on the reduction of turbidity (12.4%), total suspended solids (28%), nitrate (15.7%), nitrite (20%), ammonia (28.5%) and E. coli (9%). Temperature tended to remain stable (30 °C) in the LC’S and the TS, while the pH ranges from 5.70 to 7.42 across entrance and exit of TS. In general, LC cultivated with cattail reduced the total suspended solids concentration (58.6%) and the total solids (11.2%), BOD (99.99%), presenting the following values for sodium, iron and electrical conductivity in the exit of the device: 114.92 mg L-1, 0.72 mg L-1, and 908.78 μS cm-1, respectively; LC papyrus-Brazilian reduced BOD in 94.5%, COD in 60.5% and presented the following values for total iron, total coliform and Potassium at the exit of the device: 0.63 mg L-1, 94.325 NMP 100 mL-1, and 46,31 mg L-1 , respectively; the LC swamp lily, for instance, reduced COD in 71.6%, BOD in 99.1% nitrate in 88.1% and nitrite in 83.6%. The adaptation of macrophytes is not uniform within the wetlands, with development increasing from the entrance toward the exit thereof.

Apesar de surgir como um país emergente, infelizmente a situação do saneamento básico no Brasil é bastante precária. Dos 5.507 municípios brasileiros apenas 52,2% possuem algum tipo de serviço de esgotamento sanitário (IBGE, 2000). Diante deste cenário alarmante, soluções individuais passam a ganhar mais importância. A adoção de tanques sépticos como uma alternativa para a solução do esgoto sanitário, em regiões carentes de rede de esgoto, passa a ser viável devido ao seu baixo custo e eficiência satisfatória. No entanto, a operação inadequada dessas pequenas unidades podem se tornar um passivo ambiental, em virtude do lodo produzido, subproduto da degradação anaeróbia. A solução mais fácil e prática seria a sua disposição em Estações de Tratamento de Efluente, no entanto é uma minoria dos municípios brasileiros, 20,2% (IBGE, 2000), que contam com estas unidades. A proposta do presente trabalho foi simular a comportamento da disposição do Lodo de Tanques Sépticos (LTS) em aterros sanitários, juntamente com resíduos sólidos domiciliares (RSD). Por meio de quatro reatores anaeróbios, com 50 litros cada, avaliaram-se os efeitos da degradação anaeróbia da Fração Orgânica do RSD (FORSD) na presença de LTS. Todos os reatores possuíam a mesma quantidade de FORSD, 28 kg. Cada unidade experimental recebeu quantidades diferentes de LTS: reator 1 = 0 L; reator 2 = 4,9 L; reator 3 = 9,8 L e reator 4 = 14,7 L. O monitoramento acompanhou as características químicas e a quantidade do lixiviado, a composição do biogás e as mudanças físico-químicas na mistura de FORSD e LTS no início e no final do experimento. Entre os resultados obtidos, destaca-se a eficiência de remoção de DQO da FORSD, 21%, 51%, 68% e 73% para os reatores 1, 2, 3 e 4 respectivamente. E a aceleração na degradação anaeróbia nos reatores que receberam LTS, devido a produção precoce de metano, aparecimento no 40º dia nos reatores tratados com LTS e pela disponibilidade imediata de nutrientes, observada pelas análises de nitrogênio amoniacal. / Despite being an emerging country, unfortunately the sanitary situation of Brazil is quite precarious. Only 52.2% of the 5,507 brazilian municipalities have some type of sanitary service (IBGE, 2000). In this alarming scenario, individual solutions are gaining more importance. The adoption of septic tanks as an alternative to the solution of the sewage becomes viable due to its low cost and satisfactory performance. However, the inappropriate operation of these small units can become an environmental problem because of the produced sludge, sub product of anaerobic degradation. This material must be managed adequately and securely to prevent possible contamination of soil and water. The easiest and practice solution would be its disposal in sewage treatment stations, however there are only 20.2% (IBGE, 2000) of all the brazilian cities which rely on these units. The purpose of this study was to evaluate the performance of the disposal of sludge from septic tanks (LTS) in landfills, along with domestic solid waste (RSD). Using four anaerobic reactors, with 50 liters each, the effects of anaerobic degradation of organic fraction of the RSD (FORSD) in the presence of LTS were evaluated. All reactors had the same amount of FORSD, 28 kg. Each experimental unit received different amounts of LTS: Reactor 1 = 0 L; Reactor 2 = 4.9 L, Reactor 3 = 9.8 L and Reactor 4 = 14.7 L. The monitoring followed the characteristics and quantity of leachate, the composition of biogas and changes in physical-chemical mixture of FORSD and LTS at the beginning and the end of the experiment. The results highlight the efficiency of removal of the DQO of FORSD, 21%, 51%, 68% and 73% for reactors 1, 2, 3 and 4, respectively, and the acceleration in the degradation in anaerobic reactors that received LTS, due to early production of methane, appearing in 40º day in reactors treated with LTS and the ready availability of nutrients, observed by the analysis of ammonia nitrogen.

