A presença de fármacos em geral em corpos hídricos superficiais e em águas subterrâneas tem chamado a atenção para os riscos potenciais para a saúde do homem e do ambiente, já que estes compostos são facilmente encontrados em águas residuárias oriundas de hospitais e efluentes domésticos. As tecnologias convencionais de tratamento, tanto por via aeróbia como por via anaeróbia não promovem remoções significativas de produtos farmacêuticos. Reatores Biológicos Associados a Membranas (MBRs) tem obtido significante aceitação como uma tecnologia avançada de tratamento de águas residuárias, podendo ser efetivo na remoção destes micropoluentes orgânicos. No entanto, informações referentes ao desempenho dos MBRs referentes à remoção de micro-poluentes ainda é escassa. A partir da problemática levantada e da relevância do sistema, a presente pesquisa teve como objetivo principal a avaliação do desempenho de MBRs sob condições de choque de fármacos, através do monitoramento respirométrico do lodo baseado na Taxa de Consumo de Oxigênio (TCO), bem como a presença de Substâncias Poliméricas Extracelulares (EPS), Resistência à Filtração, nitrificação e desnitrificação, a fim de avaliar o processo diante de condições críticas de operação. Os choques foram realizados nas concentrações de 0,5; 1,0 e 2,0 mg.L-1 para os fármacos Paracetamol, Tetraciclina, Metformina e Enalapril, sendo dosados de duas formas: (1) na forma de pulso de concentração; (2) dosagem contínua na alimentação do sistema. A dosagem na forma de pulso ocasionou maiores efeitos sobre a desnitrificação do sistema, com destaque para as concentrações de 2,0mg.L-1 para Paracetamol e Tetraciclina. Os efeitos, no entanto, foram temporários. A remoção de DQO não foi afetada para nenhum fármaco e dosagem testada, ou mesmo a forma de dosagem. A forma de dosagem em pulso resultou em interferências mais perceptíveis na TCO, Resistência à filtração e EPS, apesar de que esta interferência não ocorreu simultaneamente para todos os parâmetros de monitoramento ou não foi detectado por algum destes, o que reforça a necessidade de um monitoramento conjunto. O EPS mostrou resultados estáveis para o monitoramento de eventos curtos, tais como os choques na forma de pulso. / The presence of pharmaceuticals in surface water bodies and groundwater has drawn attention to the potential risks to human health and the environment, as these compounds are easily found in wastewaters originated from hospitals and domestic effluents. Conventional wastewater treatment technologies, both aerobically and anaerobically do not promote significant removal of pharmaceuticals. Membrane Bio Reactors (MBRs) have obtained significant acceptance as an advanced technology for wastewater treatment and may be effective in removing this organic micropollutants. However, information regarding the performance of MBRs referring to the removal of micropollutants is still scarce. From the issues raised this study aimed to e evaluate the performance of MBR under shock loads conditions applying respirometric monitoring of sludge through the Oxygen Uptake Rate (OUR), Extracelular Polimeric Substances (EPS), Filtration Resistance, nitrification and denitrification in order to evaluate the process under critical operating conditions. The shocks were performed at concentrations of 0.5, 1.0 and 2.0 mg.L -1 for paracetamol, tetracycline, Metformin and Enalapril drugs being measured in two ways: (1) in the form of a slug dosage; (2) the continuous dosing with the raw wastewater. The slug dosage strategy caused greater effects on denitrification system, though few effects were observed upon nitrification, especially for concentrations of 2.0mg.L-1 for Paracetamol and Tetracycline. Nevertheless the effects were temporary. The COD removal was not affected by any drug and dosage tested, or even the dosage form. The dosage form pulse resulted in more noticeable interference in OUR, Resistance filtration and EPS, although this interference did not occur simultaneously for all monitored parameters or was not detected for some of these, which reinforces the need for a more detailed monitoring set. EPS presented stable results for monitoring short events such as the slug dosage shock loads.

