A Drenagem Ácida de Mina (DAM) é um dos mais graves problemas ambientais decorrentes da extração mineral, porque se não for tratada de forma correta afeta a qualidade das águas subterrâneas e superficiais, o solo e, consequentemente, a saúde humana. Esta água residuária é formada pela oxidação de minerais sulfetados quando expostos a intempéries, como água e oxigênio, gerando, assim, ácido que com as chuvas são carregados lixiviando os elementos presentes no minério e desta forma, caracteriza-se por sua baixa concentração de matéria orgânica e baixo valor de pH, alta condutividade, altas concentrações de sulfato e de metais pesados. Convencionalmente, na indústria. essa água residuária é tratada pela processo de neutralização usando óxidos de cálcio, porém uma alternativa a este processo é o tratamento biológico da DAM em reatores anaeróbios contendo bactérias redutoras de sulfato (BRS), que reduzem o sulfato a sulfeto consumindo íons (H+) neste processo. Consequentemente, há um aumento do pH final e este sulfeto reage com os metais presentes em solução, precipitando na forma de sulfetos metálicos. Todavia, além de saber como se procede o tratamento desta água residuária nos reatores anaeróbios, é importante o desenvolvimento de modelos matemáticos a partir dos dados para se compreender com detalhes o processo como um todo, visto que os modelos nos permitem ver claramente a influência de uma variável sobre as demais. Diante disto, o objetivo principal deste trabalho foi avaliar a aplicação de modelos matemáticos aos dados experimentais do tratamento anaeróbio da DAM de um reator em batelada em escala de bancada, previamente operado. Propôs-se o modelo de Malthus-Monod-Fick para verificar quais grupos de micro-organismos estavam atuando no sistema e também avaliar o efeito da transferência de massa interna no grânulo sobre a ordem global da reação. E para isto especificamente, foram exploradas ferramentas de inferência estatística pouco usadas nesta área de modelagem de reator, tais como o Método da Máxima Verossimilhança e o teste de hipótese Chi-quadrado, buscando, portanto, obter o máximo de informações do experimento por meio do modelo desenvolvido. O modelo proposto foi implantado em linguagem de programação usando C++ com a biblioteca Root, usada principalmente para processar grandes volumes de dados e realizar análises estatísticas, partindo da premissa mais simples que avalia a atuação de apenas um grupo bacteriano atuando no sistema até a mais complexa que leva em consideração restrição da difusão de substrato no grânulo. Concluiu-se neste trabalho que mais de um grupo bacteriano atuaram no sistema: as BRS e as bactérias fermentativas (neste grupo inclui todos os tipos de micro-organismos que competem com as BRS pelo doador de elétrons, etanol), que com o passar do tempo a comunidade microbiana tornou-se mais selecionada devido as condições operacionais do reator escolhidas para favorecer as BRS e que em decorrência desta seleção houve o crescimento do biofilme que atuou como uma restrição a transferência de massa interna. Finalmente, provou-se matematicamente, com validação estatística do modelo, que esta restrição a difusão de massa no grânulo com o passar do tempo era a responsável por um comportamento global de primeira ordem mesmo usando valores dos coeficientes de Monod (KS e KA) muito pequenos, típicos de uma cinética de ordem zero, no qual a velocidade de consumo de substrato é independente da concentração do mesmo. / The acid mine drainage (AMD) is one of the most serious environmental problems in mining industry, because it affects the quality of groundwater and surface water, soil and, consequently, human health. This wastewater is formed by the oxidation of sulphide minerals when exposed to weathering, such as water and oxygen, thus causing acid that with the rain is loaded leaching the elements present in the area. This wastewater is characterized by its low concentration of organic material and low pH, high conductivity, high concentrations of sulphate and heavy metals. Conventionally in industry, the AMD is treated by the process of neutralization using calcium oxides, but an alternative to this process is the anaerobic treatment of the AMD in anaerobic reactors containing sulfate reducing bacteria (SRB), which reduce sulfate to sulfide consuming ions (H+), consequently there is an increased of the pH effluent and this sulfide reacts with the metals present in solution, precipitating in the form of metal sulfides. However, in addition to know how to proceed the treatment of wastewater in anaerobic reactors it is important to realize the modeling of data to understand in detail all the process, since the model allows us to clearly see the influence of one variable on the others. So, the main objective of this study was to model the experimental data from anaerobic treatment of the AMD in a batch reactor in bench scale, previously operated. It was proposed the model of Malthus-Monod-Fick to determine which groups of microorganisms were active in the system and also to evaluate whether there was any effect of internal mass transfer in the granule over the overall order of the reaction. And for this specifically, it was explored statistical tools little used in reactor modeling area, such as Maximum Likelihood Method and the Chi-square test of hypothesis, looking for this way to obtain the maximum information through the developed model. The proposed model was implemented in programming language using C ++ with the Root library, used mainly to process large volumes of data and perform statistical analysis, based on the simple premise that evaluates the performance of only one bacterial group working in the system to the most complex premise that takes into account restriction of substrate diffusion inside the granule. It was concluded in this study that more than one bacterial group acted in the system, the SRB and the fermentative bacteria (this group includes all kinds of microorganisms that compete with SRB by electron donor, ethanol), that a long the time the microbial community became more selected because the reactor operating conditions chosed to favor SRB and due to this selection was the growth of a biofilm which acted as a restriction to intern mass transfer. Finally, it has been proven mathematically, with statistical validation model, this mass diffusion restriction over time was responsible for a overall behavior of the first order even using values Monod coefficients small (KS e KA), typical a zero-order kinetics, in which the substrate consumption rate is independent of the concentration of this same substrate. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG

Made available in DSpace on 2011-03-23T21:19:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Item created via OAI harvest from source: http://www.bdtd.ufpa.br/tde_oai/oai2.php on 2011-03-23T21:19:39Z (GMT). Item's OAI Record identifier: oai:bdtd.ufpa.br:296 / In this work, different periods of discharge of the sludge stored in the decanters of the ETA Bolonha had been evaluated, with the purpose to recommend the operational routine that presents the best ones results in the efficiency of the decanters. The three experimental phases had been divided in three stages: being in phase 1 evaluated the efficiency of the current operation routine of the decanters what is the total discharge of sludge in 12 in 12 days. In phase 2, the operational routine was modified to a daily discharge during the time of 5 minutes and so it coud take care of the recommendations of the executive project; by the other hand, in phase 3, the operational routine was modified again, discharge of sludge of 5 in 5 days during the time of 5 minutes, in order to getting better results of efficiency. In these three phases it was realized the control of total suspended solids, dimming and color in the effluent tributary and, as well as quantified and characterized the sludge generated in the decanters. With the research it was possible to observe that according to the point of view of efficiency of the decanters, the implemented operational routine in phase 3 (discherge of sludge to each 5 days) it was showed more adequate. By the way, it recommends that tests with other operational routines should be done in order to remove the sludge deposited in the decanters to diminish the losses of water of this operation. Moreover, it is important to study other ways to remove the deposited sludge in the intermediate tray of the decanter to prevent the accumulation of sludge on tray. / No trabalho foram avaliados três diferentes períodos de descarte do Iodo armazenado nos decantadores da ET A Bolonha, com a finalidade de recomendar a rotina operacional que apresenta os melhores resultados na eficiência dos decantadores. Para isso o trabalho foi dividido em três fases experimentais, sendo que na fase 1 foi avaliada a eficiência da atual rotina operacional dos decantadores, que é de descarga total do Iodo de 12 em 12 dias. Na fase 2 a rotina operacional foi alterada para descarga de Iodo diária durante o tempo de 5 minutos, para que se pudesse atender as recornendações do projeto executivo; e quanto na fase 3 a rotina operacional foi novamente alterada, descarga de Iodo de 5 em 5 dias durante o tempo de 5 minutos, em função de se obter melhores resultados de eficiêrlcia. Em todas as fases foram determinadas as variáveis sólidos suspensos totais, turbidez e cor aparente no afluente e efluente dos decantadores, bem como determinado a concentração de sólidos do Iodo gerado nos decantadores e no sistema auxiliar de remoção de Iodo da bandeja intermediária. Além disso, em todas as fases, foi quantificado o volume de Iodo descartado e a produção mensal de sólidos gerados pelo Iodo. Com a pesquisa foi possível observar que sob o ponto de vista de eficiência dos decantadores, a rotina operacional implementada na fase 2 (remoção diária do Iodo) e na fase 3 (descargas de Iodo a cada 5 dias) apresentaram resultados semelhantes, porém, com relação a geração de resíduos a rotina operacional implementada na fase 3 se mostrou mais adequada, já que nesta fase houve um decréscimo médio de 48% em relação a fase 1. Assim, recomenda-se que seja estuda a rotina implementada na fase 3 deste estudo em todos os seis decantadores da ETA Bolonha.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:04:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrielly Moutinho Knupp.pdf: 3767260 bytes, checksum: 40743ea51e22c5e69ff89d45c24f151e (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Os wetlands têm se mostrado como uma opção favorável ao tratamento de água cinza visando o reúso predial devido à boa remoção de poluentes e, principalmente, ao baixo custo de implantação e operação, além do mínimo impacto ambiental quando comparados a outros sistemas. O presente estudo teve como objetivo caracterizar físico-quimica e microbiologicamente a água cinza clara gerada em um edifício universitário; avaliar o desempenho de um wetland horizontal (WH) como pós-tratamento de um filtro anaeróbio tratando água cinza clara na produção de água para reúso predial; e estudar a aplicação do Processo Analítico Hierárquico (AHP) como ferramenta de auxílio na seleção da macrófita a ser utilizada no wetland estudado. As análises físico-químicas e microbiológicas foram realizadas segundo o Standard Methods for Examination of Water and Wastewater. O volume de água cinza gerado no edifício universitário foi de 103,1 L.p.d-1. De acordo com a caracterização da água cinza clara, o pH apresentou um valor elevado (9,0), presenças significativas de turbidez (50,9 UT), sólidos suspensos totais (44,8 mg.L-1), matéria orgânica (178,3 mgO2.L-1 de DQO e 41,3 mgO2.L-1 de DBO5,20), SO42- (60,1 mg.L-1) e microrganismos (2,2x104 NMP.100mL-1 de coliformes totais e 8,5x102 NMP.100mL-1 Escherichia coli), além de baixas concentrações de nitrogênio (2,7 mg.L-1 NTK e 2,0 mg.L-1de NH3) e fósforo (0,4 mg.L-1). Vale ressaltar que a água cinza estudada possui uma relação DBO5,20/DQO variando de 0,2 a 0,3, e que, apesar da baixa biodegradabilidade, o tratamento biológico ainda é possível, porém sob condições limitantes de degradação. No que diz respeito ao desempenho do sistema de tratamento de água cinza, foram avaliados quatro períodos de testes no WH, sendo estes caracterizados pelos tempos de detenção hidráulica (TDH) de 0,7; 1; 1,9 e 3,2 dias. Como