Apesar de surgir como um país emergente, infelizmente a situação do saneamento básico no Brasil é bastante precária. Dos 5.507 municípios brasileiros apenas 52,2% possuem algum tipo de serviço de esgotamento sanitário (IBGE, 2000). Diante deste cenário alarmante, soluções individuais passam a ganhar mais importância. A adoção de tanques sépticos como uma alternativa para a solução do esgoto sanitário, em regiões carentes de rede de esgoto, passa a ser viável devido ao seu baixo custo e eficiência satisfatória. No entanto, a operação inadequada dessas pequenas unidades podem se tornar um passivo ambiental, em virtude do lodo produzido, subproduto da degradação anaeróbia. A solução mais fácil e prática seria a sua disposição em Estações de Tratamento de Efluente, no entanto é uma minoria dos municípios brasileiros, 20,2% (IBGE, 2000), que contam com estas unidades. A proposta do presente trabalho foi simular a comportamento da disposição do Lodo de Tanques Sépticos (LTS) em aterros sanitários, juntamente com resíduos sólidos domiciliares (RSD). Por meio de quatro reatores anaeróbios, com 50 litros cada, avaliaram-se os efeitos da degradação anaeróbia da Fração Orgânica do RSD (FORSD) na presença de LTS. Todos os reatores possuíam a mesma quantidade de FORSD, 28 kg. Cada unidade experimental recebeu quantidades diferentes de LTS: reator 1 = 0 L; reator 2 = 4,9 L; reator 3 = 9,8 L e reator 4 = 14,7 L. O monitoramento acompanhou as características químicas e a quantidade do lixiviado, a composição do biogás e as mudanças físico-químicas na mistura de FORSD e LTS no início e no final do experimento. Entre os resultados obtidos, destaca-se a eficiência de remoção de DQO da FORSD, 21%, 51%, 68% e 73% para os reatores 1, 2, 3 e 4 respectivamente. E a aceleração na degradação anaeróbia nos reatores que receberam LTS, devido a produção precoce de metano, aparecimento no 40º dia nos reatores tratados com LTS e pela disponibilidade imediata de nutrientes, observada pelas análises de nitrogênio amoniacal. / Despite being an emerging country, unfortunately the sanitary situation of Brazil is quite precarious. Only 52.2% of the 5,507 brazilian municipalities have some type of sanitary service (IBGE, 2000). In this alarming scenario, individual solutions are gaining more importance. The adoption of septic tanks as an alternative to the solution of the sewage becomes viable due to its low cost and satisfactory performance. However, the inappropriate operation of these small units can become an environmental problem because of the produced sludge, sub product of anaerobic degradation. This material must be managed adequately and securely to prevent possible contamination of soil and water. The easiest and practice solution would be its disposal in sewage treatment stations, however there are only 20.2% (IBGE, 2000) of all the brazilian cities which rely on these units. The purpose of this study was to evaluate the performance of the disposal of sludge from septic tanks (LTS) in landfills, along with domestic solid waste (RSD). Using four anaerobic reactors, with 50 liters each, the effects of anaerobic degradation of organic fraction of the RSD (FORSD) in the presence of LTS were evaluated. All reactors had the same amount of FORSD, 28 kg. Each experimental unit received different amounts of LTS: Reactor 1 = 0 L; Reactor 2 = 4.9 L, Reactor 3 = 9.8 L and Reactor 4 = 14.7 L. The monitoring followed the characteristics and quantity of leachate, the composition of biogas and changes in physical-chemical mixture of FORSD and LTS at the beginning and the end of the experiment. The results highlight the efficiency of removal of the DQO of FORSD, 21%, 51%, 68% and 73% for reactors 1, 2, 3 and 4, respectively, and the acceleration in the degradation in anaerobic reactors that received LTS, due to early production of methane, appearing in 40º day in reactors treated with LTS and the ready availability of nutrients, observed by the analysis of ammonia nitrogen.

