Made available in DSpace on 2015-03-26T13:46:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1035711 bytes, checksum: 8bfda17a9052b539367681b5d54200ed (MD5) Previous issue date: 2004-03-25 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The development of the hog production in Brazil evidenced the problem of the treatment and destination of the swine manure, subject that until the 70 s it was not reason concern for. However, besides environmental consequences, the absence or treatment inadequacy can bring damages for the health, human or animal. Two different systems of stabilization ponds for swine wastewater treatment were monitored for, approximately, one year. One of them composed for three anaerobic ponds and one facultative pond (Farm A) and the other for an anaerobic reactor and a series of polishing ponds (Farm B). Pathogenics (Salmonella spp. and porcine parvovirus) and indicators (total coliforms, Escherichia coli, enterococci and Streptococcus spp) microrganisms were researched in the not treated effluent and in the effluent of each unit. Other six farms also had the feces of the herd evaluated, for the same parameters, in three samples of each property. Salmonella spp. was found in 40% of the samples (14/35), and, in the Farm B ponds system, it was identified until the effluent of the second anaerobic pond. 45% (9/20) of the samples were positive for parvovirus. Statistically significant differences were not observed between the coliforms and streptococci concentrations in the samples of not treated effluent, the same was found in the samples of swine feces. In both monitored systems, the removal efficiency was below the expected. For the system of Farm A, the efficiency was close to 99,9% (3log10) with a hidraulic detention time of 52,6 days. For the other system, the efficiency was among 90-99% (1-2 log10) with a hydraulic detention time of 122,5 days. In contrast to the performance of the systems as a whole, the anaerobic ponds revealed good efficiency of bacterial removal. However, in the event of the optional ponds - of polishing - the results indicate that should have better conception of the system so that these indeed accomplish the expected performance in the bacterial removal. Regression studies among the volumetric loading rates of Biochemical Oxygen Demand (BOD), Chemical Oxygen Demands (COD) and volatile solids and the removal efficiency of the four indicative organisms was accomplished, revealing, generally, excellent association among the variables. / O desenvolvimento da suinocultura no país evidenciou o problema do tratamento e da destinação dos dejetos de suínos, questão que até a década de 70 não era motivo de preocupação. Porém, além de conseqüências ambientais, a ausência ou inadequação de tratamento pode trazer prejuízos para a saúde, humana ou animal. Dois diferentes sistemas de lagoas de estabilização para tratamento de dejetos de suínos foram monitorados por, aproximadamente, um ano. Um deles composto por três lagoas anaeróbias e uma facultativa (Granja A) e o outro por um reator anaeróbio e uma série de lagoas de polimento (Granja B). Pesquisaram-se microrganismos patogênicos (Salmonella spp. e parvovírus suíno) e indicadores (coliformes totais, Escherichia coli, enterococos e Streptococcus spp) no dejeto bruto e no efluente da cada unidade de tratamento. Outras seis granjas também tiveram as fezes dos suínos avaliadas para os mesmos parâmetros, em três amostras de cada propriedade. Salmonella spp. foi encontrada em 40% das amostras (14/35), sendo que, no sistema de lagoas da Granja B, foi identificada até o efluente da segunda lagoa anaeróbia. Os resultados para parvovírus foram positivos em 45% das amostras (9/20). Não foram observadas diferenças estatisticamente significativas entre as concentrações de coliformes e estreptococos no dejeto bruto, mesmo resultado encontrado nas amostras de fezes de suínos. Em ambos os sistemas monitorados, a eficiência de remoção dos indicadores esteve abaixo do esperado. Para o sistema da Granja A, a eficiência foi próxima de 99,9% (3log10) com um tempo de detenção hidráulica (TDH) de 52,6 dias. Para o outro sistema, da Granja B, a eficiência foi entre 90-99% (1-2 log10) para TDH de 122,5 dias. Em contraste ao desempenho global dos sistemas, as lagoas anaeróbias, individualmente, revelaram boa eficiência de remoção bacteriana. Já no caso das lagoas facultativas de polimento os resultados indicam que deve haver melhor concepção do sistema para que estas efetivamente cumpram o papel esperado na remoção bacteriana. Estudos de regressão entre as taxas volumétricas de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), Demanda Química de Oxigênio (DQO) e Sólidos Voláteis (SV) e a eficiência de remoção dos quatro organismos indicadores foram realizados, revelando, em geral, excelente associação entre as variáveis.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-17Bitstream added on 2014-06-13T19:38:25Z : No. of bitstreams: 1 sanchezortiz_ia_me_ilha.pdf: 1847784 bytes, checksum: c206c32f94a2aa37f63cc5e192dfd7c6 (MD5) / Fundação de Ensino Pesquisa e Extensão de Ilha Solteira (FEPISA) / O presente projeto de pesquisa avaliou o desempenho de remoção de nitrogênio num sistema de tratamento biológico das águas residuárias de produção intensiva de Tilápia Nilótica com recirculação utilizando decantador horizontal e um reator aeróbio de leito fluidizado com circulação em tubos concêntricos. Utilizou-se como material suporte carvão ativado granular com densidade aparente de 1,64g/cm3 e tamanho efetivo de 0,34mm numa concentração de 80g/L. Foram avaliadas as velocidades de circulação e as expansões de quatro configurações de reatores com diâmetro externo constante de 250mm e diâmetros internos variáveis de 100, 125, 150 e 200mm. O reator utilizado no sistema de tratamento possui um volume efetivo de 113L e diâmetro interno de 100mm. O sistema foi