resultado, observou-se que o efluente proveniente do WH apresentou melhor desempenho para o TDH de 3,2 dias ao longo dos períodos analisados, mostrando-se adequado quando utilizado como pós-tratamento de um filtro anaeróbio. Foram alcançadas eficiências de remoção globais médias de 80% para turbidez e sólidos suspensos totais. Além disso, também foram alcançadas eficiências de remoção de 81% para DQO e 66% para DBO5,20. A densidade média de E. coli obtida no efluente do WH foi de 3,1x10² NMP.100mL-1. O AHP foi executado em três etapas: identificação das macrófitas utilizadas nos wetlands , seleção de dez macrófitas mais utilizadas neste tipo de tratamento e aplicação do método AHP para as condições da região da Grande Vitória-ES. Como resultado da utilização do AHP, obteve-se a Equisetum hyemale L. e a Canna x generalis como as plantas mais adequadas para o tratamento de água cinza por meio de wetlands / The wetlands have been shown as a favorable option for the greywater treatment aiming the building reuse due to the good pollutants removal, and mainly, the low cost of implantation and operation, as well as minimal environmental impact when compared with another systems. The present study aimed to characterize physico-chemical and microbiologically the light greywater generated in a corporate building; evaluate the performance of horizontal wetland (HW) as a post-treatment of an upflow anaerobic filter (AF) treating light greywater in the water reuse building production; and to study the application of the Analytic Hierarchy Process (AHP) as assistance tool in the selection of the macrophyte to be used at the evaluated wetland. The physico-chemical and microbiological analysis were performed according the Standard Methods for Examination of Water and Wastewater. The greywater s volume generated in the corporate building was 103,1 L.p.d-1. According with the characterization of the light greywater, the pH showed a high value (9.0), significant presences of turbidity (50.9 TU), TSS (44.8 mg.L-1), organic matter (178.3 mgO2.L-1 COD and 41.3 mgO2.L-1 DBO5,20), SO42- (60.1 mg.L-1) and microorganisms (2.2x104 NMP.100mL-1 total coliforms and 2.0x102 NMP.100mL-1 E. coli), in addition of low nitrogen and phospohrous concentrations. Note that the greywater evaluated has a ratio DBO5,20/DQO ranging 0.2 at 0.3, and that despite the low biodegradability, the biological treatment is still possible, but under limitant degradation conditions. About the performance of greywater treatment system, were analyzed four periods of experiments, being characterized by the hydraulic retention time (HRT) of 0.7; 1.0; 1.9 e 3.2 days. Such as result, observed that the HW effluent showed better performance for the HRT of 3.2 days over the analyzed periods, making it adequate when used such as post-treatment of an anaerobic filter. Were achieved global removal efficiencies mean of 80% to turbidity and total suspended solids. Moreover, was reached too removal efficiencies of 81% COD and 66% BOD5,20. The mean density obtained of E. coli in the HW effluent was 3.1x10² NMP.100mL-1. The AHP was executed in three steps: identification of the macrophytes used at the wetlands, selection of ten more macrophytes used in this treatment type and application of the AHP method to the Greater Victoria s Region conditions. As result of the AHP application, obtained the Equisetum hyemale L. and Canna x generalis such as the more appropriate plants to the greywater treatment by wetlands

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:04:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alexandre Demo Agrizzi.pdf: 7003943 bytes, checksum: 32fa12e406ceb8e9b8ef241ea1ee79ed (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / O cloro tem sido utilizado como principal pré-oxidante da matéria orgânica, inativando microrganismos patogênicos que vivem em águas naturais há mais de cem anos. A matéria orgânica encontrada em mananciais superficiais contém substâncias húmicas que podem reagir com o cloro, gerando compostos orgânicos halogenados potencialmente cancerígenos, destacando-se os trialometanos. Os principais trialometanos que se formam são o clorofórmio, o bromodiclorometano, o dibromoclorometano e o bromofórmio, e, a soma das concentrações destes quatro subprodutos é denominada trialometanos totais. Nas estações de tratamento de água (ETAs), a etapa de pré-oxidação com o cloro contribui significativamente para a formação desses compostos. A presente pesquisa teve como objetivo avaliar a formação de trialometanos após o tratamento convencional de água a partir da simulação de quatro rotas distintas em ensaios de bancada (jarteste), além de amostras retiradas diretamente das ETAs envolvidas no estudo. Os trialometanos foram quantificados por cromatografia gasosa com detector de captura de elétrons. Foram coletadas amostras de água bruta de dois mananciais do estado do Espírito Santo (Rio Jucu e Rio Sahy), com cor, absorvância em 254 nm e turbidez diferentes. Foram testados dois oxidantes nas análises: o cloro (na forma de hipoclorito de cálcio) e o permanganato de potássio. Os resultados obtidos mostraram que a formação de trialometanos foi menor quando as amostras de água foram tratadas com permanganato de potássio na etapa de pré-oxidação, quando comparadas com as amostras tratadas com cloro. Resultado semelhante ocorreu no potencial de formação de trialometanos de 24 horas. Em relação ao potencial de formação de sete dias, ambos mananciais mostraram ser capazes de formar compostos precursores dos trialometanos. Concentrações de trialometanos acima do limite permitido pela Portaria do Ministério da Saúde nº 518 (2004) foram detectadas somente nas amostras de água tratada do Rio Sahy / Chlorine has been used as the main pre-oxidation of organic matter, inactivating pathogenic microorganisms that live in fresh water for over one hundred years. The organic matter found in surface waters containing humic substances that can react with chlorine, generating potentially carcinogenic halogenated organic compounds, especially trihalomethanes. The main trihalomethanes that are formed are chloroform, bromodichloromethane, bromoform and the dibromochloromethane, and the sum of the concentrations of these four products is called total trihalomethanes. In water treatment plants (WTP), the stage of pre-oxidation with chlorine significantly contributes to the formation of these compounds. This research aimed to evaluate the formation of trihalomethanes after conventional treatment of water from the simulation of four different routes in bench tests (Jar-test), and specimens removed from the water treatment plants in the study. The trihalomethanes were quantified by gas chromatography with electron capture detector. Samples were collected from raw water from two springs of the state of Espirito Santo (Jucu and Sahy River), with different color, absorbance at 254 nm and turbidity. Two Oxidants were tested in analyses: chlorine (as calcium hypochlorite) and potassium permanganate. The results showed that the formation of trihalomethanes was lower when the water samples were treated with potassium permanganate in the pre-oxidation, when compared with samples treated with chlorine. A similar result occurred in the potential for trihalomethane formation for 24 hours. In relation to the potencial formation of seven days, both springs were shown to be capable of forming compounds precursors of trihalomethanes. Concentrations of trihalomethanes above the limit allowed by the Ordinance of Ministry of Health number 518 were only detected in samples of treated water from the Sahy River

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-02-05T11:32:08Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Bernardo Guedes Ariza - 2015.pdf: 2778893 bytes, checksum: b521b70c2df2101d5ae54e95897de703 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-02-05T11:34:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Bernardo Guedes Ariza - 2015.pdf: 2778893 bytes, checksum: b521b70c2df2101d5ae54e95897de703 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-05T11:34:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Bernardo Guedes Ariza - 2015.pdf: 2778893 bytes, checksum: b521b70c2df2101d5ae54e95897de703 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-09-25 / The growing generation of Health Services Waste is made by one of the great environmental preoccupations of the humanity. After the promulgation of the law 12305 in the August 02 of 2010 that established the National Politics of the Solid Residues, the theme solid residues gained distinction in national level. Health Services Waste, for definition, is the resultant residue of activities of unities of health that, for his characteristics, need processes differentiated in the handling, demanding or prior non-treatment for the final arrangement. The diagnosis of the current situation of the Health Services Waste attests with the preparation of policies that attend the demand of recuperation, treatment and final arrangement of these residues. The unsuitable handling of the Health Services Waste can be the cause of situations of risk, what in the alert on the necessity of the management being diagnosed in Goiás. In this way, in visit to establishments of health (pharmacy, odontologic clinic, veterinary clinic, basic unity of health and general hospital) in 6 local authorities from Goiás (Piranhas, Rubiataba, Santa Helena de Goiás, Goianésia, Luziânia and Goiânia), representing different population belts, it happened quantitativamente and qualitatively the Health Services Waste of the groups A, B and E produced in Goiás. In each establishment, the Health Services Waste were segregated and weighed. The hospitals, bigger creators of Health Services Waste, produce, on average, 1,76 Kg of Health Services Waste for bed occupied one service day. In Brazil, these values vary from 1,2 to 3,5 kg/bed.day. Regarding final destination, the incineration is the technology chosen by 76 % of the local authorities from Goiás for the destination of the RSS produced in public establishments of health. Meantime, the most viable alternative for the destination of the Health Services Waste, considering the reality from Goiás, is at disposal of the RSS of the groups A and E together with the municipal solid waste in joined sanitary landfills. For the destination of the Health Services Waste of group B, the most viable alternative is the incineration. / A crescente geração de resíduos sólidos urbanos (RSU) se torna uma das grandes preocupações ambientais da humanidade. Após a promulgação da lei 12305 de 02 de agosto de 2010 que instituiu a Política Nacional dos Resíduos Sólidos, a temática resíduos sólidos ganhou destaque em nível nacional. Resíduo de serviço de saúde ou RSS, por definição, é o resíduo resultante de atividades de unidades de saúde que, por suas características, necessitam de processos diferenciados no manejo, exigindo ou não-tratamento prévio para a disposição final. O diagnóstico da atual situação dos RSS atesta com a elaboração de políticas que atendam a demanda de recuperação, tratamento e disposição final destes resíduos. O manejo inadequado dos RSS pode ser a causa de situações de risco, o que nos alerta sobre a necessidade de se diagnosticar a gestão e gerenciamento em Goiás. Desta forma, em visita a estabelecimentos de saúde (farmácia, clínica odontológica, clínica veterinária, unidade básica de saúde e hospital geral) em 6 municípios goianos (Piranhas, Rubiataba, Santa Helena de Goiás, Goianésia, Luziânia e Goiânia), representando diferentes faixas populacionais, verificou-se quantitativamente e qualitativamente os RSS dos grupos A, B e E gerados em Goiás. Em cada estabelecimento, os RSS foram segregados e pesados. Os hospitais, maiores geradores de RSS, produzem, em média,1,76 Kg de RSS por leito ocupado em um dia de atendimento. No Brasil, estes valores variam de 1,2 a 3,5 kg/leito.dia. Em relação a destinação final, a incineração é a tecnologia escolhida por 76% dos municípios goianos para a destinação dos RSS gerados em estabelecimentos públicos de saúde. Entretanto, a alternativa mais viável para a destinação dos RSS, considerando a realidade goiana, é a disposição dos RSS dos grupos A e E em conjunto com os RSU em aterros sanitários consorciados. Para a destinação dos RSS de grupo B, a alternativa mais viável é a incineração dos mesmos.

A Drenagem Ácida de Minas (DAM) é um sério problema de contaminação ambiental presente nas indústrias de mineração devido ao baixo pH, alta concentração de sulfato e de metais dissolvidos encontrados nesta água residuária. O tratamento biológico da DAM tem sido empregado em substituição ao processo físico-químico tradicional devido à alta eficiência obtida nestes biorreatores, que realizam a redução dos íons sulfato em sulfeto, através das bactérias redutoras de sulfato (BRS), na presença matéria orgânica e condições anaeróbias. Uma alternativa para o tratamento biológico da DAM consiste na biorremediação utilizando BRS autóctones, que garante uma maior segurança ambiental, redução de custos e melhor adaptabilidade. Este trabalho estudou o potencial de BRS autóctones para remoção de sulfato em reatores tipo batelada anaeróbios comparando-se duas fontes de inóculo. Uma biomassa autóctone (AUT), derivada de cultura enriquecida de sedimento de DAM, e uma biomassa não autóctone (N-AUT), proveniente lodo pré-aclimatado de reator sulfetogênico estável e adaptado com lactato como fonte de carbono, foram testadas. A remoção de sulfato usando doadores de elétrons com custo efetivo (etanol e formiato) e a resistência à acidez da inóculo AUT também foi verificado. Os resultados mostraram uma remoção similar de sulfato de 57% para o reator AUT, e 62% para o reator N-AUT. O estudo filogenético do grupo das BRS usando o sequenciamento das bandas excisadas do gel de DGGE para o gene dsrB revelou a presença de espécies Desulfotomaculum na comunidade AUT, enquanto que Desulfovibrio foi o genus predominante encontrado na comunidade NON-AUT. Quando etanol foi utilizado como fonte de carbono, uma remoção de sulfato de 42% foi encontrada e 35% para o formiato, demonstrando que em condições de neutralidade, o etanol é fonte de carbono que apresenta maior viabilidade para o processo de enriquecimento. Foi observada remoção de sulfato em pH ácido para todas as fontes de carbono estudadas, indicando que estes microrganismos são resistentes a redução do pH. Entretanto, a eficiência de remoção foi reduzida para lactato (apenas 30% em pH próximo a 3) e etanol (apenas 18% em pH próximo a 5), como doadores de elétron. Quando o formiato foi utilizado como fonte de carbono, a eficiência de remoção de sulfato foi mantida em aproximadamente 38% com a redução do pH para 3 e 4, e portanto, nestas condições, o formiato consiste na melhor fonte de carbono para realizar o enriquecimento das BRS. Conclui-se que a cultura AUT pode ser utilizada para o tratamento de DAM em substituição aos lodos provenientes de reatores sulfetogênicos. / Acid Mine Drainage (AMD) is a serious environmental problem in mining industries because of the low pH, high levels of sulfate and dissolved metals present in this wastewater. Biological AMD treatment have been used instead of the traditional method, due to high efficiency obtained in these bioreactors, which promote the sulfate reduction into sulfide by sulfate reducing bacteria (SRB) in the presence of organic matter and anaerobic conditions. An alternative for the biological treatment of AMD consists on the bioremediation using autochthonous SRB that guarantees environmental safety, cost effective and better adaptability. This work studied the potential of autochthonous SRB to sulfate removal in batch anaerobic reactors comparing two inoculum sources. An autochthonous (AUT) biomass, derived from enrichment culture of AMD sediments and, a non-autochthonous (NON-AUT), from a pre-acclimated sludge from a stable sufidogenic reactor adapted with lactate as carbon source, were tested. The sulfate reduction using cost effective electron donors (ethanol and formate) and the acidity resistance of AUT inoculum was also verified. Results showed a maximum sulfate removal of 57% for AUT and 62% for NON-AUT. Phylogenetic study of SRB group using sequencing of dsrB DGGE excised bands revealed the presence of Desulfotomaculum-related bacteria in AUT community, while Desulfovibrio was the predominant genus found in NON-AUT-derived community. When ethanol was used as carbon source, a sulfate reduction of 46% was found and 35% for formate, indicating that at neutral conditions, ethanol is the most viable alternative as carbon source for the enrichment process. At low pH, sulfate reduction still occurred, indicating that these microorganisms were resistants to acidic conditions. However the removal efficiency was reduced when lactate (only 30% on pH close to 3) and ethanol (only 18% on pH close to 5) were used as electron donors. When formate was the carbon source, the sulfate removal efficiency was maintained closely to 38% with pH reduction to 3 and 4, showing that at these conditions, formate is the best carbon source for SRB enrichment. Thus, AUT culture could be used for local AMD decontamination in substitution of pre-acclimated sludge from sulfidogenic reactors. / Programa Institucional de Bolsas de Pós-Graduação - PIB-PÓS

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-16T12:50:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_UtilizacaoCarocoAcai.pdf: 1448199 bytes, checksum: 336f37f773cb4d646ce34f651a678c7b (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-20T14:46:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_UtilizacaoCarocoAcai.pdf: 1448199 bytes, checksum: 336f37f773cb4d646ce34f651a678c7b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-20T14:46:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_UtilizacaoCarocoAcai.pdf: 1448199 bytes, checksum: 336f37f773cb4d646ce34f651a678c7b (MD5) Previous issue date: 2014-06-04 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta pesquisa consistiu em avaliar a aplicação dos resíduos gerados pelo despolpamento do açaí para a produção de um carvão alternativo para utilização como leito filtrante no processo de tratamento de água de abastecimento e água residuária, conferindo ao resíduo valor agregado e destinação final adequada. O trabalho foi desenvolvido em 4 etapas, primeiramente foi feito a coleta e a preparação dos caroços, para posterior caracterização do carvão alternativo, montagem dos filtros e verificação da qualidade da água e do esgoto tratado. O sistema experimental piloto foi constituído de duas colunas de tubos de PVC, com um diâmetro de 100 mm, com leito filtrante alternativo, um para o tratamento de águas de abastecimento e outro para pós-tratamento de esgoto, ambos com 1,0 m de altura. Utilizou-se apenas uma única camada de leito filtrante de 30 cm de altura de carvão alternativo em cada filtro que foi alimentado com 5,0 L de água bruta (AB), obtidos na entrada da Estação de Tratamento de Água e 5,0 L de esgoto tratado (ET) obtidos na saída da Estação de Tratamento de Esgoto de Vila da Barca. As análises físico-químicas da água e do esgoto filtrado pelo carvão alternativo eram realizadas a cada 24hs e 48hs, observando os tempos de contato que apresentaram melhor adsorção das partículas. O monitoramento dos filtros com leito filtrante de caroço de açaí calcinado apresentou bom desempenho, principalmente, no processo de retenção de Sólidos Suspensos com eficiência de 23%, na remoção de Cor com eficiência de 51% e Turbidez com eficiência de 32% para água. O tratamento de esgoto no filtro alternativo apresentou eficiência na remoção de 72% para nitrogênio amoniacal, 55% de eficiência na remoção de matéria orgânica representado pela DQO e 48% de eficiência de remoção de sólidos suspensos. A avaliação mediante testes de hipóteses, aplicado pra avaliar a equivalência entre os valores médios dos pares de variáveis (24hs e 48hs) representativas dos parâmetros físicoquímicos estudados na filtração alternativa para água e esgoto revelou equivalência entre os pares de: pH, Turbidez, Dureza (mg-CaCO3/L), Dureza (mg-MgCO3/L), ST e SS (referente a filtração da água); Fósforo Total, ST, SD e SF (referente a filtração do esgoto). Foi possível afirmar que não houve variação considerável nos valores médios dessas variáveis entre os tempos de contato (24hs e 48hs). Também, foi possível afirmar que o tempo de contato de 48hs provocou reduções mais acentuadas nas concentrações das variáveis, Cor (para água); N-Amoniacal, DQO e SS (para esgoto). O tempo de contato de 48hs foi o mais eficiente para a filtração alternativa por ter conseguido promover reduções significativas em algumas variáveis estudadas. / This research was to assess the implementation of the waste generated by pulping açaí for the production of an alternative coal for use as a filter bed in the treatment of water supply and wastewater process, giving added value and proper waste disposal. The study was conducted in 4 steps, first was done collecting and preparing the stones for further characterization of alternative coal, filter assembly and verification of water quality and sewage treatment. The experimental pilot system was composed of two columns of PVC pipe with a diameter of 100 mm, with alternate filter bed, one for the treatment water supply and the other for post-treatment of sewage, both with 1.0 m time. Was used only a single layer of the filter bed 30 cm in each alternate carbon filter which was fed with 5.0 L of raw water (AB), the input obtained from the Water Treatment Plant and 5.0 L treated sewage (ET) obtained at the output of the Vila da Barca sewage Treatment Plant. The physico-chemical analysis of water and sewage filtered by alternate coal were taken every 24 hours and 48 hours, observing the times of contact that showed better adsorption of the particles. Monitoring of filters with filter bed of lump calcined acai performed well, especially in the case of Suspended Solids retention with 23% efficiency in removing color with efficiency of 51% and Turbidity with efficiency 32% for water. Sewage treatment showed the alternate filter removal efficiency of 72% for ammonia nitrogen, 55% efficiency in removing organic matter represented by the COD and 48% removal efficiency of suspended solids. The review by hypothesis tests applied to assess the equivalence between the mean values of representative pairs of variables (24h and 48h) of physico-chemical parameters studied in alternative filtration for water and sewage showed equivalence between pairs of pH, Turbidity, hardness (mg-CaCO3 / L) hardness (mg- MgCO3 / L), TS and SS (relative to water filtration); Total phosphorus, ST, SD and SF (referring filtration of sewage). It was possible to state that there was considerable variation in the average of these variables between the contact times (24h and 48h) values. Also, it was possible to state that the contact time of 48 hours caused greater reductions in the concentrations of variables, Color (for water); Ammonia-N, COD and SS (sewage). The contact time of 48 hours was the most efficient alternative to filtration have gotten promote significant reductions in some variables.

Submitted by Caroline Periotto (carol@ufscar.br) on 2016-10-03T18:24:44Z No. of bitstreams: 1 DissGGP.pdf: 16383517 bytes, checksum: 2b193f2b2ed037defbcffa39f5c1f435 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-10T20:11:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissGGP.pdf: 16383517 bytes, checksum: 2b193f2b2ed037defbcffa39f5c1f435 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-10T20:14:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissGGP.pdf: 16383517 bytes, checksum: 2b193f2b2ed037defbcffa39f5c1f435 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-10T20:18:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissGGP.pdf: 16383517 bytes, checksum: 2b193f2b2ed037defbcffa39f5c1f435 (MD5) Previous issue date: 2016-04-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The cities have grown significantly and in a disorderly way, without minimum urban planning, which has provoked to urban and environmental problems. Among many consequences of this growth, high soil waterproofing features highlight due to the consequences it brings, as the occurrence of floods, floods and spread of waterborne diseases. Much of the runoff of rainwater comes from the paved soil, and is possible observe that about 20% of the urban area of a city is paved with the function of serving as circulation area of pedestrians or vehicles, according to the Federal Law No. 6766 of 19 December 1979 which provides for the division of urban soil and other measures (BRAZIL, 1979). In this context the objective of this research is the study of the effects of the spaces of Circulation and Permanence Pedestrians (ECPP) on the management of rainwater, with the empirical object one experimental watershed located on the campus of UFSCar in São Carlos / SP, and two areas urbanized in the city of Sao Jose do Rio Preto / SP. For this, it was made the identification of different types of floors, characterization and hydrological efficiency, research in academic papers and catalogs of suppliers, and analyze the areas and conditions of ECPPs within the perimeters of study under the hydrologic context, design, implementation, and maintenance costs. The findings evaluate the effects of ECPPs on the management of rainwater, and compare the results between the three ECPPs. These results show that the ECPP located in USFCar contributes 6% to runoff, while the ECPP Pedestrian street 35% and ECPP Neighborhood 9% to project parties were adopted that destined runoff for grassed areas or permeable floors these scenarios would be 2% contribution to ECPP UFSCar, 0.2% of flow for ECPP Pedestrian Street and 2% for ECPP Neighborhood. So is possible reduce runoff using hydrologically functional floors, implementing and using the green areas as a design element, providing knowledge of data and materials that can contribute to new ways to plan and execute the ECPPs. / As cidades têm crescido de maneira significativa e de maneira desordenada, sem o mínimo planejamento urbano, o que tem provocado problemas urbanos e ambientais. Entre inúmeras consequências deste crescimento, a alta impermeabilização do solo apresenta grande destaque devido às consequências que acarreta, como a ocorrência de enchentes, inundações e proliferação de doenças de veiculação hídrica. Grande parte do escoamento superficial das águas de chuva provém do solo pavimentado, e é possível observar que cerca de 20% da área urbana de uma cidade está pavimentada com a função de servir como área de circulação de pedestres ou de veículos, segundo a Lei Federal nº 6766 de 19 de dezembro de 1979 que dispõe sobre o parcelamento do solo urbano e dá outras providências (BRASIL, 1979). Neste contexto o objetivo desta pesquisa é o estudo dos efeitos dos ECPP-Espaços de Circulação e Permanência de Pedestres sobre o manejo das águas de chuva, tendo como objeto empírico uma Bacia Experimental localizada no Campus da UFSCar em São Carlos/SP, e duas áreas urbanizadas na cidade de São José do Rio Preto/SP. Para tanto foi feita a identificação dos diferentes tipos de pavimentos, sua caracterização e eficiência hidrológica, em pesquisa a trabalhos acadêmicos e catálogos de fornecedores, além de análises das áreas e condições dos ECPPs dentro dos perímetros de estudo sob o contexto hidrológico, de projeto, execução, manutenção e de custos. Os dados encontrados avaliam os efeitos dos ECPPs sobre o manejo das águas pluviais, e comparam os resultados encontrados entre os três ECPPs. Estes resultados mostram, que o ECPP localizado na USFCar contribui 6% com o escoamento superficial, enquanto que o ECPP Calçadão 35% e o ECPP Bairro 9%, se fossem adotados partidos de projetos que destinassem o escoamento superficial para áreas gramadas ou para pisos permeáveis, estes cenários seriam de 2% de contribuição para o ECPP UFSCar, 0,2% de escoamento para o ECPP Calçadão e 2% para o ECPP Bairro. Portanto é possível reduzir o escoamento superficial utilizando pavimentos hidrologicamente funcionais, implementando e utilizando as áreas verdes como elemento de projeto, proporcionando o conhecimento de dados e materiais que podem contribuir com novas formas de planejar e executar os ECPPs.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:27:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1035127 bytes, checksum: 7424f3a220ca9bf9f3bb73f5c8e5dbaf (MD5) Previous issue date: 2010-04-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The bleached eucalyptus kraft pulp industry, one of the most important sectors of the Brazilian economy, is responsible for generating large volumes of effluent that contains high organic loads, part of which is recalcitrant to conventional (biological) treatment. Studies with model ecosystems have indicated a direct correlation between organic matter remaining after biological treatment and biological activity of effluents in the aquatic environment, with toxicity and endocrine disruption being the main expressions of this biological activity in aquatic organisms present in receiving waters. The objective of the present study was to quantify the biological activity in beached kraft pulp mill effluent using acute and chronic toxicity and endocrine disruption assays and to evaluate the effect of ozonation on removal of the biological activity. To this end, primary and secondary effluents were collected at a Brazilian bleached kraft pulp mill. The secondary effluent underwent a toxicity identification evaluation and was treated with 50 mgO3 L-1. The primary and secondary effluents presented no acute toxicity to the microcrustacean Daphnia similis, but presented chronic toxicity towards the green alga Pseudokirchneriella subcapitata and the microcrustacean Ceriodaphnia dúbia. In general, chronic toxicity was reduced during biological treatment in the mill´s activated sludge effluent tretament plant, although the secondary effluent still presented chronic toxicity. Toxicity was higher in the high molar mass effluent fractions that contain the recalcitrant organic matter. On some collection dates, the effluent dilution necessary to eliminate the chronic toxicity effect was higher than the dilution occurring through effluent discharge to the receiving waters. The primary and secondary effluents also presented estrogenic activity, as quantified in the YES assay. Through the toxicity identification evaluation study, it was found that the recalcitrant organic matter, that includes residual lignin, extractives and their byproducts, is responsible for the estrogenic activity. Ozone treatment of the secondary effluent reduced its toxicity and estrogenic activity. / A indústria de polpa kraft branqueada de eucalipto representa um dos setores mais importantes para a economia nacional, porém é responsável pela geração de grandes volumes de efluentes caracterizados pela presença significativa de matéria orgânica, parte dela recalcitrante. Estudos com ecossistemas modelos indicam uma correlação direta entre a matéria orgânica remanescente após o tratamento biológico e a atividade biológica dos efluentes no ambiente aquático, sendo a toxicidade e a atividade endócrina as principais expressões dessa atividade biológica em organismos aquáticos do corpo receptor. O presente estudo teve como objetivo quantificar a atividade biológica em um efluente de uma fábrica de celulose kraft branqueada através de ensaios de toxicidade aguda e crônica e do ensaio YES e, avaliar o efeito da ozonização na remoção da atividade biológica. Para a pesquisa foram coletados efluentes primários e secundários de uma fábrica brasileira de celulose kraft branqueada. O efluente secundário passou por um estudo de identificação da toxicidade e foi tratado com ozônio na dose de 50 mgO3 L-1. O efluente estudado não apresentou efeito tóxico agudo mediante ensaios realizados com o microcrustáceo Daphnia similis, mas apresentou efeito tóxico crônico através dos ensaios realizados com a alga verde Pseudokirchneriella subcapitata e com o microcrustáceo Ceriodaphnia dúbia. Em geral, os resultados apontam para uma remoção da toxicidade crônica após o tratamento biológico realizado na indústria, porém apesar do tratamento reduzir a toxicidade, o efluente secundário ainda apresentou efeito crônico. A toxicidade foi mais elevada para as frações de alta massa molar (AMM), nas quais se concentra a fração recalcitrante do efluente. Em alguns dias de coleta, a diluição do efluente que seria necessária para eliminar o efeito tóxico crônico era maior do que a diluição do efluente no corpo receptor. O efluente também apresentou atividade estrogênica, quantificada pelo ensaio YES. Por meio do estudo de identificação da toxicidade, foi identificada que a fração recalcitrante do efluente, que inclui lignina residual, extrativos e seus subprodutos, é responsável pela toxicidade e atividade estrogênica. A ozonização foi eficiente na remoção da atividade biológica, pois após o tratamento houve uma redução da toxidade e da atividade estrogênica do efluente secundário.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:27:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 7394685 bytes, checksum: aeb9cc781b146a08d4feda43890a0a42 (MD5) Previous issue date: 2010-03-22 / This work presents the characterization and analysis of a database from an approximately seven-year period monitoring of a domestic wastewater treatment system composed of a UASB reactor, a submerged aerated biofilter (field scale) and a polishing pond series (pilot scale). The following variables were analyzed: BOD, COD, TSS, N-NH3, total phosphorus, pH, E. coli, total coliforms and helminth eggs. The hypothesis of data randomness, stationarity and homogeneity were, in general, confirmed, but data independency was not. Most data presented skewness and kurtosis different from those of the normal distribution. The results suggest that the lognormal function well represented the data distribution of BOD, COD, TSS, N-NH3, pH, E. coli, and total coliforms. Total phosphorus was better characterized by normal distribution, but the helminth eggs data could not be successfully adjusted to a distribution model. The lognormal distribution was applied to pH, pH, N-NH3 and E. coli data as input variables in stochastic modeling (Latin hypercube sampling at 10,000 iterations) for the prediction of pond effluent quality. It is suggested that a three-pond series is sufficient to achieve an effluent discharge standard of 20 mg N-NH3 L-1, as well as the WHO guidelines, in terms of E.coli/100 mL, for the irrigation of leaf and root crops. The use of the lognormal distribution for the pond influent values of E. coli, N-NH3 and pH resulted in effluent concentrations significantly different from those when using the uniform distribution. Sensitivity analysis indicated that E.coli concentration and the bacterial decay coefficient were the input variables which had the greatest effect on the output estimates of E.coli concentrations. The estimates of N-NH3 in pond effluents were influenced mostly by the N-NH3 influent and the pH values. These results point out that pH values and the bacterial decay coefficient should be carefully chosen for an adequate pond design. Finally, in order to estimate infection risks arising from the consumption of wastewater-irrigated salad crops, the pond s bacterial effluent quality database was used in quantitative microbial risk analysis models. Using stochastic modeling (Latin hypercube sampling at 10,000 iterations), assuming the E.coli data according to a lognormal distribution, and a tolerable risk level of 10-3 pppy, effluent quality standards of 103 and 104 E. coli/100 mL were shown to be adequate for the irrigation of, respectively, high- and low-growing crops. The use of the lognormal distribution, instead of a uniform distribution, resulted in risk estimates significantly lower. Sensitivity analysis indicated that the pathogens: E.coli ratio and pathogen reduction between crops harvesting and consumption were the input variables which had the greatest effect on risk estimates, pointing out the need for reliable information on these variables. / Este trabalho apresenta a caracterização e análise de um banco de dados relativo à cerca de sete anos de monitoramento de um sistema de tratamento de esgotos sanitários constituído por reator UASB, biofiltro submerso aerado (escala real) e lagoas de polimento (escala piloto). Foram analisadas as seguintes variáveis: DBO, DQO, SST, N-NH3, fósforo total, pH, E. coli, coliformes totais e ovos de helmintos. As hipóteses de aleatoriedade, estacionariedade e homogeneidade dos dados foram, em geral, confirmadas, mas a de independência não. A maioria das séries de dados apresentou características de assimetria e curtose distintas da distribuição normal. Os resultados sugerem que a função lognormal melhor descreveu a distribuição dos dados de E. coli, coliformes totais, pH, SST, DBO, DQO e N-NH3. Os dados de fósforo apresentaram melhor adesão ao modelo normal de distribuição. Quanto aos ovos de helmintos, não foi possível identificar uma distribuição que mais nitidamente se ajustasse ao banco de dados disponível. A distribuição lognormal foi aplicada às variáveis de entrada pH, N-NH3 e E. coli em modelagem estocástica (amostragem aleatória por hipercubos latinos com 10.000 iterações) para a previsão da qualidade de efluentes de lagoas de polimento. Constatou-se que uma série de três lagoas parece ser suficiente para o alcance de 20 mg N-NH3 L-1 como padrão de lançamento de efluentes, e para atender as recomendações da OMS em termos de concentração de E. coli para a irrigação de hortaliças folhosas, raízes e tubérculos. O uso da distribuição lognormal para as concentrações afluentes de E. coli, N-NH3 e valores de pH resultaram em concentrações efluentes de E. coli e N-NH3 significativamente diferentes em relação ao uso da distribuição uniforme. Testes de análise de sensibilidade indicaram que as variáveis de maior impacto na previsão da concentração efluente de E. coli foram a concentração afluente de E. coli e o coeficiente de decaimento bacteriano. Na previsão da concentração efluente de N-NH3, as variáveis de maior impacto foram a concentração afluente de N-NH3 e os valores de pH. Os resultados indicam, portanto, a necessidade de escolha criteriosa de valores de pH e de coeficiente de decaimento bacteriano para o dimensionamento de lagoas de polimento. Por fim, para efeito de estimativa de riscos de infecção decorrentes da irrigação de hortaliças ingeridas cruas, os dados de qualidade bacteriológica dos efluentes das lagoas foram utilizados em modelos de avaliação quantitativa de risco microbiológico. Por meio de modelagem estocástica (amostragem aleatória por hipercubos latinos com 10.000 iterações), assumindo distribuição lognormal para a concentração de E. coli e nível de risco tolerável de 10-3 pppa, padrões de 103 e 104 E. coli/100 mL pareceram adequados para a irrigação de hortaliças que se desenvolvem, respectivamente, rentes ao e distantes do solo. O uso da distribuição lognormal resultou em estimativas de risco significativamente menores que o uso da distribuição uniforme. Análise de sensibilidade apontou a relação patógenos/E. coli e a redução de patógenos entre a colheita e o consumo como as variáveis de maior impacto na estimativa de risco, indicando a necessidade de dados confiáveis desses parâmetros.