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The study took nine months and was divided into three distinct phases, in which the volumetric flow rate of wastewater from cesspools and septic tanks into the reactor ranged from 0.17% to 0.51%, displaying an intermediate phase of 0.34%.In the third phase, another fat flotation phase was added to the pre-treatment prior to discharge. During the study, we utilized all the waste volume from cesspools and septic tanks produced by the municipality and discharged into the Itumbiara Wastewater Treatment Plant (WWTP), already working at its full capacity. Statistical tests have proved that wastes from cesspool and septic tanks disposed into UASB reactors showed no significant difference in the final effluent quality. It was not evidenced also significant differences in the operation and maintenance of the reactors. The biological sludge from the UASB reactors got stable after being added the wastes (ratio VS/TS between 0.53 and 0.58 average). The receiving reactor’s begs had a worse efficiency but statistical tests showed that the difference was not significant when compared to the control reactors. It was observed in this study, there is no need for the pre-flotation of waste before being released at WWTP with UASB system. Thus the UASB is a viable alternative, but it is necessary to follow a protocol to establish criteria such as the waste application rate, the WWTP site for waste discharge, physical structure and people, as well as to choose for relevant parameters for the waste monitoring before co-treatment. / No Brasil, segundo Pesquisa Nacional de Saneamento Básico do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2010), 44,8% dos municípios utilizam sistemas simplificados para tratamento dos esgotos domésticos como: tanques sépticos, fossas rudimentares, fossas secas. Estes sistemas têm como consequência a produção de resíduos com potencial poluidor que necessitam de codisposição adequada. Diferentes alternativas de codisposição têm sido propostas. O presente trabalho, inserido na rede de pesquisa do Programa de Pesquisas em Saneamento Básico (PROSAB), tem como objetivos avaliar as interferências da disposição de resíduos de fossas e tanques sépticos no desempenho do Reator Anaeróbio de Manta de Lodo de fluxo ascendente ou Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB), na cidade de Itumbiara-Goiás. O estudo teve duração de nove meses e foi dividido em três fases distintas, alterando a taxa de aplicações volumétrica dos resíduos de fossas e tanques sépticos no reator que variou de 0,17% a 0,51%, tendo uma fase intermediária de 0,34%, além de, na terceira fase, acrescentar mais uma etapa de flotação da gordura no tratamento preliminar, antes do lançamento dos resíduos. Durante a pesquisa, foi utilizado todo o volume de resíduos de fossas e tanques sépticos gerados pelo município e dispostos na ETE de Itumbiara que já trabalha com a carga máxima. Testes estatísticos comprovaram que a disposição de resíduos de fossas e tanques sépticos nos reatores UASB não apresentou diferença significativa na qualidade do efluente. Também não foram comprovadas alterações significativas na operação e manutenção dos reatores. O lodo biológico dos reatores UASB apresentou estabilidade após a disposição dos resíduos (relação SV/ST entre 0,53 a 0,58 em média). Os leitos do reator receptor apresentaram pior eficiência, porém testes estatísticos comprovaram que a diferença não foi significativa quando comparado com reatores testemunhos. Foi observou neste estudo, que não há necessidade da flotação prévia dos resíduos antes de serem lançados nas ETEs com sistema UASB. Portanto o UASB é uma alternativa viável, porém é necessário seguir um protocolo com critérios que estabelecerá a taxa de aplicação dos resíduos, o local na ETE onde será lançado o resíduo, estrutura física e de pessoal da ETE e determinar parâmetros de relevância para o monitoramento dos resíduos antes da codisposição.

Neste trabalho avaliou-se o desempenho de um reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB) no tratamento combinado de esgoto sanitário com o lançamento de lodo proveniente de tanques sépticos. O estudo foi desenvolvido em escala plena na Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) do Campus I da Universidade de São Paulo (USP) em São Carlos-SP. Foram utilizados dois reatores UASB com 18,8 m³ cada, um reator (UASB I) com função de controle e o outro reator (UASB II) no qual foi descarregado o lodo séptico. A pesquisa foi dividida em duas etapas: a primeira compreendeu o início de operação e o monitoramento dos reatores e, da segunda fez parte os ensaios de lançamento de lodo séptico no sistema. A partida foi efetuada sem utilização de inóculo e os reatores foram operados com tempo de detenção hidráulica médio (TDH) de 8 h, vazão afluente média de 2,35 m³/h e velocidade ascensional de 0,6 m/h. Em seis meses de operação os reatores apresentaram eficiências médias de remoção de DQO nos reatores UASB I e UASB II iguais a 49% e 65%. Quanto à remoção de sólidos os reatores UASB I e UASB II atingiram remoção de 36% e 37% para ST e de 67% e 63% para SST, respectivamente. Após esse período, deu-se início ao estudo que avaliou o impacto do lançamento de lodo séptico no UASB II. Foram realizados três ensaios com diferentes volumes de lodo (1; 3 e 5 m³) descarregados na forma de pulso com vazão média de 5,24 m³/h. Os lodos sépticos utilizados na pesquisa foram coletados por caminhões limpa-fossa e descarregados em um reservatório (15 m³) na ETE para posterior lançamento no reator UASB II. Foram feitas as caracterizações das amostras dos lodos sépticos (coletadas no ato da descarga em cada ensaio), com as quais pôde-se constatar a heterogeneidade da composição desse tipo de resíduo e sua viabilidade de pós-tratamento anaeróbio. Nos ensaios foram realizados monitoramentos temporais logo após a descarga de lodo para acompanhamento da resposta ao pulso de carga imposto. No geral, o reator UASB apresentou capacidade de degradar aproximadamente 2/3 da carga orgânica lançada com o lodo séptico. Os resultados são um indicativo de que a disposição de lodo sépticos em reatores UASB, quando bem programada, é uma solução viável e de grande importância para o tratamento dos resíduos provenientes de tanques/fossas sépticas. / The performance of upflow anaerobic sludge blanket (UASB) in the sanitary wastewater combined treatment with sludge disposal of septic tanks was evaluated in this work. The study was carried out (full scale) in the Wastewater Treatment Plant (WTP) located in campus I of the University of Sao Paulo (USP), city of Sao Carlos, State of Sao Paulo, Brazil. Two UASB reactors were used; volume of each reactor ~ 18,8 m³. UASB I was the control reactor, and UASB II was the reactor in which the septic sludge was disposed. The research was divided in two steps: the first one, which has taken into account the beginning of reactors operation and, the second one, in which occurred the disposal of septic sludge in the reactors. The start-up was carried out without utilization of inoculums. Reactors were operated with an average hydraulic retention time of 8 hours, average influent flow rate of 2.35 m³/h, and upflow velocity of 0.6 m/h. In six months, reactors presented average removal efficiencies of COD in UASB I and UASB II of 48% and 65%, respectively. Concerning to the solid removal, UASB I and UASB II have achieved removal of 36% and 37% for TS, and 67% and 63% for TSS, respectively. After this period of time, the evaluation of disposal impact of septic sludge was started in UASB II. Three essays with different sludge volume (1, 3, and 5 m³) were carried out; sludge volume was disposed in a pulse way with average flow rate of 5.24 m³/h. Septic sludge utilized in the research was collected by clean septic tank trucks, and disposed in a reservoir (volume of 15 m³) in WTP, in order to allow further disposal in the UASB II. By the hand of characterization of septic sludge samples (collected when disposal was carried out), it was possible to verify the heterogeneity about composition of this kind of waste and its availability in terms of anaerobic post-treatment. Temporal monitoring after the sludge disposal was carried out in order to allow the accompaniment of results provided by the pulse. In general, UASB reactor presented capacity in terms of degradation of approximately 2/3 of the organic load disposed with septic sludge. The results are a good indicative that the disposal of septic sludge in UASB reactors is a viable solution, and it is very important for the treatment of wastes from septic tanks.

O presente trabalho avaliou a possibilidade de receber e tratar resíduo de tanques sépticos num sistema dimensionado para tratar esgoto doméstico. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar o co-tratamento deste resíduo numa estação de tratamento de esgoto composta por processo de lodos ativados. Para a realização desta avaliação utilizou-se o modelo matemático ASM1 e o software WRc Stoat 5.0. O modelo ASM1 descreve a remoção de matéria orgânica carbonácea, a nitrificação e a desnitrificação. Para atender ao objetivo proposto, foram realizadas simulações de quatro grupo de cenários, sendo que em cada grupo a ETE operava com uma vazão fixa e foi alterada a parcela de resíduo de tanque séptico a ser tratada no sistema. Para a realização das simulações, previamente realizou-se a estruturação do modelo matemático ao sistema de tratamento selecionado, ajustes dos coeficientes estequiométricos e parâmetros cinéticos e determinaram-se as concentrações de entrada e o fracionamento da DQO e do nitrogênio para o esgoto bruto e para o resíduo de tanque séptico. As simulações geraram como resultado a possibilidade de, num sistema dimensionado para uma vazão média de 180 m3/h e operado com uma vazão de 45 m3/h de esgoto doméstico receber 4,3 m3/h de resíduo de tanque séptico sem comprometer os padrões de lançamento. Já, no caso da mesma ETE operando com 90 m3/h, 135 m3/h e 162 m3/h, as parcelas possíveis de serem recebidas de resíduo de tanque séptico e concomitantemente atendendo aos padrões de lançamento definidos na legislação foram 3,6 m3/h, 3,3 m3/h e 2,9 m3/h. Os resultados obtidos permitem concluir que é viável co-tratar resíduo de tanque séptico com o esgoto doméstico e ao mesmo tempo atender aos padrões de lançamento definidos na legislação, desde que respeitados os fatores limitantes e as cargas máximas. O recebimento e o tratamento do resíduo de tanque séptico em sistemas projetados para esgoto doméstico mostram-se como práticas que podem ser implantados na gestão dos sistemas de esgotamento sanitário. Esta aplicação poderia contribuir para ampliar a correta destinação dos esgotos e consequentemente com a melhoria dos índices de atendimento do esgotamento sanitário. / The present work evaluated the possibility of receiving and treating septic tank residue in a system designed to treat domestic sewage. Therefore, the objective of this study was to evaluate the co-treatment of this residue in a sewage treatment plant with an activated sludge process. The ASM1 model and software WRc Stoat 5.0 were used to perform this evaluation. The ASM1 model describes the removal of carbonaceous organic matter, nitrification and denitrification processes. To attend the proposed objective, simulations of four scenarios group were realized and in each group the system operated with a fixed flow and was changed the portion of septic tank residue. Before running the simulations, the mathematical model was structured to the selected treatment system, adjustments of the stoichiometric coefficients and kinetic parameters and were determined the inputs and fractionations concentration of the COD and nitrogen for the sewage and the septic tank residue. The simulation results show that is possible, in a system designed for an average flow of 180 m3/h and underloaded with a domestic sewage flow of 45 m3/h to receive 4.3 m3/h of septic tank residue without compromising the standards. For systems operating at 90 m3/h, 135 m3/h and 162 m3/h, the possible parcels to be received from septic tank residue without compromising standards defined in the legislation were, respectively, 3.6 m3/h, 3.3 m3/h and 2.9 m3/h. The results allow the conclusion that it is feasible to co-treat septic tank residue with domestic sewage and at the same time respect the standards defined in the legislation, once the limiting flowrates and maximum loads are respected. The acceptance and treatment of septic tank residue in systems designed for domestic sewage are practices that can be implemented in the management of sanitary sewage systems. That can be enplaned to improve the management of sewage systems, therefore, expanding the correct destination of wastewater and consequently contribute to the improvement of sanitary sewage index.

O presente trabalho avaliou a possibilidade de receber e tratar resíduo de tanques sépticos num sistema dimensionado para tratar esgoto doméstico. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar o co-tratamento deste resíduo numa estação de tratamento de esgoto composta por processo de lodos ativados. Para a realização desta avaliação utilizou-se o modelo matemático ASM1 e o software WRc Stoat 5.0. O modelo ASM1 descreve a remoção de matéria orgânica carbonácea, a nitrificação e a desnitrificação. Para atender ao objetivo proposto, foram realizadas simulações de quatro grupo de cenários, sendo que em cada grupo a ETE operava com uma vazão fixa e foi alterada a parcela de resíduo de tanque séptico a ser tratada no sistema. Para a realização das simulações, previamente realizou-se a estruturação do modelo matemático ao sistema de tratamento selecionado, ajustes dos coeficientes estequiométricos e parâmetros cinéticos e determinaram-se as concentrações de entrada e o fracionamento da DQO e do nitrogênio para o esgoto bruto e para o resíduo de tanque séptico. As simulações geraram como resultado a possibilidade de, num sistema dimensionado para uma vazão média de 180 m3/h e operado com uma vazão de 45 m3/h de esgoto doméstico receber 4,3 m3/h de resíduo de tanque séptico sem comprometer os padrões de lançamento. Já, no caso da mesma ETE operando com 90 m3/h, 135 m3/h e 162 m3/h, as parcelas possíveis de serem recebidas de resíduo de tanque séptico e concomitantemente atendendo aos padrões de lançamento definidos na legislação foram 3,6 m3/h, 3,3 m3/h e 2,9 m3/h. Os resultados obtidos permitem concluir que é viável co-tratar resíduo de tanque séptico com o esgoto doméstico e ao mesmo tempo atender aos padrões de lançamento definidos na legislação, desde que respeitados os fatores limitantes e as cargas máximas. O recebimento e o tratamento do resíduo de tanque séptico em sistemas projetados para esgoto doméstico mostram-se como práticas que podem ser implantados na gestão dos sistemas de esgotamento sanitário. Esta aplicação poderia contribuir para ampliar a correta destinação dos esgotos e consequentemente com a melhoria dos índices de atendimento do esgotamento sanitário. / The present work evaluated the possibility of receiving and treating septic tank residue in a system designed to treat domestic sewage. Therefore, the objective of this study was to evaluate the co-treatment of this residue in a sewage treatment plant with an activated sludge process. The ASM1 model and software WRc Stoat 5.0 were used to perform this evaluation. The ASM1 model describes the removal of carbonaceous organic matter, nitrification and denitrification processes. To attend the proposed objective, simulations of four scenarios group were realized and in each group the system operated with a fixed flow and was changed the portion of septic tank residue. Before running the simulations, the mathematical model was structured to the selected treatment system, adjustments of the stoichiometric coefficients and kinetic parameters and were determined the inputs and fractionations concentration of the COD and nitrogen for the sewage and the septic tank residue. The simulation results show that is possible, in a system designed for an average flow of 180 m3/h and underloaded with a domestic sewage flow of 45 m3/h to receive 4.3 m3/h of septic tank residue without compromising the standards. For systems operating at 90 m3/h, 135 m3/h and 162 m3/h, the possible parcels to be received from septic tank residue without compromising standards defined in the legislation were, respectively, 3.6 m3/h, 3.3 m3/h and 2.9 m3/h. The results allow the conclusion that it is feasible to co-treat septic tank residue with domestic sewage and at the same time respect the standards defined in the legislation, once the limiting flowrates and maximum loads are respected. The acceptance and treatment of septic tank residue in systems designed for domestic sewage are practices that can be implemented in the management of sanitary sewage systems. That can be enplaned to improve the management of sewage systems, therefore, expanding the correct destination of wastewater and consequently contribute to the improvement of sanitary sewage index.

O presente trabalho avaliou a possibilidade de receber e tratar resíduo de tanques sépticos num sistema dimensionado para tratar esgoto doméstico. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar o co-tratamento deste resíduo numa estação de tratamento de esgoto composta por processo de lodos ativados. Para a realização desta avaliação utilizou-se o modelo matemático ASM1 e o software WRc Stoat 5.0. O modelo ASM1 descreve a remoção de matéria orgânica carbonácea, a nitrificação e a desnitrificação. Para atender ao objetivo proposto, foram realizadas simulações de quatro grupo de cenários, sendo que em cada grupo a ETE operava com uma vazão fixa e foi alterada a parcela de resíduo de tanque séptico a ser tratada no sistema. Para a realização das simulações, previamente realizou-se a estruturação do modelo matemático ao sistema de tratamento selecionado, ajustes dos coeficientes estequiométricos e parâmetros cinéticos e determinaram-se as concentrações de entrada e o fracionamento da DQO e do nitrogênio para o esgoto bruto e para o resíduo de tanque séptico. As simulações geraram como resultado a possibilidade de, num sistema dimensionado para uma vazão média de 180 m3/h e operado com uma vazão de 45 m3/h de esgoto doméstico receber 4,3 m3/h de resíduo de tanque séptico sem comprometer os padrões de lançamento. Já, no caso da mesma ETE operando com 90 m3/h, 135 m3/h e 162 m3/h, as parcelas possíveis de serem recebidas de resíduo de tanque séptico e concomitantemente atendendo aos padrões de lançamento definidos na legislação foram 3,6 m3/h, 3,3 m3/h e 2,9 m3/h. Os resultados obtidos permitem concluir que é viável co-tratar resíduo de tanque séptico com o esgoto doméstico e ao mesmo tempo atender aos padrões de lançamento definidos na legislação, desde que respeitados os fatores limitantes e as cargas máximas. O recebimento e o tratamento do resíduo de tanque séptico em sistemas projetados para esgoto doméstico mostram-se como práticas que podem ser implantados na gestão dos sistemas de esgotamento sanitário. Esta aplicação poderia contribuir para ampliar a correta destinação dos esgotos e consequentemente com a melhoria dos índices de atendimento do esgotamento sanitário. / The present work evaluated the possibility of receiving and treating septic tank residue in a system designed to treat domestic sewage. Therefore, the objective of this study was to evaluate the co-treatment of this residue in a sewage treatment plant with an activated sludge process. The ASM1 model and software WRc Stoat 5.0 were used to perform this evaluation. The ASM1 model describes the removal of carbonaceous organic matter, nitrification and denitrification processes. To attend the proposed objective, simulations of four scenarios group were realized and in each group the system operated with a fixed flow and was changed the portion of septic tank residue. Before running the simulations, the mathematical model was structured to the selected treatment system, adjustments of the stoichiometric coefficients and kinetic parameters and were determined the inputs and fractionations concentration of the COD and nitrogen for the sewage and the septic tank residue. The simulation results show that is possible, in a system designed for an average flow of 180 m3/h and underloaded with a domestic sewage flow of 45 m3/h to receive 4.3 m3/h of septic tank residue without compromising the standards. For systems operating at 90 m3/h, 135 m3/h and 162 m3/h, the possible parcels to be received from septic tank residue without compromising standards defined in the legislation were, respectively, 3.6 m3/h, 3.3 m3/h and 2.9 m3/h. The results allow the conclusion that it is feasible to co-treat septic tank residue with domestic sewage and at the same time respect the standards defined in the legislation, once the limiting flowrates and maximum loads are respected. The acceptance and treatment of septic tank residue in systems designed for domestic sewage are practices that can be implemented in the management of sanitary sewage systems. That can be enplaned to improve the management of sewage systems, therefore, expanding the correct destination of wastewater and consequently contribute to the improvement of sanitary sewage index.

Neste trabalho avaliou-se o desempenho de um reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB) no tratamento combinado de esgoto sanitário com o lançamento de lodo proveniente de tanques sépticos. O estudo foi desenvolvido em escala plena na Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) do Campus I da Universidade de São Paulo (USP) em São Carlos-SP. Foram utilizados dois reatores UASB com 18,8 m³ cada, um reator (UASB I) com função de controle e o outro reator (UASB II) no qual foi descarregado o lodo séptico. A pesquisa foi dividida em duas etapas: a primeira compreendeu o início de operação e o monitoramento dos reatores e, da segunda fez parte os ensaios de lançamento de lodo séptico no sistema. A partida foi efetuada sem utilização de inóculo e os reatores foram operados com tempo de detenção hidráulica médio (TDH) de 8 h, vazão afluente média de 2,35 m³/h e velocidade ascensional de 0,6 m/h. Em seis meses de operação os reatores apresentaram eficiências médias de remoção de DQO nos reatores UASB I e UASB II iguais a 49% e 65%. Quanto à remoção de sólidos os reatores UASB I e UASB II atingiram remoção de 36% e 37% para ST e de 67% e 63% para SST, respectivamente. Após esse período, deu-se início ao estudo que avaliou o impacto do lançamento de lodo séptico no UASB II. Foram realizados três ensaios com diferentes volumes de lodo (1; 3 e 5 m³) descarregados na forma de pulso com vazão média de 5,24 m³/h. Os lodos sépticos utilizados na pesquisa foram coletados por caminhões limpa-fossa e descarregados em um reservatório (15 m³) na ETE para posterior lançamento no reator UASB II. Foram feitas as caracterizações das amostras dos lodos sépticos (coletadas no ato da descarga em cada ensaio), com as quais pôde-se constatar a heterogeneidade da composição desse tipo de resíduo e sua viabilidade de pós-tratamento anaeróbio. Nos ensaios foram realizados monitoramentos temporais logo após a descarga de lodo para acompanhamento da resposta ao pulso de carga imposto. No geral, o reator UASB apresentou capacidade de degradar aproximadamente 2/3 da carga orgânica lançada com o lodo séptico. Os resultados são um indicativo de que a disposição de lodo sépticos em reatores UASB, quando bem programada, é uma solução viável e de grande importância para o tratamento dos resíduos provenientes de tanques/fossas sépticas. / The performance of upflow anaerobic sludge blanket (UASB) in the sanitary wastewater combined treatment with sludge disposal of septic tanks was evaluated in this work. The study was carried out (full scale) in the Wastewater Treatment Plant (WTP) located in campus I of the University of Sao Paulo (USP), city of Sao Carlos, State of Sao Paulo, Brazil. Two UASB reactors were used; volume of each reactor ~ 18,8 m³. UASB I was the control reactor, and UASB II was the reactor in which the septic sludge was disposed. The research was divided in two steps: the first one, which has taken into account the beginning of reactors operation and, the second one, in which occurred the disposal of septic sludge in the reactors. The start-up was carried out without utilization of inoculums. Reactors were operated with an average hydraulic retention time of 8 hours, average influent flow rate of 2.35 m³/h, and upflow velocity of 0.6 m/h. In six months, reactors presented average removal efficiencies of COD in UASB I and UASB II of 48% and 65%, respectively. Concerning to the solid removal, UASB I and UASB II have achieved removal of 36% and 37% for TS, and 67% and 63% for TSS, respectively. After this period of time, the evaluation of disposal impact of septic sludge was started in UASB II. Three essays with different sludge volume (1, 3, and 5 m³) were carried out; sludge volume was disposed in a pulse way with average flow rate of 5.24 m³/h. Septic sludge utilized in the research was collected by clean septic tank trucks, and disposed in a reservoir (volume of 15 m³) in WTP, in order to allow further disposal in the UASB II. By the hand of characterization of septic sludge samples (collected when disposal was carried out), it was possible to verify the heterogeneity about composition of this kind of waste and its availability in terms of anaerobic post-treatment. Temporal monitoring after the sludge disposal was carried out in order to allow the accompaniment of results provided by the pulse. In general, UASB reactor presented capacity in terms of degradation of approximately 2/3 of the organic load disposed with septic sludge. The results are a good indicative that the disposal of septic sludge in UASB reactors is a viable solution, and it is very important for the treatment of wastes from septic tanks.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:23:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Angela Carolina de Medeiros.pdf: 816809 bytes, checksum: ac7c00cad843d88070dc5e748e2319ca (MD5) Previous issue date: 2009-08-18 / This study had the object of evaluating the influence of the frequency of aeration and the quantity of structural material in the process of co-composting of sludge from house septic tanks with residual organic solids. The research was carried out at the Experimental Station for the Biological Treatment of Sewage (EXTRABES), in the city Campina Grande, Paraiba during the period from August 2008 to July 2009. To mount the experimental system of co-composting sludge was collected from the house septic tanks in the district of Malhada da Roça, in the small town of São João do Cariri, situated in the semi-arid region of the state of Paraiba. The residual organic solids were collected from the Paraiba Company for Food and Agricultural Services (EMPASA), Campina Grande, PB. The experimental system comprised a new treatment of co-composting of sludge from house septic tanks with residual organic solids using a process of turning over, with a frequency of 1, 2 and 3 times per week with proportions of porous material of 4 and 8%. The monitoring period was for 112 days and weekly samples were collected for physic-chemical analysis and parasite counts. The turning frequency did not have a significant effect on the transformation of total volatile solids during the treatment period. The quantity of added structural material directly influenced the efficiency of the transformation of dry mass which was inversely proportional to the percentage of structural material added. The process of co-composting showed efficient removal of helminthes eggs. The compost produced met the legal requirements in relation to the quantities of macronutrients. The efficiency of the co-composting system showed two distinct phases: namely rapid during the first 35 days and a slow subsequent phase. The kinetic constants for biodegradation were determined from adjusted exponential equations, and showed higher values during the rapid phase and values approximately ten times lower during for the slow phase. / O trabalho teve objetivo de avaliar a influência da freqüência de aeração e quantidade de estruturante no processo de co-compostagem de lodo de tanque séptico unifamiliar e resíduos sólidos orgânicos. A pesquisa foi realizada na Estação Experimental de Tratamento Biológico de Esgoto (EXTRABES), na cidade de Campina Grande-PB, durante o período de Agosto de 2008 a Julho de 2009. Para a montagem do sistema experimental de co-compostagem foram coletados lodos de tanques sépticos unifamiliar no distrito de Malhada da Roça, Município de São João do Cariri, localizado no semi-árido paraibano. Os resíduos sólidos orgânicos foram coletados na Empresa Paraibana de Alimentos e Serviços Agrícolas (EMPASA), Campina Grande-PB. O sistema experimental foi constituído de nove tratamentos de co-compostagem de lodo de tanque séptico unifamiliar e resíduos sólidos orgânicos, realizando o processo de reviramento com freqüência de uma, duas e três vezes por semana e percentagem de estruturante de 0, 4 e 8%. O monitoramento do sistema experimental foi realizado durante 112 dias, e semanalmente eram coletadas amostras para realização de análises físico-químicas e parasitológicas. A freqüência de reviramento não apresentou influência significativa na transformação de STV nos tratamentos estudados. O material estruturante influenciou diretamente no processo, de modo que o comportamento da eficiência de transformação de massa seca foi inversamente proporcional ao percentual de estruturante. O processo de cocompostagem mostrou-se eficiente na remoção de ovos de helmintos. O adubo produzido atendeu aos requisitos da legislação, com relação à quantidade de macronutrientes. O desempenho do sistema de co-compostagem permitiu visualizar duas fases distintas: rápida nos primeiros 35 dias e fase lenta nos dias subsequentes. As constantes cinéticas de biodegradação foram determinadas a partir de equações exponenciais ajustadas, apresentando valores maiores na fase rápida, e valor aproximadamente dez vezes menor na fase lenta.