inoculado durante três semanas com água do Lago do Ipê do município de Ilha Solteira SP e foi feita a avaliação ao longo de oito semanas com reposição semanal de 55% do volume total de água do sistema; o período de detenção hidráulica no reator foi de 11,9 minutos. Durante o projeto foram monitorados os seguintes parâmetros: sólidos totais, suspensos voláteis e fixos, cor aparente, OD, pH, condutividade, temperatura, potencial redox, amônia, amônio, turbidez, DQO, DBO, nitrogênio total, fósforo total. Os resultados mostraram que as remoções médias de nitrogênio amoniacal total, DBO, DQO, fósforo e nitrogênio total foram de 27%, 47%, 75%, 38% e 24% respectivamente. O sistema de tratamento avaliado mostrou-se como uma alternativa efetiva para o reuso da água no sistema de recirculação capaz de manter as características de qualidade da água dentro dos valores recomendáveis para criação das Tilápias e dos valores permitidos pela legislação brasileira para lançamento de efluentes com exceção do fósforo. / This research project evaluated the nitrogen removal efficiency in a biological treatment system of an intensive Nile Tilapia laboratory facility with recirculation by a rectangular sedimentation tank and a three phase aerobic fluidized bed internal-loop airlift reactor. Granular activated carbon was used as support particles with density of 1,64g/cm3 and effective size of 0,34mm in a concentration of 80g/L. Liquid circulation velocities and gas holdup were evaluated in four different reactor configurations with a 250mm constant external diameter and internal variable diameters of 100, 125, 150 and 200mm. On the evaluated reactor the effective volume was 113L and the internal diameter 100mm. The system was inoculated during three weeks with natural water from Ipê Lake localized in Ilha Solteira’s SP municipality and was evaluated in an eigth week period with a 55% weekly total water exchange rate; reactor´s hydraulic detention time was 11,9 minutes. During the study were measured the next parameters: total, suspended, volatile and fixed solids, apparent color, DO, pH, conductivity, temperature, oxidation reduction potential, ammonia, turbidity, COD, BOD, total nitrogen, total phosphorous. Results showed that average removal rates of total ammonia nitrogen, BOD, COD, phosphorus and total nitrogen were 27%, 47%, 75%, 38% and 24% respectively. Evaluated treatment system showed as an effective alternative for water reuse in the recirculation system capable of maintain water quality characteristics within the recommended values for fish farming and meeting the Brazilian standards for final effluent discharges with exception of phosphorous values.

Orientador: Tsunao Matsumoto / Banca: Liliane Lazzari Alberti / Banca: Marc Arpad Boncz / Resumo: A aplicação de reatores UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) passou a ocupar uma posição de destaque, principalmente no Brasil, face às condições ambientais de temperatura favoráveis, baixo custo, simplicidade operacional e baixa produção de sólidos. Com o intuito de aprimorá-lo, este estudo aliou as características construtivas e operacionais destes reatores com as dos Reatores Anaeróbios Compartimentados (RAC), caracterizados por oferecerem a possibilidade de separação das fases que ocorrem na digestão anaeróbia e o aumento do tempo de contato entre a biomassa e o efluente. Assim, foi projetado e construído um reator vertical, contendo dois tubos concêntricos em seu interior, visando à separação das etapas acidogênica e metanogênica, a partir da cinética de crescimento dos microrganismos presentes. A pesquisa teve como objetivo principal estudar o comportamento e avaliar o desempenho do reator UASB compartimentado sob nova configuração, no período de partida e operação, tratando esgoto doméstico. O monitoramento do sistema foi dividido em duas etapas: partida e operação. Durante a partida, os valores de pH e alcalinidade mantiveram-se estáveis dentro de uma faixa adequada. Os resultados apresentados durante seu monitoramente indicaram ainda, que o inóculo utilizado promoveu condições adequadas para a partida do reator, com remoção média de DQO de 53,8%, chegando a atingir 82,8% ao final desta etapa. Na segunda etapa de monitoramento, ocorreram diversos problemas relacionados à operação do sistema, ocasionando sua paralisação durante alguns dias. Os valores de pH encontraram-se dentro da faixa adequada, contudo, a alcalinidade sofreu variações quando houve interrupção no sistema. A remoção de matéria orgânica apresentou-se estável, mesmo após tais interrupções, com eficiência média de remoção de 80% para a DQO e 78% para a DBO. Além disso, ambas chegaram a alcançar 90% na ... / Abstract: Application of UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) reactor has come to occupy a prominent position, especially in Brazil, due to favorable climatic conditions, low cost, operational simplicity and low production solids. In order to improve it, this study combined constructional and operational features of these reactors with the Compartmented Anaerobic Reactor (CAR), characterized by offering the possibility of phase separation occurring in the anaerobic digestion and increase the contact time between the biomass and effluent. Thus a vertical reactor was designed and constructed containing two concentric tubes inside, in order to separate the acidogenic and methanogenic steps from the kinetics of growth of microrganisms present. The research aimed to study the behavior and evaluate the performance of the UASB compartmentalized reactor under new configuration during starting and operation, treating domestic wastewater. The monitoring system was divided into two stages: starting and operating. During the start-up, the values of pH and alkalinity remained stable within a proper range. The results presented during its monitoring also indicated that the inoculum used promoted conditions for starting the reactor, with average COD removal of 53,8%, reaching 82,8% at the end of this step. In the second stage of monitoring, there were several problems related to system operation, causing a stoppage for a few days. The pH values were within the appropriate range, however, the alkalinity variations experienced when there was an interruption in the system. The removal of organic matter remained stable even after such interruption, with average removal efficiency of 80% to 78% for COD and BOD. Moreover, both even reached 90% removal efficiency / Mestre