A crescente eutrofização dos ambientes aquáticos é consequência das atividades humanas que desequilibram os ecossistemas. A descarga de esgotos urbanos, a utilização de adubos químicos, os efluentes das agroindústrias e dos diversos setores industriais promovem a entrada de quantidades significativas de nutrientes e matéria orgânica em corpos d´água, favorecendo o aumento das florações de algas, entre elas as cianobactérias. O excesso de matéria orgânica e os despejos de efluentes agroindustriais nos mananciais hídricos representam os principais fatores do excesso de floração das cianobactérias, destacando-se a Microcystis aeruginosa e da sua cianotoxina microcistina. Nesta tese foi aplicado o Processo Oxidativo Avançado (POA) de Fotoeletroxidação (FEO) para a degradação de Microcystis aeruginosa e da cianotoxina microcistina. Investigou-se a otimização de parâmetros como tempo de tratamento e intensidade de corrente elétrica aplicada. Os resultados obtidos nas condições aplicadas demonstram valores de 99% para a degradação de Microcystis aeruginosa e cianotoxina Microcistina com o tempo de 10min e densidade de corrente de 2mA.cm-2. Os testes de toxicidade aguda com ajuste de pH de 6,3 para 7,3 não apresentaram toxidade para a espécie teste Pimephales promelas. / The increasing eutrophication of aquatic environments is a consequence of human activities that disrupt ecosystems. The discharge of urban sewage, the use of chemical fertilizers, effluents from agro-industries and other industrial sectors promote the input of significant amounts of nutrients and organic matter in water, favoring increased blooms of algae, including cyanobacteria. Excessive organic matter and the discharge of agroindustrial effluents in the water bodies, represent the main factors for the excessive bloom of cyanobacteria, especially Microcystis aeruginosa and microcystin cianotoxin. In this study, an Advanced Oxidation Process named photoelectrooxidation, was used to the degradation of Microcystis aeruginosa and cianotoxin microcystin. The optimization of parameters such as, treatment time and intensity of electrical current applied in the process of PEO were evaluated. The results achieved under the conditions applied, show 99% of degradation with experimental times at 10 minutes and a current density of 2mA.cm-2. The acute toxicity tests, with pH adjustment from 6.3 to 7.3, did not show toxicity to the species Pimephales promelas.

Dissertação(mestrado)-Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós–Graduação em Aqüicultura, Instituto de Oceanografia, 2008. / Submitted by Cristiane Silva (cristiane_gomides@hotmail.com) on 2012-08-08T22:52:24Z No. of bitstreams: 1 Graziele.pdf: 800609 bytes, checksum: a78917e56fee21a2cd42824b8e828291 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2012-08-21T17:14:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Graziele.pdf: 800609 bytes, checksum: a78917e56fee21a2cd42824b8e828291 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-08-21T17:14:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Graziele.pdf: 800609 bytes, checksum: a78917e56fee21a2cd42824b8e828291 (MD5) Previous issue date: 2008 / As fazendas de cultivo de camarões com altas densidades, liberam efluentes com altas cargas de nutrientes, provocando a degradação da qualidade da água. Isto gera preocupação a respeito do lançamento de efluentes dos cultivos. Em vista disto, este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de um sistema integrado de bacia de sedimentação e biofilme na remoção de nutrientes. O estudo foi realizado em ambiente aberto, durante 45 dias. Foram utilizados três tratamentos: a) tratamento TC, sem substrato vertical; b) tratamento T50, superfície interna das caixas aumentada em 50% e c) tratamento T100, superfície interna das caixas aumentada em 100%. As caixas foram abastecidas com o efluente de um cultivo de camarão. Diariamente foram medidos o pH, a salinidade, o oxigênio dissolvido (OD) e a temperatura. Durante os primeiros 15 dias as coletas foram feitas a cada 5 dias, após esse período as coletas de água foram a cada 2 dias, e de biofilme diariamente. As análises de amônia foram feitas em todos os dias de amostragem. As análises de nitrito, nitrato e fosfato, foram feitas de todas as coletas até o 15º dia, e após esse período a cada 6 dias. Do biofilme, a matéria seca foi determinada de todos os dias coletados. A clorofila a analisada a cada 5 dias. E a estimativa de ciliados e flagelados nos dias 5, 10, 15 e 20. Os resultados mostraram que os tratamentos TC e T50 reduziram mais de 80% da amônia e fosfato em 10 dias. O tratamento T100 nos primeiros dias apresentou os menores valores de OD, pH e clorofila a, provocando um pico nas concentrações de amônia e fosfato, retardando a remoção destes nutrientes. Para todos os tratamentos após o 15º dia a concentração de fosfato sofreu uma elevação que se manteve até o final do experimento. Concluindo que ao dobrar a área disponível para fixação de biofilme há uma dificuldade de circulação nos tanques, e um aumento da respiração microbiana, tornando o sistema menos eficiente. Já a bacia de sedimentação sem biofilme, ou com 50% de acréscimo de substrato, ambos são eficientes. Portanto, o efluente deve permanecer na bacia de sedimentação por um tempo mínimo de 10 dias, mas não ultrapassando 15 dias, para não haver elevação nos níveis de fosfato. / The shrimp farms with high densities, release effluents with high loads of nutrients, causing water quality degradation. This creates concern about the release of effluents of cultures. In this work, we aimed to assess the efficiency of an integrated system of settling ponds and biofilm in the nutrients removal. The study was conducted in an open environment, for 45 days. We used three treatments: a) treatment TC, without vertical substrate b) treatment T50, inner surface of the tanks increased by 50% and c) treatment T100, inner surface of the tanks increased by 100%. The tanks were supplied with the effluent of a shrimp culture. Daily were measured pH, salinity, dissolved oxygen (OD) and temperature. During the first 15 days the collections were made every 5 days, after that period the collection of water were every 2 days, and biofilm daily. Analyzes of ammonium were performed on all days of sampling. Analyzes of nitrite, nitrate and phosphate, were made of all collections until the 15 th day, and after this period every 6 days. Of the biofilm, the dry matter was determined in every day collected. The chlorophyll-a reviewed every 5 days. And the estimate of ciliates and flagellates on days 5, 10, 15 and 20. The results showed that the treatments TC and T50 reduced more than 80% of ammonium and phosphate in 10 days. The treatment T100 in the first few days showed the lowest values of OD, pH and chlorophyll-a, causing a peak in the concentrations of ammonium and phosphate, delaying the removal of these nutrients. For all treatments after the 15 th day the concentration of phosphate has an elevation which remained until the end of the experiment. Concluding that to double the area available for setting biofilm there is a difficulty in circulation in tanks, and an increase in microbial respiration, making the system less efficient. Already the settlement ponds without biofilm, or with 50% increase in substrate, both are effective. Therefore, the effluent must remain in the basin settling ponds for a minimum time of 10 days but not exceeding 15 days, for no elevation in the levels of phosphate.

Orientador: Wilson F. Jardim / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-05T11:13:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rizzo_RicardoBuono_M.pdf: 2115132 bytes, checksum: 7aea5731fd5c49b280db63fc4f1f2aaf (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Neste trabalho foi estudada a eliminação dos solventes Percloroetileno (PCE) e Metil Isobutil Cetona (MIBK), em efluentes líquidos de uma planta industrial. A análise pelo período de 4 meses, mostrou valores médios de 17.565 mg/L de PCE e 41.340 mg/L de MIBK. Como tratamento inicial, foi avaliada a eficiência de um POA empregando o reagente de Fenton (H2O2 e Fe). No teste inicial com uma solução sintética a 5000 mg/L, de PCE, foi obtida uma destruição superior a 99% dentro de um período de 6 horas, empregando uma concentração de 1000 mg/L de H2O2 a 60% (m/m), sendo que a reação apresentou uma cinética de 1 ordem (k = 1,94 x 10 s). Para amostras do efluente, foram obtidas eficiências de destruição variáveis com as concentrações iniciais e dosagens aplicadas dos reagentes. Empregando dosagens de H2O2 : Fe (9000 mg/L : 900 mg/L), para uma amostra contendo 10.546 mg/L de PCE e 6.704 mg/L de MIBK, foram obtidas eficiências de remoção superiores a 99,9%, dentro de períodos de 3 horas de tratamento, com cinéticas variáveis entre 1 ordem e 2 ordem. A otimização dos reagentes demonstrou a necessidade de aplicar dosagem correta para obter a destruição total do PCE e MIBK. Com relação ao pH, foi observado que o ajuste para pH 3,0 promoveu um aumento da eficiência da destruição, contra o teste em pH 2,0. Para a maior dosagem de reagentes, observou-se um aumento de 6% na destruição. Paralelamente foi avaliada a eficiência da eliminação do PCE pelo processo de descloração redutiva por Ferro Zero Valente, com remoções de até 89,4%, e a geração do subproduto tricloroetileno. Finalmente, como proposta de trabalho foi estudada a combinação do processo redutivo (Ferro Zero Valente) e oxidativo (Fenton) como uma alternativa para a maximização da eficiência de tratamento e minimização de custos, visto que possibilita a destruição completa tanto do PCE quanto do MIBK dentro do período de 2 horas de tratamento, eliminando ainda a necessidade da adição de ferro. / Abstract: This work is about the removal of Perchloroethylene (PCE) and MethylIsobutyl Ketone (MIBK) in a liquid effluent from an industrial plant. A 4-month analysis has shown average levels of 17,565 mg/L of PCE and 41,340 mg/L of MIBK. Initially, the AOP using Fenton's reagent (H2O2 and Fe) was evaluated. First, a synthetic solution containing 5,000 mg L of PCE was tested and reached elimination greater than 99% within 6 hours of treatment, using a concentration of 1,000 mg/L of H2O2 at 60% (w/w). In this test, a 1 order kinetics (k = 1,94 x 10-4 s-1) was observed. For wastewater samples, using dosages of H2O2 : Fe (9000 mg L:mg L), an elimination destruction above 99,9% was obtained within 3 hours of treatment, for a sample containing 10,546 mg L of PCE and 6,704 mg L of MIBK. Data showed variations between 1st and 2nd order kinetics. Optimization of reactant dosage showed that it is necessary to apply the right dosage to get total elimination of PCE and MIBK. Regarding pH, it was observed that adjustment to pH 3 always gives better results than pH 2. For the greatest dosage of chemicals, an improvement of 6% in the destruction was observed. Simultaneously, a PCE elimination by reductive dechlorination using Zero Valent Iron with removal efficiencies up to 89.4% and generation of trichloroethylene as a by-product was evaluated. Finally, a combination of Oxidative (Fenton) and Reductive (Zero Valent Iron) processes was proposed as an alternative to improve the treatment efficiency and reduce costs. The application of this treatment made it possible to reach complete removal of both contaminants within 2 hours of treatment, besides allowing the elimination of the iron added. / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Orientador: Silvana Moreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-07T10:52:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_RenatoWillianMartinsde_M.pdf: 4881614 bytes, checksum: f51d82db386ead9c39786396a2034da4 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A poluição do meio ambiente tornou-se de interesse público em todas as partes do mundo. Não apenas os países desenvolvidos vêm sendo afetados pelos problemas ambientais; também as nações em desenvolvimento começam a sofrer os graves impactos da poluição. Isso decorre do rápido crescimento econômico associado à exploração de recursos naturais. Este trabalho tem como objetivo estudar a qualidade da água no Ribeirão Jacuba Município de Hortolândia dos efluentes e esgotos, através de análise de metais pesados em diferentes amostras. As amostras foram divididas em três grupos que delimitam a área de estudo: amostras de águas superficiais, coletadas em nove postos, amostras de efluentes inorgânicos e orgânicos sem tratamento e tratadas e, amostras de esgoto do presídio estadual. A técnica empregada SR-TXRF apresenta algumas vantagens em relação à outros métodos, dentre as quais podemos destacar rapidez, limite de detecção na faixa de parte por bilhão (ppb), além de ser um método multielementar, que permite a detecção de vários elementos em uma única medida. E esta técnica tem um elevado potencial de aplicação em várias áreas, onde há necessidade de correlação entre os elementos essenciais e tóxicos...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The pollution of the environment became everywhere of public interest of the world. The developed countries not just come being affected for the environmental problems; the developing nations also begin to suffer the serious impacts of the pollution, what elapses of the fast economic growth associated to the exploration of natural resources. This work has as objective to study the quality of the waters in Jacuba stream in Hortolândia city, residual waters and sewages, through heavy metal analysis in several samples. The samples were divided in three groups that define the study area: samples of superficial waters, collected in nine different locations, samples of inorganic and organic residual waters, without treatment and treated and, samples of sewage from state prison. The technique employed (SR-TXRF) presents some advantages in relation to the other methods, which we can emphasize the detection limit in the range of a few micrograms per liter (ppb), besides being a multi-elementary method that allows the detection of several elements in a unique measure. This technique has a high potential application in several areas, mainly in areas where it is necessary a correlation among the essential and toxicant elements...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Recursos Hidricos / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Jose Euclides Stipp Paterniani, Cristiano de Mello Gallep / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-15T12:44:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_SamuelRicardodos_M.pdf: 4212906 bytes, checksum: ecb5c9bc690bf3b7b2b146796b9c61a1 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: As bactérias do grupo coliformes têm sido amplamente empregadas no monitoramento da qualidade da água, com o uso da Escherichia coli como microrganismo indicador de contaminação fecal. Os métodos atuais de detecção apresentam no mínimo 18 h para obtenção de resultados e em outros processos, que incluem testes bioquímicos, podem chegar até 48 h para análise conclusiva. A importância de uma rápida detecção de coliformes e Escherichia coli aplicada à qualidade e segurança da água torna-se óbvia e necessária. O uso de medidas da luz, presente em seres vivos, surge como metodologia promissora aplicada ao monitoramento microbiológico das águas, podendo gerar resultados em tempo reduzido de análise. No presente trabalho avaliou-se o potencial da técnica biofotônica aplicada ao monitoramento de efluentes sanitários em seu parâmetro microbiológico, através da detecção de emissão ultrafraca de luz em testes envolvendo coliformes. A metodologia baseou-se no acompanhamento dos padrões de emissão de luz em câmara escura com o uso de efluente doméstico, antes e após tratamento, incubados em meio nutritivo. O controle foi efetuado com o uso de cepa de Escherichia coli (ATCC 25922), incubada em meio nutritivo, tendo seu crescimento monitorado por emissão de luz. Os resultados com cepa e efluente doméstico incubados em substrato cromogênico apresentaram melhores correlações entre crescimento de microrganismos e emissão de luz, em contraste com ensaios efetuados com meio EC e meio nutritivo a base de lactose e lauril triptose. Os dados demonstram que o monitoramento microbiológico pode ser efetuado através da técnica biofotônica, com a identificação da emissão de luz por microrganismos com pelo menos três horas de análise em substrato cromogênico e pelo menos doze horas em meio EC e Presença/Ausência (P/A). / Abstract: The coliform bacteria have been widely used in water quality monitoring, using Escherichia coli as indicator of faecal contamination. Current standard methods for of coliforms and Escherichia coli detection take 18-h minimum and the complete testing process, including confirmatory biochemical tests, may require at least 48 hours. The importance of rapid detection of coliforms and Escherichia coli, regarding to the quality and safety of water, is obvious and necessary. The spontaneous light emission of living systems emerge as a promising methodology that applied to microbiological in monitoring water can lead to shortterm analysis. The present study evaluated the potential of biophoton measurements applied to wastewater monitoring by using ultraweak light emission in coliform tests. The procedure is based on photon-counting measurements inside a dark-chamber, of wastewater samples, before and after treatment, inoculated in nutrient medium. Strain of Escherichia coli (ATCC 25922) was used in control tests by monitoring the light emission in nutrient medium. The results for strain and wastewater incubated in chromogenic substrate show better correlation between microbial growth and light emission, in contrast to experiments with EC Broth and Presence/Absence nutritive medium. The data show that microbiological monitoring can be done by photon-counting with at least three hours in chromogenic substrate and at least twelve hours with EC and Presence/Absence Broth. / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Ranulfo Monte Alegre / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-11T12:03:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_JacquelineFiuzados_D.pdf: 944991 bytes, checksum: be9d470f417d964bcd97a0494f5f0412 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo desenvolver e avaliar o desempenho de um flotador utilizando uma pedra porosa inserida na garganta de um Venturi modificado para formação de bolhas de ar, utilizadas para flotar partículas suspensas de leite após ajuste do pH a aproximadamente 4,6, no qual ocorre o ponto isoelétrico das proteínas do leite implicando na precipitação das mesmas. O uso do Venturi dispensa o uso de compressores e válvulas de redução de pressão para formação das bolhas de ar, essenciais na operação de flotação. Foram realizados ensaios em sistema descontínuo e contínuo para diferentes tempos de flotação, diferentes vazões de reciclo de água residuária (QL) e de ar (Qar). A eficiência do sistema foi avaliada através da determinação da concentração de sólidos suspensos de leite floculado no afluente e no efluente do equipamento. Os resultados encontrados demonstraram que o flotador foi eficiente para remoção de partículas sólidas floculadas de água residuária láctea sintética tanto em sistema descontínuo quanto em contínuo, apresentando, respectivamente, eficiências máximas de separação de sólidos em torno de 100% e 70%. Portanto, os experimentos realizados em sistema descontínuo apresentaram melhores eficiências de separação de sólidos / Abstract: The objective of this work was to develop and evaluate the performance of a flotator with a porous stone inserted in the modified Venturi throat for bubbles air formation, used to float suspended particles of milk after settlement of the pH to approximately 4.6, in which occurs the milk proteins isoeletric point implying in the proteins precipitation. The use of the Venturi excuses the use of steam and pressure reduction valves for bubbles air formation, essential in the flotation. It was carried out experiments in batch and continuous system for different flotation times, different wastewater recycle flow rates (QL) and air flow rates (Qar). The system efficiency was evaluated through the determination of the suspended solids concentration of the flocculated milk in the affluent and effluent of the equipment. The results found showed that the flotation equipment was efficient for flocculated solid particles removal from synthetic milky wastewater in batch and continuous system, with maximum solids separation efficiencies around 100% and 70%, respectively. Therefore the experiments carried out in batch system presented better solids removal efficiencies / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Este trabalho avaliou o desempenho de um reator piloto de eletroflotação, que utilizou placas de alumínio em arranjo monopolar em paralelo como eletrodos de sacrifício para o tratamento de esgoto sanitário. O processo foi auxiliado pela adição de cloreto de sódio para melhorar a condutividade do esgoto bruto. Preliminarmente, testaram-se em ensaios de eletroflotação em bancada, densidades de corrente entre 8 e 21 A m-2 e determinou-se que o melhor desempenho na diminuição da turbidez era obtido aplicando uma densidade de corrente próxima a 13,8 A m-2. Posteriormente foram conduzidos ensaios no reator piloto para determinar a vazão e a dosagem de cloreto de sódio. A partir destes foram determinadas as variáveis operacionais, que foram: densidade de corrente de 14,2 A m-2, vazão de 0,33 m3 h-1, dosagem de cloreto de sódio de 0,5 g L-1 e tempo de detenção hidráulica de 18,2 min. O reator piloto de eletroflotação foi testado com duas configurações de posição dos eletrodos: transversal e paralelo ao fluxo. O melhor desempenho do reator de eletroflotação foi obtido com o arranjo em paralelo ao fluxo; este permitiu aumentar a vazão para 0,5 m3 h-1 e diminuir a dosagem de cloreto de sódio para 0,25 g L-1. Amostras de esgoto bruto e esgoto eletroflotado obtidas do reator operando em ambas as configurações da posição dos eletrodos foram coletadas e submetidas a análises físico-químicas. Estas análises permitiram determinar a eficiência da remoção de: cor verdadeira em 82% e 86% para os arranjos das placas em transversal e paralelo ao fluxo respectivamente, da mesma forma a turbidez em 96% e 93%, sólidos totais em 90% e 97%, carbono orgânico total em 60% e 58%, nitrogênio amoniacal em 42% e 51%, demanda bioquímica de oxigênio em 91%, demanda química de oxigênio em 89% concentração de óleos e graxas em 100%, fósforo total em 99%, coliformes termotolerantes e E coli. em duas unidades log e aumento de oxigênio dissolvido em 400% e 366%. Uma análise de espectroscopia de emissão atômica também foi feita para determinar a concentração de espécies metálicas e não metálicas. Esta análise revelou que as espécies encontravam-se em concentrações baixas e em alguns casos abaixo do limite de detecção, mas após tratamento por eletroflotação estas concentrações também sofreram diminuição. O cálculo da massa teórica de alumínio desgastada nos ânodos foi calculada em 4 g m-3, a quantidade de lodo gerado foi de 0,16 m3 e os custos operacionais totais estimados em R$0,64 e R$0,38 kw h m-3 com o reator operando nas configurações de posição dos eletrodos transversal e paralelo respectivamente. Os valores dos parâmetros observados nas análises físico-químicas do esgoto eletroflotado se encontram dentro dos limites estipulados pela Resolução CONAMA No. 357 para o lançamento de efluentes e para águas de classe 3. A comparação das eficiências de remoção alcançadas pela eletroflotação com eficiências típicas de remoção dos principais poluentes nos esgotos domésticos, alcançadas por diversos métodos de tratamento permite afirmar que a eletroflotação é uma técnica eficiente no tratamento de esgoto sanitário e é economicamente viável, por isto deve ser considerada como uma alternativa aos métodos de tratamento convencionais. / This study assessed the performance of a domestic sewage treatment pilot unit of electroflotation, which used aluminum plates in a monopolar parallel arrange as sacrifice electrodes for sewage treatment. The process was aided by the addition of sodium chloride to improve the conductivity of the raw sewage. First, it was tested in lab-scale experiments, current densities between 8 and 21 A m-2. The best performance in the turbidity decrease was obtained by applying a current density close to 13.8 A m-2. Later experiments were conducted in the pilot reactor to determine the flow rate and dosage of sodium chloride. From these, the operational variables were determined, which were: current density of 14.2 A m-2, a flow rate of 0.33 m3 h-1, sodium chloride dosage of 0.5 g L-1 and hydraulic detention time of 18.2 min. The electroflotation pilot reactor was tested with two sets of electrode position: transverse and parallel to the flow. The best performance of the electroflotation reactor was achieved with the parallel arrangement; this allowed increase the flow to 0.5 m3 h-1 and reduce the amount of sodium chloride to 0.25 g L-1. In comparison to raw sewage, the treated effluent presents a decrease of 82% and 86% for the true color for the arrangement of plates in transverse and parallel respectively, just as a decrease in the turbidity by 96% and 93%, total solids by 90% and 97% total organic carbon by 60% and 58%, nitrogen by 42% and 51% biochemical oxygen demand at 91%, chemical oxygen demand at 89%, oils and greases concentration by 100 %, total phosphorus by 99%, fecal coliforms and E. coli. in two log units and increased dissolved oxygen in 400% and 366%. An atomic emission spectroscopy analysis was also done to determine the concentration of metal and non-metallic species. This analysis revealed that the species were in low concentrations and in some cases below the detection limit, but after electroflotation treatment these concentrations also decrease. The calculation of the theoretical mass of the worn aluminum anodes was estimated in 4 g m-3, the amount of sludge generated was 0.16 m3 and the total operating costs estimated at R$ 0.64 and R$ 0.38 kw h m-3 with the reactor operating in transverse and parallel settings of electrode position, respectively. The values of the parameters observed in the physicochemical analysis of electroflotated sewage are within the limits set by CONAMA Resolution No. 357 for the release of effluents and for Class 3 waters. Comparison of removal efficiencies achieved by electroflotation with typical removal efficiencies of major pollutants in domestic sewage, achieved by various treatment methods suggest that the electroflotation is an efficient technique for the treatment of sewage and is economically viable, therefore must be considered as an alternative to conventional treating methods.

Orientador: Edson Aparecido Abdul Nour / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-25T02:32:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_GuilhermeAugustoda_M.pdf: 2678513 bytes, checksum: 34afef846ff5c1c96bb5c9b85443853c (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O presente estudo monitorou um sistema combinado anaeróbio-aeróbio com o objetivo de caracterizar a microfauna contida na biomassa aderida do reator aeróbio e determinar sua correlação com variáveis físicas e químicas, além de avaliar a redução da toxicidade do afluente do sistema para as espécies Vibrio fischeri e Girardia tigrina. O tratamento de esgoto com características sanitárias foi realizado por sistema em escala piloto constituído por filtro anaeróbio (FA), com volume de 300 L, seguido de biofiltro aeróbio submerso (BAS), com volume de 150 L, ambos preenchidos com meio suporte, seguidos de um decantador (DEC) com volume de 50 L. O sistema está instalado nas dependências do Laboratório de Protótipos de Tratamento de Águas e Efluentes (LABPRO) da FEC/UNICAMP. A pesquisa foi dividida em 4 etapas que se diferenciaram pela razão de recirculação entre efluente tratado e o efluente bruto que alimentava o sistema. Na etapa 1 (E1) não houve recirculação, ou seja, razão 0, na etapa 2 (E2) a razão foi de 1,5, na etapa 3 (E3) de 3,0 e na etapa 4 (E4) de 4,0. Foram monitorados 5 pontos de coleta no sistema: P1-esgoto bruto, P4- altura de 40 cm no BAS, P6-altura de 140 cm no BAS, P7-altura de 200 cm no BAS e P8-esgoto tratado. Foram coletadas amostras semanalmente para caracterização da microfauna e determinação das variáveis físicas e químicas, enquanto que os testes de toxicidade foram realizados 3 vezes em cada etapa sendo um no início, um no meio e outro no fim da etapa. A correlação foi estabelecida entre os grupos componentes da microfauna ¿ ciliados predadores de flocos (CPF), ciliados livre natantes (CLN), ciliados fixos (CF), amebas (AMB), flagelados (F) e micrometazoários (MTZ) ¿ e variáveis físicas e químicas tais como pH, temperatura, oxigênio dissolvido, nitrogênio amoniacal, nitrito, nitrato, demanda química de oxigênio (DQO), dentre outras. Na E1 foi encontrada correlação negativa entre o grupo F e as variáveis pH, alcalinidade parcial, alcalinidade total e nitrogênio amoniacal em P4. Em P7 foi determinada correlação positiva entre o grupo CF e pH, alcalinidade parcial, alcalinidade total, NTK e nitrogênio amoniacal, e correlação negativa com nitrato. Na E2 no ponto P4 foi possível correlacionar positivamente o grupo MTZ com nitrato, e negativamente com alcalinidade parcial. O grupo CLN foi correlacionado positivamente com nitrogênio amoniacal, NTK e DBO, e negativamente com nitrito e nitrato em P7. Na E3 o grupo CLN do P7 apresentou correlação positiva com pH, alcalinidade parcial e DBO, e negativa com oxigênio dissolvido e nitrato. Na E4 não foram obtidas correlações significantes para os pontos P4 e P6. Já em P7, o grupo AMB foi correlacionado positivamente com NTK. O esgoto bruto que alimentou o sistema apresentou toxicidade em todas amostras coletadas tanto para Vibrio fischeri quanto para Girardia tigrina. Para o organismo Vibrio fischeri todos os valores de CE50 determinados para o efluente tratado foram considerados não tóxico em cada etapa. Para Girardia tigrina ocorreu uma redução gradual da toxicidade do esgoto tratado ao longo de E1, E2 e E3, e não foi observada toxicidade em E4. P7 se mostrou como o melhor ponto para caracterização da microfauna devido à maior frequência dos grupos da microfauna, além de gerar maior número de correlações com as variáveis do que os pontos P4 e P6. Além disso, foi possível concluir que o sistema combinado foi considerado eficiente na redução de toxicidade para as espécies utilizadas de acordo com os parâmetros de operação aplicados ao sistema / Abstract: This study monitored an anaerobic-aerobic combined system aiming to characterize the microfauna contained in the aerobic reactor biomass and to determine its correlation to physical and chemical variables; it also aimed to asses the wastewater toxicity reduction of the system to the Vibrio fischeri and Girardia tigrina species. The treatment of wastewater with sanitary characteristics was accomplished by a pilot-scale system using an anaerobic filter (AF - 50 L) followed by a submerged aerobic biofilter (SAB - 150 L), both filled with support media, and a clarifier (50 ¿ L). The system is installed at the Laboratório de Protótipos de Tratamento de Águas e Efluentes (LABPRO) from FEC/UNICAMP. The research was divided into 4 stages that differentiate from each other by the recirculation ratio of treated effluent over affluent in the system. In stage 1 (S1), there was no recirculation, so the recirculation ratio was 0. In stage 2 (S2), the ratio was 1,5; in stage 3 (S3), the ratio was 3,0 and in stage 4 (S4), the ratio was 4,0. Five sample points were monitored in the system: P1 ¿ raw wastewater, P4 ¿ 40 cm height in SAB, P6 ¿ 140 cm height in SAB, P7 ¿ 200 cm height in SAB, and P8 ¿ treated wastewater. Samples were collected weekly for microfauna characterization and determination of physical and chemical variables, while toxicity essays were conducted 3 times at each stage: one at the start of the stage, one in the middle of the stage, and the last one at the end of the stage. The correlation was established between the groups that constitute microfauna ¿ crawling ciliates (CC), free swimming ciliates (FSC), sessile ciliates (SC), testae amobae (TA), flagellates (F) and micrometazoa (MTZ), as well as physical and chemical variables, such as pH, temperature, dissolved oxygen, chemical oxygen demand (COD), and others. In S1, negative correlation was established between group F and the variables pH, partial alkalinity, total alkalinity and ammonia nitrogen for P4. In P7, positive correlation was determined between group SC and ph, partial alkalinity, total alkalinity, TKN and ammonia nitrogen, and negative correlation to nitrate. In S2 for P4, it was possible to positively correlate the group MTZ to nitrate, and negatively to partial alkalinity. The group FSC correlated positively to ammonia nitrogen, TKN and BOD, and negatively to nitrite and nitrate in P7. In S3, the FSC group of P7 correlated positively to pH, partial alkalinity and BOD, and negatively to dissolved oxygen and nitrate. In S4, no significant correlation was found for P4 and P6. For P7, the TA group showed positive correlation to TKN. The raw wastewater that fed the system was determined as toxic to all samples collected to Vibrio fischeri and Girardia tigrina. For the organism Vibrio fischeri, all CE50 values determined for treated wastewater were considered nontoxic in every stage. For Girardia tigrina, a gradual toxicity reduction occurred for treated wastewater during S1, S2, and S3, but in S4, all samples were nontoxic. From the results, P7 showed to be the best point for microfauna characterization due to the bigger frequency of microfauna groups in this point and because it generated more significant coefficients that correlated to variables than points P4 and P6. In addition, the combined system is considered efficient when it comes to reducing toxicity for the species used according to the operation parameters applied in the system / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Bruno Coraucci Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil e Arquitetura / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:10:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cerqueira_RaulSandoval_M.pdf: 3260879 bytes, checksum: 7e94f9e5a365468df462c389c4c6f886 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado