Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T20:34:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 272109.pdf: 1570469 bytes, checksum: 7effe9280e9c724b057fad4840bf8cfe (MD5) / Atualmente existe uma grande demanda por ferramentas que permitam a análise de redes de água de uma maneira prática e objetiva. Nos cenários modernos as indústrias químicas, petroquímicas, têxteis e de papel e celulose consomem grandes quantidades de água e precisam fazê-lo de maneira cada vez mais racional, à medida que a água torna-se um recurso natural cada vez mais escasso. A metodologia do Diagrama de Fonte de Água (DFA) é uma alternativa flexível e dinâmica para gerar cenários viáveis para o gerenciamento das redes de água com redução do consumo de água. O DFA é utilizado com sucesso para orientar a busca de soluções que minimizem o consumo de água em problemas reais, viabilizando a utilização de reúso industrial, com ou sem processos regenerativos, mono ou multicontaminantes. O desenvolvimento de uma metodologia de otimização, que parta da solução apresentada pelo DFA e avance no sentido de verificar a qualidade da resposta obtida, deve trazer uma sistematização para avaliar condições operacionais complexas, onde mesmo a obtenção de uma solução viável para o problema já é um desafio. Neste trabalho é estudada a implementação do DFA em um processo de regeneração diferenciada, tratando de maneira objetiva e sistêmica a operação de um processo químico de interesse. São estudadas as possibilidades de máximo reúso de água e a regeneração diferenciada, visando minimizar a vazão de efluente a ser tratado e o custo global da rede. No estudo de caso 1 é verificado que o valor de mínima vazão regenerada relatada na literatura (77,05 t.h-1) representa um custo de U$ 693.705,49, valor 9,61% superior ao calculado com a utilização do DFA. Utilizando o software GAMS, foi possível obter uma redução de custo de 16,33%, com uma vazão de regeneração de 79,05 t.h-1. No estudo de caso 2, a partir da solução proposta no nível de mínimo custo, têm-se uma elevação de custo de 19,4 % para uma redução de vazão regenerada de 2,7%. Nos resultados relatados é possível identificar claramente que, na maioria das situações de processo, deve haver uma conciliação entre os interesses de mínimo custo e mínima vazão de efluente a ser regenerada durante o dimensionamento e operação dos equipamentos. / Currently there is a great demand for tools that allow the analysis of water nets in a practical and objective way. In the modern scenes the chemical, petrochemical, textile and of paper and cellulose industries consume great amounts of water and need to make it in more rational form, because that the water becomes a scarcer natural resource. The methodology of the Water Source Diagram (WSD) is a flexible and dynamic alternative to generate viable scenes for the management of the water nets with reduction of the water consumption. The WSD is used successfully to guide the search for alternatives that minimize the water consumption in real problems, making possible the use of industrial reuse, with or without regenerative processes, with mono or multiple contaminants. The development of an optimization methodology, that begins with the solution presented for the WSD and advances in the direction to verify the quality of the solution, must bring a systematization to evaluate complex operational conditions, where the attainment of a viable solution for the problem already is a challenge. In this work the implementation of the WSD in a process of differentiated regeneration is studied, treating in objective and systemic way the operation of a chemical process of interest. The possibilities of maximum reuse of water and differentiated regeneration are studied aiming to minimize the total flow of wastewater being treated inside the treatment units and the global net cost. In the study of case 1 it is verified that the value of minimum outflow regenerated told in literature (77.05 t.h-1) represents a cost of U$ 693 705.49, value 9.61% superior to the one calculated using the WSD. Using software GAMS it was possible to get a cost reduction of 16.33%, with a regeneration wastewater flow of 79.05 t.h-1. In the study of case 2, from the solution proposal in the level of minimum cost, it was obtained a rise of cost of 19.4% for a reduction of regenerated wastewater flow of 2.7%. Considering these results, it is possible to identify clearly that, in the majority of the process situations, must have conciliation between the interests of minimum cost and of minimum regeneration wastewater flow during the design and operation of the equipment.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T04:37:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 281444.pdf: 17419379 bytes, checksum: e4be6f0da7c3acf0cf49028a8d96b753 (MD5) / A cidade de Ituporanga/SC é caracterizado pela produção agrícola, marcada por utilização de mata ciliar como lavoura e uso intensivo de agrotóxicos. Para viabilizar o consumo potável de água para os agricultores, propôs-se o estudo da filtração em margem de rio seguida de filtração lenta para remoção de carbofurano, no rio Itajaí do Sul. Nesse estudo, foram montados três sistemas piloto: o Sistema 1, que correspondeu à filtração em margem de rio seguida de filtração lenta com limpeza retrolavável; o Sistema 2, referente à filtração em margem seguida de filtração lenta com limpeza convencional; e o sistema em colunas filtrantes de sedimentos, que correspondeu à simulação da filtração em margem em escala laboratorial. Como o rio Itajaí do Sul está contaminado, a filtração em margem, não era recomendado como tratamento único. Apesar de ter removido em média 59 % de carbofurano da água filtrada em margem, esta não se enquadrou abaixo do limite de 0,1 ?g/L definido pela Portaria da Comunidade Européia. No estudo, o Sistema 1 obteve-se remoção média de carbofurano de 54%, o que enquadrou a água filtrada final média deste sistema em 0,1 ?g/L, abaixo de limite da Portaria. Além disso, as variáveis físico-químicas: dureza, STD, amônia, nitrito, nitrato, pH, ferro, turbidez e cor aparente, se enquadraram abaixo dos limites estabelecidos pela Portaria no 518. Como exceção, as variáveis bacterianas analisadas (coliformes totais e E. coli), não se enquadraram nesta Portaria. O Sistema 2 obteve remoção média de 64 % de carbofurano (0,1 ?g/L) e também forneceu água filtrada abaixo do limite estabelecido. As variáveis: dureza, STD, nitrito, nitrato, pH, ferro, turbidez e cor aparente, ficaram abaixo dos limites estabelecidos pela Portaria no 518. A exceção é a mesma registrada para o Sistema 1, mais a amônia, que também não se enquadrou nos limites dessa Portaria. O sistema em Colunas filtrantes de sedimentos, apesar de ter obtido picos de eficiência de remoção de até 82 % para o carbofurano, teve média de 0,1 ?g/L, o que estava abaixo do limite determinado pela Comunidade Européia. Com esse estudo, verificou-se que a filtração em margem seguida de filtração lenta, são tecnologias eficientes na remoção do carbofurano e para variáveis de potabilidade, logo estas podem ser utilizadas em áreas rurais por serem consideradas de fácil operação e manutenção.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T19:49:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 289322.pdf: 1352290 bytes, checksum: 60582a492810471a9e9e523e508c5f7a (MD5) / A preocupação com a contaminação do ambiente aquático e, consequentemente, dos recursos hídricos, têm crescido devido a uma possível escassez da água potável no planeta. A contaminação das águas costeiras por vírus entéricos é causada pelo despejo de resíduos de origem fecal, afetando as águas utilizadas em atividades de recreação, pesca e no cultivo de moluscos bivalves, sendo responsável pela maioria dos surtos de gastroenterites que ocorrem no mundo. Indicadores bacterianos de contaminação fecal como os coliformes fecais, têm sido utilizados para o controle da qualidade das águas, porém já é estabelecido em todo o mundo que esta contaminação não está correlacionada com a presença de vírus entéricos. O desenvolvimento de novos métodos de concentração e detecção de vírus entéricos é uma alternativa para o controle da contaminação destas águas a fim de assegurar a qualidade de uso das mesmas. Os objetivos deste estudo foram: 1) Padronizar a metodologia de floculação utilizando leite desnatado acidificado na concentração de vírus em amostras de água do mar natural e artificial semeadas com quantidades conhecidas de adenovírus do sorotipo 2 (HAdV2). Comparar os resultados obtidos na recuperação viral com a metodologia já padronizada de filtração em membrana eletronegativa e reconcentração em Centriprep; 2) Aplicar metodologia padronizada na concentração e detecção de adenovírus humanos, poliomavírus cepa JC, vírus da hepatite A (HAV) e norovírus humano (HuNoV genogrupos GI e GII) em amostras de água do mar de 11 praias ao redor da Ilha de Santa Catarina, Florianópolis, Brasil durante um ano (Agosto de 2009 a Julho de 2010). 3) Analisar a presença de coliformes fecais (E. coli) e avaliar parâmetros físico-químicos, temperatura, pH, salinidade e oxigênio dissolvido. Para as detecções virais, o material genético das amostras foi extraído e diluído 1:10 para a redução de inibidores das reações enzimáticas. Nested-PCR qualitativo foi usado na detecção de HAdV e para a realização do sequenciamento. A detecção e quantificação de todos os vírus pesquisados foi realizada por PCR em tempo real. Os resultados da recuperação viral quando a metodologia de floculação foi empregada foram de 14% e 13,6% e no método de filtração, foram de 2,8% e 21% para as amostras de água do mar natural e artificial respectivamente. Das 132 amostras de campo analisadas, 16% foram positivas nas reações de nested-PCR para HAdV. Nas análises de PCR em tempo real, o vírus mais prevalente foi o HAdV, com 55% das amostras positivas, com intervalos de detecção de 8,40 x 103 a 1,9 x 107 CG/ L, seguido pelo HAV, com 51,5% de positividade, variando de 1,60 x 101 a 2,30 x 103 CG/ L. Para o JCPyV, 3% das amostras foram positivas, com intervalos de 1,90 x 104 a 1,70 x 105 CG/ L e para o NoV 7,5% e 4,5% das amostras foram positivas, com intervalos entre 2,41 x 103 a 5,14 x 106 e 3,73 x 104 a 2,10 x 106 CG/ L respectivamente para o GI e GII. As médias obtidas para os valores de coliformes fecais detectados foram de 8,0 a 1,325 UFC/100 mL em todos os pontos analisados. Somente dois dos pontos analisados não ultrapassaram o tolerável (Joaquina e Mole). Os demais pontos tiveram valores acima do permitido em algum mês do período analisado, destacando-se a Beira-Mar Norte com os valores mais elevados. As análises físico-químicas demonstraram valores concordantes com os previstos na legislação. O sequenciamento das amostras positivas para o HAdV demonstraram prevalência do adenovírus humano respiratório sorotipo 2. Os resultados obtidos evidenciam o destaque da contaminação viral nas amostras de água do mar e confirmam a não correlação da presença destes em relação à contaminação bacteriana. Este é o primeiro trabalho que avalia as condições das praias a redor da Ilha de Santa Catarina de forma mais abrangente, destacando diferentes tipos de contaminação. / The concern about aquatic environment contamination and consequently water resources is increasing mainly due to the warning about potable water scarcity in our planet. The contamination of coastal waters by enteric viruses is caused by discharge of residues of fecal origin, affecting waters used for recreational activities, fishing and shellfish growing, being responsible for most outbreaks of gastroenteritis occurring in the world. Bacterial indicators such as fecal coliforms have been used as parameters of water quality, however it has been clearly established worldwide that bacterial contamination show no relationship with the presence of human enteric viruses. The development of new methods of water concentration for enteric viruses detection is an alternative to monitor the contamination of these waters in order to ensure its quality.The objectives of this study were: 1) Standardize the methodology of flocculation using acidified skimmed milk for viral concentration in natural and artificial seawater samples previously spiked with known amounts of human adenoviruses serotype 2 (HAdV2). Results obtained with viral recovery were compared with the standardized methodology of water filtration in electronegative membrane and reconcentration by Centriprep#; 2) Apply standardized methodology in the concentration and detection of HAdV, poliomavirus (JCPyV), hepatitis A vírus (HAV) and noroviruses (HuNoV GI and GII) in seawater samples harvested in 11 different beaches in Santa Catarina Island, Florianópolis, Brazil in a period of one year (August 2009 to July 2010). Were also measured the presence of fecal coliform (E. coli) and physical-chemical parameters such as temperature, pH, salinity and dissolved oxygen. To reduce the presence of inhibitors of PCR reactions, a tenfold dilution of DNA/RNA of each sample was used. Nested-PCR was used for qualitative detection of HAdV and for conducting sequencing analysis. The detection and quantification of all the viruses evaluated was performed by real time PCR. The results of viral recovery by the standardized method of flocculation were 14% and 13.6% and for the filtration method, were 2.8% and 21% for samples of natural and artificial seawater respectively. From 132 field samples analyzed, 16% of these were positive for HAdV in the nested-PCR assay. In the analysis of real-time PCR, the most prevalent virus was HAdV, with 55% of positive samples with intervals of detection of 8.40 x 103 to 1.90 x 107 GC/ L, followed by HAV, with 51,5% of positivity, ranging from 2.30 x 101 to 1.60 x 103 GC/ L. For JCPyV, 3% of samples were positive, with ranges between 1.90 x 104 to 1.70 x 105 GC/ L and for NoV 7.5% and 4.5% of samples were positive, with intervals between 2.41 x 103 to 5.14 x 106 and 3.73 x 104 to 2.10 x 106 GC/ L respectively for GI and GII. The mean values of fecal coliforms detected were from 8.0 to 1.325 CFU/100 mL at all sites analyzed. Only two sites analyzed did not exceed the allowed by current legislation (Joaquina and Mole). The other sites showed, sometimes, values above the allowed during the period analyzed, with emphasis for Beira-Mar Norte site presenting the highest values. The physical-chemical analysis demonstrated values consistent with those recommended by legislation. The sequencing analysis of the samples positive for HAdV in qualitative PCR showed prevalence of human adenovirus respiratory serotype 2. The results show the highlight of viral contamination in the seawater samples and confirm the lack of correlation of their presence in relation to the bacterial contamination. This is the first study evaluating the conditions of the beaches around the Santa Catarina Island, highlighting different types of contamination.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T01:43:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 301175.pdf: 2367179 bytes, checksum: 4bf2a5d9a287931ab7a9e3ce09b27d8e (MD5) / A bacia hidrográfica do rio Papaquara, localizada no norte da Ilha de Santa Catarina, é responsável pela drenagem de diversos bairros do município com elevada taxa de ocupação. Suas águas correm naturalmente em direção a uma importante unidade de conservação. Na região estão instaladas duas estações de tratamento de efluentes domésticos, porém nem toda a área está contemplada com sistema de coleta destes esgotos. Recentes investimentos estão sendo realizados para tentar abranger toda a área com a coleta dos esgotos visando promover melhorias do ponto de vista sanitário e ambiental da região. Este trabalho apresenta um estudo de caso sobre as condições atuais dos recursos hídricos da bacia do Papaquara e realiza a modelagem da qualidade da água ao longo do rio, considerando as cargas poluidoras que são lançadas de forma difusa ao longo do trajeto do rio. As simulações foram conduzidas utilizando as equações propostas do modelo Qual-UFMG implementado em planilhas eletrônicas do Microsoft Excel. Medições de campo ao longo de todo o curso do rio principal foram utilizadas para ajustar o modelo às condições encontradas. Os resultados apontam para a melhoria da qualidade das águas do rio com o aumento da cobertura de coleta e tratamento de esgotos na região e apresenta o percentual de atendimento a padrões de qualidade desejados para o curso de água.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Aqüicultura, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:06:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 296847.pdf: 215712 bytes, checksum: 0e529cfdac362bef92d57aa2d1d398a9 (MD5) / As águas represadas nos reservatórios construídos no Brasil para geração de energia hidrelétrica representam uma parte do grande potencial brasileiro para a produção de peixes. Além disso, a legislação preconiza que até 1,0% da área desses reservatórios pode ser utilizada para fins de aquicultura. Considerando-se a necessidade de gerar diretrizes para balizar futuras implantações de sistemas de cultivos em tanque-rede no reservatório da usina hidrelétrica de Barra Grande, foi elaborado um índice de qualidade de água a partir dos dados obtidos nos programas de monitoramento ambiental deste reservatório. Para tanto, foi utilizada a análise fatorial e o critério de Bartlett. A análise fatorial é uma técnica que trata as relações de um conjunto de variáveis e as transforma em conjunto menor de fatores que explicam a maior parte da variação total dos dados originais. O método de Bartlett foi usado na criação de fatores de escala, ou seja, do peso de cada variável no índice. Pela análise fatorial, três fatores representaram 71% da variação total dos dados, sendo que o primeiro deles representou 31% e foi considerado o índice de qualidade de água (IQA), no qual a temperatura, os coliformes termotolerantes, a turbidez e a clorofila foram as variáveis que apresentaram maior peso. Os IQA médios dos pontos amostrados nos tributários foram diferentes daqueles calculados no corpo do reservatório.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-23T06:53:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 255354.pdf: 1805865 bytes, checksum: b96e35150502e19095a10854d92c9afb (MD5) / O presente trabalho expõe uma análise realizada durante a implantação do Projeto de Hidrometração, focada no comportamento da micromedição do Sistema de Abastecimento de Água de Joinville, enfatizando a importância desta para o controle das perdas de água. Iniciado em outubro de 2005, o Projeto de Hidrometração teve como objetivos principais: elevar o índice de hidrometração a 100%, visto que, no sistema havia cerca de 20.000 ligações sem hidrômetro; e melhorar a eficiência do parque de hidrômetros, muito antigo e ineficiente. Para análise dos resultados do Projeto de Hidrometração foi realizado o acompanhamento do consumo e faturamento mensal de água nas residências onde o hidrômetro foi substituído ou instalado. Para estudar o comportamento da população após a instalação do medidor de água, acompanhou-se o consumo típico de residências selecionadas por amostragem dentro das áreas atingidas pelo projeto. Outro acompanhamento importante, foi o cálculo dos indicadores do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento - SNIS, realizado com dados anteriores e posteriores ao projeto. Como instrumento de análise financeira foi calculado o período de retorno de investimento do Projeto de Hidrometração. De acordo com os resultados apresentados, após a instalação de aproximadamente 40.000 hidrômetros, houve um incremento no faturamento da ordem de 57%, e em relação ao consumo micromedido de água, o aumento foi de 32%. Na evolução do consumo das residências, com a instalação do equipamento percebeu-se um aumento, e em seguida, decorrido certo período de adaptação, um decréscimo e estabilização do consumo. Na análise financeira, o período de retorno do investimento foi de sete meses, ou seja, em sete meses o investimento na implantação do projeto foi recuperado. Além do incremento do faturamento e melhoria nos índices de perdas, o uso racional da água e o pagamento pelo real consumo por parte de todos os usuários do sistema são grandes benefícios de um projeto desta natureza. A falta de informações sobre o sistema foi um dos principais problemas enfrentados na elaboração do estudo, principalmente no que diz respeito a determinação de parâmetros para controle das perdas de água. Outrossim, baseado na análise dos índices de perdas, conclui-se que a micromedição faz parte de um processo amplo e contínuo que deve envolver todo o sistema de abastecimento de água para redução das perdas.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Quimica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T20:29:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 260678.pdf: 1803291 bytes, checksum: ef645c44c57347d05ebeb5e494504eba (MD5) / O setor têxtil é um dos segmentos de maior geração de empregos no segmento industrial, e assume papel relevante entre as indústrias no consumo de água e geração de efluentes. Esses efluentes, de matriz complexa e de elevado potencial poluidor, contêm elevada carga orgânica, cor acentuada e compostos químicos tóxicos ao homem e ao meio ambiente. Os processos têxteis são caracterizados por um grande número de operações e usos de equipamentos contínuos e em bateladas, utilizando um grande número de substâncias químicas, como os corantes, que variam em função da fibra que compõe os tecidos e da tendência da moda. Numerosas operações são necessárias a fim de dar ao tecido o máximo de propriedades, gerando assim, em cada etapa, diferentes despejos. A demanda por maior responsabilidade social e ecológica, a pressão dos órgãos ambientais e os custos de produção, têm levado as indústrias têxteis a adotarem estratégias ambientais preventivas, desenvolverem novas tecnologias e melhorarem as existentes para que possam gerar um diferencial competitivo. Portanto, novas tecnologias têm sido buscadas para a degradação ou eliminação dos efluentes aquosos. A redução do volume de efluentes através de recirculação e reaproveitamento de água e recuperação de produtos químicos e subprodutos, sem comprometimento da qualidade do produto acabado, constitui no maior desafio enfrentado pela indústria têxtil. Considerando este contexto, o presente trabalho tem como foco central apresentar um modelo de redução do consumo de água industrial através de reúso de água nos lavadores contínuos da indústria têxtil. Com esse objetivo, foi desenvolvida uma metodologia baseada no Método do Diagrama de Fontes de Água, DFA, visando à redução do consumo de água industrial, com uma estratégia para o reúso de efluentes oriundos da lavanderia têxtil. Os resultados preliminares demonstraram a eficácia na aplicação da metodologia proposta, onde nos estudos de casos apresentados foram geradas alternativas com redução significativa no consumo de água. The textile sector is one of the segments which produce more jobs in the industry and plays a relevant role among industries in terms of water consumption and effluents' generation. These complex matrix and high polluting effluents have an elevated organic charge, accentuated color, and chemical compositions which are toxic to humankind and to the environment. The textile processes are characterized by a large number of operations and handling in terms of continuous equipments, using plenty of chemical substances, such as colorings, which vary according to the fiber's function in the fabrics and also according to fashion trends. Numerous operations are necessary in order to give the fabric the maximum of the properties, thus generating in each step different dumps. The demands for higher social and ecological responsibilities, the pressure by the environmental organs and the costs of production have led the textile industries to adopt preventive environmental strategies, developing new technologies and improving the existing ones in order to generate a competitive differential. Therefore, new technologies have been researched for the degradation or elimination of aqueous effluents. The reduction of effluents through recirculation and reuse of water and recovery of chemical products and sub-products without compromising the final product is the greatest challenge faced by textile industries. Considering this context, this study is aimed at presenting a model for reduction of industrial water consumption through water reuse in the continuous washings from the industries. A methodology based on the Method of Water Supply Diagram was developed, aiming at the reduction of industrial water consumption, with a strategy for the reuse of effluents originated in the textile laundries. The preliminary results have shown the effectiveness in the application of this proposed methodology, where in case studies, alternatives with meaningful reductions in terms of water consumption were presented.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-23T23:16:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 264566.pdf: 4364153 bytes, checksum: e6dae40bf26d7c8aedd840b09c118a52 (MD5) / Recentemente, o interesse na utilização de lemnáceas no polimento de lagoas de estabilização é decorrente da alta remoção de nutrientes e algas que ocorre nesses sistemas, além da biomassa gerada ser rica em proteína. O presente estudo foi composto de três experimentos realizados na Estação de Tratamento de Esgotos da CASAN - Florianópolis. Os dois primeiros foram desenvolvidos no Sistema de Reúso Piloto composto pelo sistema de tratamento com lemnáceas e tanques de cultivo de peixes. O terceiro foi realizado na Lagoa de Polimento com Lemnáceas. De modo geral, os resultados mostraram que as lemnáceas apresentaram desempenho satisfatório na remoção de agentes poluidores, tornando o efluente adequado para a prática de reúso em aqüicultura. As lemnáceas produzidas nos tanques de polimento foram utilizadas na alimentação dos peixes na forma seca e peletizada, sendo que a produção de biomassa foi influenciada pela temperatura. Os parâmetros zootécnicos mostraram que as lemnas peletizadas proporcionaram desempenho acima do esperado, similar aos peixes alimentados com ração. Através de análises econômicas comparativas, constatou-se que o uso de lemnas peletizadas na alimentação de tilápias cultivadas em sistema de reúso proporciona o dobro da rentabilidade ao produtor, em relação aos sistemas convencionais de cultivo. As análises microbiológicas da condição sanitária mostraram que os peixes estão de acordo com a legislação estabelecida sobre o regulamento técnico de padrões biológicos para alimentos. Com a utilização do teste de micronúcleos, foi observado que os peixes cultivados em efluente doméstico apresentam células micronucleadas, indicando que o efluente apresenta potencial genotóxico. Entretanto, através da análise de variância, não houve diferença entre os tratamentos empregados e o controle (água limpa), devido à baixa porcentagem de células micronucleadas encontradas. As análises histopatológicas realizadas através da contagem de brânquias indicam que o efluente causa algum tipo de dano aos peixes, devido à ocorrência de alterações branquiais como os aneurismas lamelares. Os resultados obtidos no presente estudo serão de grande valor para a realização de futuros projetos relacionados à sustentabilidade dos sistemas de tratamento de esgoto e produção de tilápias no país, constituindo um sistema piscícola auto-sustentável. Recently, the interests towards duckweed-based-ponds utilization are due to the fact that these systems present high nutrient and algae removal efficiencies, producing high protein biomass. The present work was developed at The Wastewater Treatment Plant from Florianópolis (Casan) and divided into three trials. The first and second trials were conducted at the Pilot Reuse System and the third one, at the Duckweed Polishing Pond. The results obtained have shown that duckweeds presented a satisfactory pollutants removal, reaching adequate criteria for aquaculture. Duckweed biomass was collected and fed to tilapias in the dried and pelletized forms, however, the biomass production was influenced by the temperature. Fish performance was measured and it was observed that fish fed pelletized duckweed have shown great performance, similar to fish fed ration. Through economical comparative analysis it can be affirmed that tilapias farming in reuse systems fed duckweeds promotes twice as the profit usually obtained in conventional systems. Microbiological analysis confirmed that fish is free of pathogenic organisms, according to the food legislation criteria applied. Toxicology tests have shown that fish presented micronuclei cells and the wastewater caused genotoxic effects into their bodies. However, through analysis of variance it was concluded that micronuclei cells were in low frequency, presenting no statistical difference from fish farmed in clean water. Histopathological analysis using gills as an indicator, have shown that the effluent is somehow harmful due to the damage found in fish gills. These results will be relevant for future projects related to wastewater treatment and tilapia farming sustainability. The reuse of the effluent from duckweed based ponds in fish farming is a feasible alternative, because it can reduce the environmental impact caused by the domestic wastewater treatment, producing high protein feed.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-24T02:27:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 249266.pdf: 6605275 bytes, checksum: 45b586c9266a8c095dd9953ef6861ee6 (MD5) / Atualmente a escassez de água tem se tornado um problema real e presente em âmbito mundial, devido ao aumento constante na demanda deste recurso em relação a sua oferta. Neste contexto, têm sido propostas alternativas para viabilizar a reutilização de águas com qualidade inferior, como as de esgotos domésticos tratados, para usos menos restritivos, reduzindo assim o consumo de água potável e disponibilizando-a para fins mais nobres. Uma das maiores limitações com relação à reutilização de águas provenientes de esgoto sanitário tratado é a presença de microrganismos patogênicos. O uso de cloro e seus derivados tem sido descartado, devido à formação de subprodutos mutagênicos e carcinogênicos. Outros desinfetantes alternativos como a radiação UV, H2O2, H2O2/UV e o ozônio são considerados menos perigosos. Peróxido de hidrogênio é um oxidante forte, mas a oxidação somente com peróxido de hidrogênio não é efetiva no tratamento de compostos refratários devido às lentas cinéticas de oxidação. Assim, é necessário combinar o uso de H2O2 com luz UV ou com sais de ferro. A oxidação catalítica em fase líquida com H2O2 tem se mostrado um processo eficiente na destruição de diversos compostos orgânicos. Contudo, a estabilidade do catalisador é ainda um problema a ser contornado, uma vez que a fase ativa, constituída por óxidos de ferro, pode ser lixiviada para a fase líquida e o catalisador perde sua atividade. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho do processo Fenton heterogêneo, em reator de leito fixo, na destruição de Coliformes totais, remoção de sólidos suspensos e de sólidos dissolvidos como método de tratamento terciário de águas servidas. Foi utilizado um compósito constituído de óxidos de ferro depositados sobre carvão mineral como catalisador heterogêneo. O efeito da concentração de H2O2 e do tempo de residência no reator foram avaliados. Foi proposto um mecanismo de reação que descreve o processo de oxidação catalítica e não catalítica por peróxido de hidrogênio. A cinética de inativação não catalítica de Coliformes foi avaliada em reator descontínuo e obedeceu o modelo de Hom modificado. Na presença do catalisador heterogêneo a inativação de coliformes é resultado das reações catalíticas e não catalíticas. O catalisador sólido possui capacidade adsortiva desprezível. Testes realizados em reator de leito fixo em escala de laboratório e em escala piloto mostraram que a remoção de Coliformes é resultado da retenção física entre as partículas, e pelas reações homogêneas e heterogêneas de peroxidação. Os resultados também mostram que o catalisador é eficiente apresentando alta estabilidade, acelerando a decomposição do H2O2, resultando assim em uma elevada remoção dos parâmetros de controle de qualidade da água. Currently the water scarcity has become a real and present problem worldwide, due to the constant increase in the demand of this resource. Alternatives to make possible the reuse of water with inferior quality for less restrictive uses, as treated domestic sewer have been proposed, thus reducing the drinking water consumption and increasing its availability for nobler uses. One of the most important limitations for reuse of treated sanitary sewer is the presence of pathogenic microorganisms. The use of chlorine and its derivatives has been discouraged, due to the formation of mutagenic and carcinogenic by-products. Other alternative disinfectants, such as UV radiation, H2O2, H2O2/UV and ozone are less dangerous and deserve technical and economic attention. Hydrogen peroxide is a strong oxidant, but the oxidation with hydrogen peroxide is not effective in the decomposition of refractory compounds, since the oxidation rate is too low. Thus, it is necessary to combine the use of H2O2 with UV light or iron salts. The liquid phase catalytic oxidation with H2O2 has shown to be an efficient process to decompose several organic compounds. However, the stability of the catalyst is still a problem to be overcome; since the active phase is composed by iron oxides that are easily leached to the liquid phase causing the loss of catalyst is activity. The objective of this work is to evaluate the performance of heterogeneous Fenton process in a fixed bed reactor, to eliminate total coliforms, and to remove dissolved solid and suspended solid as a method of tertiary served water treatment. A new composite of iron oxides deposited on mineral coal was used as catalyst. The effect of the concentration of H2O2 and the time of residence in the reactor were evaluated. A reaction mechanism that describes the catalytic process and non-catalytic oxidation for hydrogen peroxide was proposed. The kinetics of catalytic and non-catalytic inactivation of colifoms was evaluated in batch and continuous reactors. The non-catalytic coliforms and E. coli inactivation followed the modified Hom mechanism. In the presence of the solid catalyst the inactivation of E.coli is a result of catalytic and non-catalytic reactions but the adsorption capacity of E.coli is negligible. The experimental tests performed in fixed bed reactor in laboratory and pilot scale showed that the E.coli and total coliforms removal was a result of physical retention between the particles of the catalyst, homogeneous and heterogeneous reactions. The catalyst was efficient to destroy E.coli and total coliforms presenting high stability and increase of decomposition of the H2O2 resulting in a high removal of parameters of the water quality control.

El presente Informe Profesional tiene por objetivo analizar y medir la eficiencia de la prestación del servicio de agua potable en el Perú, provisto por las Empresas Prestadoras de Saneamiento (EPSS). Siguiendo dicho objetivo, se ha estimado el grado de la Eficiencia Técnica, sus componentes y principales factores que influyen sobre la eficiencia de las empresas que proveen el servicio de agua potable dentro del área urbana. / Informe Profesional