O presente estudo objetiva avaliar a influência da substituição de areia natural por diferentes teores de Lodo de Estação de Tratamento de Água (Lodo de ETA) na produção de concretos ambientalmente amigáveis. O procedimento experimental abrangeu a coleta e caracterização das matérias-primas, o estudo de dosagem do concreto produzido com diferentes teores de substituição de Lodo Úmido (LU) e Lodo Calcinado (LC) e a avaliação das misturas produzidas no aspecto técnico, econômico e ambiental. As amostras de Lodo utilizadas foram coletadas na ETA Tamanduá, localizada em Foz do Iguaçu, PR, em três períodos distintos durante o ano de 2014. No estudo de dosagem fez-se a substituição de LU (in natura) por areia natural nos teores de 0, 5, 7 e 10% em concretos de relação água/cimento (a/c) 0,45, 0,55 e 0,65 e de LC (temperatura de 900 ºC) nos teores de 0, 5, 10 e 20% em misturas de a/c 0,55, avaliando-se as propriedades no estado fresco (trabalhabilidade) e no estado endurecido (resistência à compressão axial, resistência à tração, módulo de elasticidade, absorção de água e lixiviação). A partir dos resultados obtidos constatou-se que a adição de até 20% de LC propiciou aumento nas propriedades mecânicas do concreto, podendo ser empregado em concretos estruturais, desde que realizados estudos de durabilidade. Já a adição de lodo de ETA úmido reduziu significativamente a resistência do concreto, sendo indicado do ponto de vista técnico um teor de substituição de até 5% para aplicações em concretos, desde que não estruturais. Do ponto de vista econômico, em relação ao concreto de referência, concretos produzidos com LU resultaram em menor custo de produção enquanto que concretos com LC maior. Pela análise termogravimétrica o lodo poderá ser calcinado a menores temperaturas (de 300 a 500 oC), promovendo economia energética no processo de tratamento térmico, resultando num melhoramento no aspecto econômico e ambiental da aplicação do Lodo calcinado na produção de concretos. Por meio da viabilidade ambiental, os resultados demonstraram que os níveis de concentração das substâncias analisadas no ensaio de lixiviação atendem ao limite máximo permitido, assegurando a saúde humana e ambiental. A sustentabilidade do aproveitamento do lodo em concreto confirma-se pela redução na extração de recursos naturais, contribuindo principalmente, na diminuição do lançamento de lodo em corpos hídricos, e ao atendimento dos requisitos do sistema de gestão e legislação ambiental vigente. por teores mais elevados de lodo, analisando a viabilidade econômica e ambiental vinculada ao processo de calcinação. / The aim of this study is to evaluate the influence of replacing natural sand by different levels of Water Treatment Plant Sludge (WTP sludge) in the production of environmentally friendly concrete. The experiment included the collection and characterization of raw materials, the concrete dosing study produced with different sludge replacement levels of Wet Sludge (WS) and Calcined Sludge (CS) and the evaluation of the produced mixtures with regards the technical, economic and environmental aspect. The sludge samples used in the study were collected from the Tamandua ETA, located in Foz do Iguaçu, Paraná, in three different periods during the year 2014. In the dosage of study, WS (in natura) was substituted by natural sand in the levels of 0, 5, 7 and 10% in concrete with water/cement ratio (w/c) of 0.45, 0.55 and 0.65 and CS (temperature of 900 °C) in levels of 0, 5, 10 and 20% in mixtures with w/c of 0.55, evaluating the properties in the fresh state (workability) and in the hardened state (resistance to axial compression, tensile strength, elastic modulus, water absorption and leaching). From the results obtained it was found that the addition of CS up to 20% resulted in an increase in the mechanical properties of concrete, therefore it can be used in structural concrete, provided that durability studies are carried out. With regards WS, its addition significantly reduces the strength of concrete and is suitable, from a technical point of view, a replacement level up to 5% for applications in concrete, provided that not structural. From an economic point of view, in comparison to the reference concrete, concrete produced with WS resulted in lower production cost while concrete with CS the cost was higher. By thermogravimetric analysis, the sludge may be calcined at lower temperatures (300 to 500 °C), leading to energy saving in the heat treatment process, resulting in an improvement in the economic and environmental factor in the application of the calcinated sludge in the production of concrete. With regards the environmental viability, the results demonstrated that the levels of concentration of the substances analyzed in the leaching test meet the maximum allowed limit, ensuring environmental and human health. The sustainability of sludge use in concrete is confirmed by the reduction in the extraction of natural resources, contributing mainly to the decreas of sludge release in water bodies, and upon satisfying the requirements of the management and environmental legislation system. Further studies should be conducted to assess the effect of replacing sand for higher levels of sludge, analyzing the economic and environmental viability linked to the calcination process.

O ácido fólico é uma vitamina essencial a reações do metabolismo e crescimento das células, ao promover a síntese de proteínas para a divisão celular. Segundo pesquisas, a aplicação deste no reator de lodos ativados pode contribuir na otimização do tratamento biológico. A parte experimental deste trabalho foi desenvolvida em duas etapas: bioensaios de respirometria sob condições aeróbias, a fim de avaliar os efeitos da adição de ácido fólico na atividade metabólica da microbiota de lodos ativados; e operação de estação piloto de lodos ativados em batelada, para avaliar a influência do ácido fólico na dinâmica da microfauna e no desempenho geral do tratamento. Nos bioensaios de respirometria destacou-se o consumo de oxigênio diante da adição da maior concentração testada - 4,0 mg/L de ácido fólico, com o consumo de até 78% de oxigênio, enquanto que nos frascos controles o consumo médio foi de 50%. O composto Dosfolat, empregado na concentração 2,5 mg/L, também estimulou a respiração basal da microbiota de lodos estudados, como observado pelo consumo de 100% do oxigênio presente após 24 horas de incubação dos sistemas de respirometria. Nos sistemas de lodos ativados em batelada, o ácido fólico e o composto Dosfolat não exerceram influência na eficiência do tratamento e na produção de lodo excedente. Em relação aos aspectos da microbiologia dos sistemas, a adição de ambas as soluções não ocasionou diferenças na composição e diversidade da microfauna, e não influenciou a dinâmica de crescimento das bactérias filamentosas. Porém, nos reatores que receberam adição de ácido fólico e Dosfolat os flocos apresentaram tamanhos superiores, e melhores características morfológicas em relação aos do lodo do reator controle. Portanto, as taxas de respiração observadas com a adição de ácido fólico e de Dosfolat em sistemas de lodos ativados indicam uma tendência de estímulo da atividade metabólica como resposta ao incremento de ácido fólico. Além deste fator, sugere-se que a utilização de ambas as soluções favorece o crescimento das bactérias dos flocos e a formação destes, em detrimento às bactérias livres. / The folic acid is a essential vitamin to metabolism and growth of the cells by promoting the synthesis of proteins for the cellular division. According to some researches, this application in the activated sludge systems can contribute to in the optimization of the biological treatment. The experimental part of this work was developed in two stages: aerobic respirometry biotests, in order to evaluate the effects of the addition of folic acid in the metabolic activity of the microbiotica of activated sludge; and operation of a pilot plant of activated sludge, to evaluate the influence of the folic acid in microorganisms’s dynamics and the performance of the treatment. In the respirometric bioassays was eminence the consumption of oxygen with addition of the highest concentration tested was added - 4.0 mg/L of folic acid, where the consumption of up to 78% of oxygen was observed, whereas in the control the flocs the consumption was 50%. The composed Dosfolat, employee in the concentration 2,5 mg/L, also contribute the microbiota’s activity of the of sludge, as observed by the consumption of 100% of the present oxygen after 24 hours of incubation of the respirometric systems. In the activated sludge systems, the folic acid and Dosfolat didn't exercise influence in the efficiency of the treatment and in the production of sludge. In relation to the aspects of the microbiology, the addition of both solutions didn’t cause differences on the composition and microorganisms’s diversity, and it didn't influence the dynamics of growth of the filamentous bacterias. Even so, the reactors that received addition of folic acid and Dosfolat the flocs presented superior sizes, and improve morphologic characteristics in relation to sludge of the control reactor. Therefore, the breathing rates observed with addition of folic acid and of Dosfolat in activated sludge systems indicate a tendency of incentive of the metabolic activity as answer to the increment of folic acid. Besides this factor, suggests that the use of both solutions favors bacteria growth of the flocs and this formation of these, in detriment to the free bacterias.

No que tange o saneamento, cresce a opinião entre a comunidade técnico-científica de que é necessário que a água seja gerida levando em conta a complexidade de seu ciclo hidrológico e que o esgoto e os resíduos sejam vistos como fontes de recursos. É nesses preceitos que se baseia o saneamento ecológico. Neste trabalho é avaliado o desempenho de uma tecnologia de saneamento ecológico, operada tratando esgoto doméstico real e projetada para atender à demanda de uma família de três pessoas e promover a reciclagem de nutrientes. O sistema é composto por 3 reservatórios que atuam como um reator anaeróbio, um decantador e um alagado construído de fluxo vertical ascendente. O sistema apresentou remoção global de DQO de 88,6% ± 6,3% com concentração final de 80 ± 35 mg O2.L-1 e as remoções de nutrientes foram insignificantes. Como o fósforo é o nutriente mais difícil de ser tratado biologicamente, e, como o lodo de Estações de Tratamento de Água (ETA) é um tipo de resíduo sólido que carece de manejo e tratamento adequado, propõe-se também uma tecnologia inovadora para as situações em que é necessário remover grandes cargas de fósforo. Essa tecnologia consiste no reaproveitamento do lodo de ETA como adsorvente, utilizando-o como meio de preenchimento de alagados construídos. Primeiramente, foram feitos ensaios em mesa giratória com solução padrão e foram obtidas as isotermas de Freundlich e Langmuir para 4 diferentes valores de pHs. A adsorção foi favorecida em pHs ácidos e a capacidade máxima de adsorção variou entre 1,44 mg P.g-1 a 4,76 mg P.g-1. Posteriormente, foi avaliado o desempenho desse lodo tratando esgoto real. Para isso, adicionou-se um estágio complementar de tratamento no sistema apresentado anteriormente. A aplicação do lodo como meio de preenchimento do alagado construído apresentou bom desempenho e levou à conclusão que o tempo de vida útil do sistema seria entre 1,6 e 9,7 anos. Por fim, busca-se trazer contribuições que transcedam a esfera da técnica; por essa razão é apresentada uma reflexão analítica conceitual com o intuito de analisar o processo sócio histórico de formação do paradigma tradicional do saneamento, baseado no referencial teórico das ciências sociais da tecnologia (DOSI, 1982; FEENBERG, 1992, 1999, 2003). A partir disso intenta-se vislumbrar uma alternativa de futuro e avaliar as potencialidades e limitações do saneamento ecológico para construção de outro paradigma sanitário. / Regarding sanitation, there is a growing consensus among the technical-scientific community that water must be managed considering the complexity of its hydrological cycle and that sewage and waste should be considered as sources of resources. It is in these precepts that ecological sanitation is based. In this work the performance of an ecological sanitation technology, operated by treating domestic sewage and designed to meet the demand of a family of three people and promote the recycling of nutrients, is evaluated. The system consists of 3 stages that act as an anaerobic reactor, a decanter and an upflow constructed wetland. The system had a total COD removal of 88.6 ± 6.3% with a final concentration of 80 ± 35 mg O2.L-1 and nutrient removals were insignificant. As phosphorus is the most difficult nutrient to be treated biologically, and since water treatment plant (WTP) sludge is a type of solid waste that still lacks proper management and treatment in Brazil, it is also proposed an innovative technology for situations where it is necessary to remove large loads of phosphorus. This technology consists in the reuse of the WTP sludge as an adsorbent, using it as a constructed wetland filling material. First, rotary table tests with stock solution were taken and the Freundlich and Langmuir isotherms were obtained for 4 different pH values. Adsorption was favored at acidic pHs and the maximum adsorption capacity ranged from 1.44 mg P.g-1 to 4.76 mg P.g-1. Subsequently, the performance of this sludge treating sewage was evaluated. To this end, a further stage of treatment was added in the system shown above. The application of the sludge a constructed wetland filling material presented good performance and led to the conclusion that the useful life of the system would be between 1.6 and 9.7 years. Finally, we seek to bring contributions that transcend the technical sphere; for this reason, a conceptual analytical reflection is presented with the purpose of analyzing the socio-historical process of formation of the traditional sanitation paradigm, based on the theoretical reference of the social sciences of technology (DOSSIER, 1982; FEENBERG, 1992, 1999, 2003). From this it is tried to glimpse an alternative of future and to evaluate the potentialities and limitations of the ecological sanitation to the construction of another sanitary paradigm.

Os reatores anaeróbios em batelada (ASBR) de leito fixo, em desenvolvimento no Instituto Mauá de Tecnologia e na Escola de Engenharia de São Carlos, têm apresentado desempenho satisfatório no tratamento de esgotos sanitários. A escolha do leito suporte é um dos importantes aspectos dessa etapa de desenvolvimento, além do aprofundamento do conhecimento dos aspectos fundamentais do processo e daqueles relacionados à operação do reator. Esta investigação estudou o comportamento de um ASBR de leito fixo, em escala de bancada, formado por matrizes de pedra pome, para suporte da biomassa, provido de agitador mecânico, no tratamento de esgotos sanitários coletados no Campus da USP, em São Carlos. O reator, com volume total de 7,2 L, foi operado em ciclos de 8 horas de duração, durante 86 dias, totalizando 216 ciclos. A DQO média afluente, no período, foi de 446 ± 169 mg/L, com valores médios, no efluente, respectivamente iguais a 233 ± 52, 64 ± 31, 32 ± 15 e 141 ± 32 mg/L para a DOQ total, fração particulada, coloidal e solúvel. Esses valores confirmam o bom desempenho do reator na remoção da fração particulada da matéria orgânica (eficiência de remoção de 84%). O modelo cinético para a velocidade de decaimento da DQO, que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o de primeira ordem com residual (k1ap = 0,63 ± 0,06/h). Apesar do bom desempenho do reator, a presença, no efluente, de concentrações elevadas de sólidos solúveis fixos e valores anormais de alcalinidade e pH, alertaram para a necessidade de estudo mais aprofundado do leito, concluindo-se que a pedra pome sintética não apresenta a estabilidade química necessária para seu uso como material suporte nesse tipo de reator, pois ocorreu a perda contínua de cálcio do leito que resultou na perda da estabilidade estrutural das matrizes / The anaerobic sequencing batch reactors (ASBR) with immobilized biomass, that are under development at Mauá Institute of Technology and at São Carlos Engineering School, presented good performance in the wastewater treatment. Recent researches are trying to improve this reactor design and operation. The choice of the support material is one of the important aspects of this development stage, besides the knowledge enhancement of the fundamental process aspects and the ones related with the reactor operation and its influence in the performance. This work presents the results of the ASBR operation and their influence in its performance, in bench scale, filled with pumice stones matrices used as biomass support. The reactor was provided with a mechanical agitator to treat the sewage collected at USP-São Carlos. The reactor volume was 7,2 liters and was operated with 8 hours duration cycles, during 86 days, totalizing 216 cycles. The mean inflow COD was 446 ± 169 mg/L, obtaining mean values, in the effluent, respectively equal to a 233 ± 52, 64 ± 31, 32 ± 15 e 141 ± 32 mg/L for total COD, particulate fraction, colloidal fraction and soluble fraction. This data confirm the good reactor performance in the removal of the particulate fraction of the organic matter (removal efficiency of 84%). The kinetic model for the COD decay rate that best fit the experimental data was a first order model with residual (k1ap=0,63 ± 0,06 /h). Despite of the good reactor performance, the high fixed soluble solids concentration in the effluent, as the abnormal alkalinity and pH values, took the matrices study further. It was concluded that the synthetic pumice stones, does not present a chemical stability necessary for its use as support material in this kind of reactor, because the matrices continuously lost calcium, resulting in the lost of its structural stability

Orientador: José Teixeira Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-16T21:13:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Piedade_AlineRegina_D.pdf: 10351385 bytes, checksum: 593830ddbd99d3342ee3c371badce31f (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O uso de leitos cultivados é uma alternativa no tratamento de águas residuárias, pois atuam na depuração de efluentes. Um aspecto importante deste tema está associado à complexidade ecossistêmica dos leitos. Com base neste enfoque, objetivou-se neste trabalho avaliar a dinâmica da retenção/remoção de fósforo em três sistemas de fluxo subsuperficial, com leitos cultivados por Typha sp. sob suporte de brita, o qual atuou no pós-tratamento de efluentes de esgoto doméstico de Reatores Anaeróbios Compartimentados (RAC). Para a determinação de critérios de projetos, houve o monitoramento da quantidade de água (vazão, volume, TDH e evaporação/evapotranspiração), da qualidade de água (concentração, carga e eficiência de retenção/remoção de fósforo), bem como dos levantamentos fisiológicos da vegetação e meteorológicos do local. Os leitos cultivados com a macrófita Typha sp. (leito Typha 1 e leito Typha 2) apresentaram eficiências de retenção de fósforo superiores ao leito no qual continha apenas brita (leito Brita). Em relação aos leitos cultivados com a macrófita, as vazões médias de entrada/saída foram de 55,4 e 51,2 l h-1, respectivamente, com taxa de evapotranspiração média de 8,9 mm. O TDH médio foi de 1,99 dias. As concentrações médias de fósforo de entrada/saída foram de 4,0 e 3,3 mg l-1, respectivamente. A carga média de fósforo de entrada foi de 226,3 mg h-1 e a carga média de saída foi de 175,6 mg h-1. A eficiência média de retenção de fósforo total foi de 22,4% e a eficiência média de remoção pela Typha sp. foi de 10,6%. Quanto ao desenvolvimento da vegetação, foram obtidas médias de 407 plantas e altura de 173,2 cm, sendo que cada planta tinha, em média, 11 folhas e área foliar de, aproximadamente, 0,27 m2. A vegetação apresentou massa de matéria fresca de 35,8 kg e massa de matéria seca de 6,4 kg, totalizando 17,8% de matéria seca. A concentração média de fósforo total na parte aérea das plantas foi de 2,5 g kg-1, que representou uma quantidade de 16,2 g de fósforo. Em relação às variáveis meteorológicas, notou-se grande influência do Déficit de Pressão de Vapor Saturado (DPVS) na demanda de evapotranspiração das plantas. Conclui-se que os sistemas de leitos cultivados com Typha sp. têm potencialidade de aplicação para tratamento de efluentes de esgoto doméstico / Abstract: Constructed wetlands are important alternatives for polluted water treatment because they carry the secondary treatment of effluents in the purification process. The characteristic ecosystem complexity of the wetlands is an important issue in this subject matter. Based on that consideration, the objective of this research work was established in evaluating phosphorus retention in three subsurface flow systems in constructed wetlands, using gravel medium (substrate) cultivated with macrophyte Typha sp., which acts as post-treatment domestic effluents of anaerobic baffled reactor (ABR). In order to establish criteria for projects, wetlands monitoring included flow recording, transpiration, water quantity (flow, evaporation/evapotranspiration and TDH), water quality (concentration, load and phosphorous retention efficiency) as well as surveys of physiological vegetation and meteorological site. Results indicated the constructed wetlands with the macrophyta Typha sp. (Typha be 1 and Typha 2) presented higher phosphorous retention efficiency if compared with gravel bed. Results also showed an average water input flow of 55.4 l h-1 and an output water flow of 51.2 l h-1 yielding a balance of 4.2 l h-1 which represents an average evapotranspiration rate of 8.9 mm. Average TDH was noted to be of 1.99 days. Inlet water showed an average phosphorous concentration of 4.0 mg l-1 meanwhile the outlet water presented of 3.3 mg l-1 holding a difference of 0.7 mg l-1. Average phosphorous concentration of inlet water was recorded as 226.3 mg h-1 meanwhile the average phosphorous concentration at the outlet water was of 175.6 mg h-1, holding a difference of 50.8 mg h-1. Average phosphorous total retention efficiency was of 22.4% and of 10.6% of remotion by Typha sp. Vegetation development indicated na average value of 173.2 cm measured in 407 individuals, observing that an average number of 11 leaves for each plant and a foliar area close to 0.27 m2. Total vegetation presented 35.8 kg of fresh mass and 6.4 kg of dry mass, representing 17.8% of dry matter. Average phosphorous total concentration in the aerial part was of 2.5 g kg-1 corresponding to a total value of 16.2 g. Among the metheorological variables associated to the physiological vegetative development, the variable named DPVS was noted to exhibit major influence on the plant evapotranspiration demand. It can be concluded that constructed wetlands with Typha sp. showed potential application in the wastewater treatment of domestic sewage / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Bruno Coraucci Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-10T23:01:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CintraFilho_OrlandoAntunes_M.pdf: 1700250 bytes, checksum: 7836c56a27063bfb7d59a5d3b4bfc8f0 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O trabalho teve a finalidade de avaliar o impacto da irrigação com efluente sanitário oriundo de lagoa anaeróbia, na cultura do milho. O objetivo principal da pesquisa foi avaliar as alterações na qualidade da água do aqüífero subterrâneo sob a influência direta da irrigação diferenciada por três cenários: água de superfície com adubo químico, efluente anaeróbio desinfetado e efluente anaeróbio não desinfetado. Como efluente sanitário anaeróbio foi utilizado efluente da lagoa anaeróbia da ETE Lagoa Paulistano II, que trata esgoto sanitário estritamente residencial, proveniente do bairro Paulistano II do Município de Franca, SP. O processo é operado pela Companhia de Saneamento Básico de Estado de São Paulo ¿ SABESP. A técnica de irrigação foi disposição do efluente em sulcos rasos. Foram testadas três taxas de aplicação, correspondente a volumes de 50, 100 e 150 litros por aplicação para os três cenários, com 4 repetições cada, totalizando 36 parcelas. O experimento foi realizado no período entre novembro de 2005 e janeiro de 2008, onde foram realizadas duas safras, sendo uma de período chuvoso e outra no período de estiagem. As análises laboratoriais foram desenvolvidas no laboratório regional da SABESP, com sede em Franca, que é acreditado pelo Instituto Nacional Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial ¿ INMETRO segundo os critérios da Norma ISO/IEC 17025. Os resultados evidenciaram que, no período do estudo, não houve evidências de comprometimento na qualidade da água do aqüífero subterrâneo sob os três cenários pesquisados. No entanto, mesmo com estas evidências, foi recomendado um período mais prolongado dessas avaliações, pois é questionada a possibilidade do tempo de avaliação não ter sido suficiente para ocorrer a migração dos resíduos da irrigação para o aqüífero / Abstract: This work had the purpose of evaluating the impact of corn crop irrigation with sanitary effluent from an anaerobic pond. The main objective of this research was to verify possible changes on the quality of the aquifer under the direct influence of three different irrigation scenarios: surface water with chemical fertilizer; disinfected anaerobic effluent; and, raw anaerobic effluent. Sanitary anaerobic effluent was withdrawn from ETE Lagoa Paulistano II, an anaerobic pond that treats strictly domestic wastewater from Paulistano II, a neighborhood from the city of Franca, SP. This treatment system is owned and operated by SABESP (Companhia de Saneamento Básico de Estado de São Paulo). Shallow furrows were utilized as irrigation system for the application of the anaerobic effluent. Three different application rates were tested, corresponding to daily volumes of 50, 100, and 150 liters for each of the three scenarios, with four repetitions, totalizing 36 parcels. The experiment was accomplished during the period of November of 2005 to January of 2008, when two harvests were made, respectively one for the rainy period and another for the dry period. Laboratory analyses were performed at the regional laboratory of SABESP, located in Franca, which is accredited by INMETRO, the National Institute for Metrology, Normalization and Industrial Quality, according to criteria of the ISO/IEC 17025 standard. Results obtained during the study period showed that there was no evidence of worsening the aquifer quality. Despite the results, it was recommended that future research on this topic should cover a larger testing period. This seems to be necessary because it was questioned if the time for the migration of the irrigation effluent residues to the aquifer was achieved. / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Bruno Coraucci Filho, Roberto Feijo de Figueiredo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T03:44:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tonetti_AdrianoLuiz_D.pdf: 1722600 bytes, checksum: e50780c638866b2c1f1ca142ed978993 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Nesta pesquisa estudou-se um sistema para o tratamento de esgotos de pequenas comunidades composto pela combinação de filtro anaeróbio com filtro de areia e reator de desnitrificação. Para isso foi avaliada a partida e a operação de três filtros anaeróbios com recheio de bambu operados com tempo de detenção hidráulica nominal de 9 horas, sendo o efluente gerado disposto sobre os leitos de quatro filtros de areia em distintas taxas de aplicações. No primeiro filtro de areia aplicaram-se 50 Lm-2 uma vez por dia. No segundo, terceiro e quarto filtro, esta mesma carga foi disposta em dois, três e quatro horários, espaçadas entre as 9 horas e às 16 horas, correspondendo às taxas de 100, 150 e 200 Lm2dia. Cada filtro de areia era seguido por um reator de desnitrificação em que se buscou um meio propício à remoção do nitrogênio, objetivando adequar o efluente ao lançamento em um corpo hídrico e como água de reúso. O sistema foi avaliado quanto a parâmetros físicos, químicos e biológicos. Como resultado, o efluente atendeu a legislação de Minas Gerais e São Paulo quanto a DQO e DBO e, após a correção do pH e adição de efluente anaeróbio como fonte de carbono, obteve-se uma remoção de 43,5% de N-total no reator em que se aplicou 50 Lm-2dia-1, passando a ter um grau moderado para a prática agrícola. Palavras-chave: esgoto, filtro de areia, tratamento, desnitrificação, reúso / Abstract: The main objective of this research was to study an onsite system to treat the wastewater from small villages. The system was constituted by the combination of an upflow anaerobic filter followed by a sand filter and a denitrification reactor. The start up and the operation of three upflow anaerobic filters filled with bamboo rings were evaluated. These filters were operated with hydraulic detention time of 9 hours. The produced effluent was disposed over four sand filters in different frequencies of application. On the first sand filter, 50 Lm-2 were applied once a day. On the second, the third and the fourth filters, the same load was disposed in twice, three and four times a day, distributed between 9 am and 4 pm. Each sand filter was followed by a denitrification reactor aiming at the removal of total nitrogen, thus making appropriate the effluent for discharge or water reuse. Weekly, the system was evaluated by analyses including physical, chemical and biological parameters. As a result, the effluent was suitable for the COD and BOD legislation and, after the pH correction and the addition of external carbon source, a removal of 43,5% from total-N was reached in the reactor which received a load of 50 Lm-2dia-1, consequently the effluent was ready to be used within a slight to moderate degree of restriction. Keywords: wastewater, sand filter, treatment, denitrification, reuse / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil