Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Química, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T01:30:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 281901.pdf: 3066659 bytes, checksum: b3c95b3c6020f60aeb724c8dc74f3b21 (MD5) / A produção de suínos tem grande papel sócio-econômico para região oeste do estado de Santa Catarina bem como para o país. Um sinal de tal crescimento são os investimentos na tecnificação do manejo animal, da produção, controle sanitário e melhorias genéticas nos plantéis. Porém, até a última década não se deu importância ao controle ambiental dos sistemas produtivos, ocasionando graves impactos ao meio ambiente, que acabaram por se tornar o maior entrave para a expansão da cadeia produtiva na região. O problema das águas residuárias da suinocultura reside em dois aspectos principais: o grande volume de efluente gerado e a concentração elevada de nutrientes, como o nitrogênio. Portanto, a busca por alternativas para minimizar o impacto causado pelos efluentes gerados na produção de suínos tem sido foco de pesquisas recentes no Brasil e no mundo, principalmente relacionadas à remoção de nitrogênio. O nitrogênio presente nos efluentes da suinocultura está quase que na totalidade sob forma de NH3 e N-orgânico. Existem inúmeras alternativas para remoção de nitrogênio de efluentes. Entre elas esta o processo de nitrificação/desnitrificação que, além de remover nitrogênio na forma de N2, também remove grandes quantidades de carbono orgânico dos efluentes. Portanto, o objetivo deste trabalho foi dar partida, operar, monitorar e otimizar a operação de um sistema de nitrificação/desnitrificação baseado no processo MLE (Modified Ludzack-Ettinger). O sistema consistiu de dois reatores em série, contínuos e de mistura completa, o primeiro um reator anóxico (desnitrificante) seguido de um aeróbio (nitrificante), onde se efetuou o retorno do nitrato produzido no reator nitrificante para o reator desnitrificante. O trabalho foi dividido três fases. Na primeira foi otimizada a taxa de retorno de nitrato + lodo (RT) e na segunda e terceira etapas foi otimizada a LNT (carga volumétrica de alimentação de nitrogênio) através da diminuição do TRH do sistema. Deste modo, na fase I a RT ótima encontrada foi de 5,5:1 atingindo eficiência de remoção de nitrogênio de 88%. Posteriormente, nas fases II e III a carga ótima de alimentação de NT foi de 0,41 g L-1 d-1 e de COT foi de 13,5 g L-1 d-1 com TRH de 3,5 d. As eficiências do sistema nas fases II e III foram 96,4% de remoção de COT e 90,3% de remoção de NT. / The swine production has great socio-economic role for west of the state of Santa Catarina as well as for the country. One sign of this growth are investments in technological improvement of animal management, production, sanitary control and genetic improvements. However, until the last decade it was not given importance to the environmental control of production systems, causing serious environmental impacts, which eventually becomes the biggest obstacle to the expansion of the productive chain. The problem of swine wastewater lies in two main aspects: the large volume of waste generated, and the high concentration of nutrients such as nitrogen. Therefore, the search for alternatives to minimize the impact caused by the effluents generated in the swine production has taken the focus of recent research in Brazil and in the world, mainly related to nitrogen removal. The nitrogen in the swine manure occur almost entirely as NH3 and organic nitrogen. There are numerous alternatives for nitrogen removal from swine manure. Among them is the nitrification/denitrification process hat, in addition to removing nitrogen in the form of N2, also removes large amounts of organic carbon in effluents. Therefore, the objective of this study was, to start-up, monitor and optimize the operation of a system on the nitrification/denitrification based in MLE (Modified Ludzack-Ettinger). The system consisted of two reactors in series, continuous and complete mixing, the first anoxic reactor (denitrifying) followed by an aerobic reactor (nitrifying), where it took the return of the nitrate produced in the nitrifying reactor to the denitrifying reactor. The work was divided into three phases. The first was the optimum rate of return of nitrate + sludge (RT) and the second and third phases was optimized nitrogen loading rate (LNT) by reducing the HRT system. Thus, in phase I the optimal RT was found 5.5:1, achieving the efficiency of nitrogen removal of 88%. Later in the stages II and III the optimum NT loading rate was 0.41 g L-1 d-1 and TOC was 13.5 g L-1 d-1, with HRT of 3.5 d. The efficiencies of the system in phases II and III were 96.4% removal of TOC and 90.3% removal of NT.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológco. Programa de Pos-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-25T17:38:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 299286.pdf: 1815823 bytes, checksum: 8d9c7c5680a55901caa8352d5e77773c (MD5) / O lixiviado de aterros sanitários é formado, sobretudo, pela infiltração da água de chuva e corresponde a um dos principais riscos ambientais associados a esse tipo de destinação final de resíduos sólidos urbanos. Logo, surge a necessidade de se capturar e tratar este líquido para que ão infiltre no solo e contamine as águas adjacentes e subterrâneas. Hoje em dia, o tratamento de lixiviados ocorre principalmente através de processos biológicos, como por exemplo, sistemas de lagoas que, apesar de eficientes, demandam uma grande disponibilidade de área física para seu correto funcionamento. Dentre as técnicas emergentes de tratamento está a evaporação, que consiste na diminuição do volume e no aumento da concentração, sob forma de lodo, do lixiviado. Neste trabalho, implementou-se, através de um experimento piloto, uma tecnologia de evaporação natural controlada em sistema fechado, ou seja, simulando diferentes condições climáticas. A unidade experimental foi construída a partir de uma torre de resfriamento utilizada na indústria de trocadores de calor, adaptando seu uso ao projeto de evaporação e às características dos lixiviados de aterro sanitário. O experimento piloto é constituído por tanques de armazenamento, resistências aquecedoras, dutos de entrada e saída de ar, sensores, aspersores e um painel evaporativo de elevada área específica (200m²), ocupando uma área projetada ao solo de 0,36 m². Os resultados obtidos durante os 4 meses de operação do piloto (fevereiro a maio de 2011) foram satisfatórios, com variações de eficiência entre 21,3 e 353,3 L/m².dia para as diversas condições climáticas simuladas. Foi possível concluir que esta tecnologia é eficiente, podendo ser utilizada em diversas condições climáticas, porém em regiões com baixas umidades relativas do ar e temperaturas elevadas a relação custo-benefício poderia ser otimizada / The landfill leachate is formed mainly by the infiltration of rainwater, and corresponds to one of the main risks of this type of disposal of waste. Therefore, if the need arises to capture and treat this liquid so it does not seep into the ground and contaminate the surrounding waters and groundwaters, treatment of leachate occurs primarily through biological processes, such as lagoon systems that, although effective, require a large physical area available for its proper operation. Among the emerging techniques of treatment is evaporation, which consists of reducing the volume and increasing the concentration of sludge in the form of leachate. In this work, it was implemented through a pilot experiment, a natural evaporation technology in controlled closed systems, ie, simulating weather conditions. The experimental unit was built from a cooling tower used in the manufacture of heat exchangers, adapting their use to the design of evaporation and the characteristics of landfill leachate, comprising storage tanks, heating elements, inlet and outlet ducts air, sensors, sprinklers and a panel of high evaporative specific area (200m²) over a projected area of 0.36 square meters to the ground. The results obtained during the four months of operation of the pilot (February-May 2010) were satisfactory, with variations in efficiency between 21.3 and 353.3 L / m². Day to different climatic conditions simuladas.O present work aims contribute to an innovative leachate treatment systems through efficient and compact as alternayiva or complement to conventional methods currently used.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T19:59:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290092.pdf: 2598591 bytes, checksum: 84fb4dc6872b87dccda7658e52eabbac (MD5) / A aplicação dos Biorreatores à membrana (BRM) no tratamento de esgoto permite a geração de um efluente final de elevada qualidade, com baixa concentração de matéria orgânica, ausência de sólidos em suspensão e livre de patógenos. Além dessas vantagens, o uso de BRM destaca-se ainda pela sua elevada capacidade na remoção de compostos nitrogenados, sobretudo quando operado em regime de batelada seqüencial. Nessa condição, a inserção de uma etapa anóxica em seu ciclo operacional potencializa o processo de desnitrificação, que resulta em baixa concentração de nitrogênio total no efluente tratado. Neste contexto, este trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho de um BRM em batelada seqüencial (BRMBS) na remoção de nitrogênio total via nitrificação-desnitrificação de esgoto sintético. O reator piloto BRMBS foi construído em acrílico, em forma elíptica, com volume útil de 30 litros, onde estava submerso o módulo de membranas, com área filtrante de 0,09 m-2 e tamanho médio de poros de 0,08 µm (ultrafiltração). O biorreator era equipado ainda de um misturador, para manter homogênea a biomassa no tanque, dois difusores de ar para injeção de oxigênio na massa líquida e duas bombas peristálticas, sendo uma para alimentação e outra para filtração. O ciclo operacional do reator era composto das fases de alimentação, anoxia e aeração/filtração, totalizando 4 horas por ciclo (6 ciclos/dia). A operação do BRMBS foi controlada por meio de um painel de comandos elétricos, automatizando o sistema de aeração bomba de alimentação e bomba de filtração. O piloto foi operado por 241 dias, utilizando nesse período dois fluxos de permeação: 5,55 e 11,1 L.m-2.h-1. Os resultados demonstraram a elevada capacidade do reator na remoção de matéria orgânica e nitrogenada durante toda a pesquisa, com concentrações de DQO e nitrogênio total no permeado abaixo de 20 mg.L-1 e 15 mg.L-1, resultando em eficiências médias de remoção destes parâmetros de 99,1% e 95,9%, respectivamente. Quanto ao ortofosfato, observou-se inicialmente uma operação instável, com acúmulo deste parâmetro no reator. No entanto, verificou-se com o tempo uma tendência de melhora na capacidade do reator em remover este nutriente, atingindo, após 120 dias de operação, uma eficiência média de 73,8 ± 21,8 %, apresentando inclusive valores acima de 90% entre os dias 214 e 241. Observou-se grande instabilidade da pressão transmembrana sob operação com fluxo de permeação de 11,1 Lm-2.h-1, tendo sido o limite operacional de 0,7 bar atingido por três vezes em apenas 56 dias, ao passo que com fluxo de 5,55 Lm-2.h-1 este limite foi atingido apenas uma vez em 181 dias. O processo de filtração pelas membranas permitiu a completa retenção de sólidos em suspensão no reator, assegurando a turbidez no permeado sempre abaixo de 1 NTU. De maneira geral, conclui-se que a operação do biorreator à membrana em regime de batelada seqüencial apresentou resultados bastante positivos, gerando um efluente final de elevada qualidade.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T22:38:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 293963.pdf: 3316469 bytes, checksum: babf1b8120057ad59a70c8487b5091fe (MD5) / Neste trabalho foram estudados três reatores em bateladas sequenciais (RBSI, RBSII e RBSIII) com grânulos aeróbios avaliar o desempenho dos reatores em bateladas sequenciais com grânulos aeróbios para remoção de matéria carbonácea, nitrogênio e fósforo de esgoto sanitário. A biomassa na forma de grânulos aeróbios atua na remoção de matéria carbonácea, nitrogênio e fósforo de águas residuárias, devido à presença de zonas aeróbia e anóxica dentro do grânulo que facilita a ocorrência de processos biológicos simultâneos de nitrificação, desnitrificação e remoção de fósforo. O RBSI foi estudado com objetivo de avaliar o desenvolvimento dos grânulos e o desempenho do reator para dois diferentes tipos de inóculo, grânulos aeróbios e lodos ativados. Na fase I, o reator foi inoculado com biomassa de grânulos aeróbios com concentração de 12,71 g SST L-1 que passou para 4,29 g SST L-1 ao final do ensaio. Na fase II, o reator foi inoculado com biomassa de lodos ativados com concentração de 1,17 g SST L-1 que passou para 0,77 g SST L-1 ao final do ensaio. Verificaram-se eficiências de remoção de DQO de 96 ± 1,7% e 90,3 ± 8,8 para fase I e II, respectivamente e eficiências de remoção de nitrogênio de 75 ± 5,5% foram encontradas em ambas as fases. O RBSII foi cultivado com acetato como substrato orgânico e submetido a diferentes cargas orgânicas com o objetivo de avaliar o seu desempenho frente às flutuações de carga. Os grânulos apareceram após 6 dias e atingiram diâmetro médio de 3,5 mm. O reator tratou uma carga orgânica de 9,71 g DQO L-1 d-1 com eficiências de remoção atingindo cerca de 96%. O RBSIII. foi inoculado com lodo ativado e utilizado para tratar esgoto doméstico. Os primeiros grânulos apareceram após 30 dias de operação e diâmetro médio de 0,1 mm. A concentração de biomassa atingiu o valor máximo de 4 g SSV L-1. As eficiências de remoção de DQO e nitrogênio alcançaram valores de 90%. A análise de FISH detectou a predominância de Nitrosomonas spp. como bactérias oxidadoras de amônio nos grânulos. Estudo das cinéticas dos ciclos operacionais do RBSIII evidenciaram a alta atividade de consumo de matéria orgânica, nitrogênio amoniacal e produção de compostos nitrogenados. Quando submetido a velocidades de aeração de: 1,04, 1,26 e 1,4 cm s-1. Verificou-se que o tempo da fase onde o substrato estava presente foi reduzido para 10 minutos quando foi aplicada a velocidade de 1,26 cm s-1. RBSI, RBSII e RBSIII obtiveram desempenhos satisfatórios na remoção de matéria carbonácea nitrogênio e fósforo. / Three reactors have been analyzed in this thesis (RBSI, RBSII and RBSIII) with aerobic granules working in sequencing batch.Biomass in aerobic granules acts on the removal of organic matter, nitrogen and phosphorus from wastewater, due to the presence of aerobic and anoxic zones, inside the granule, which makes it easier the occurrence of simultaneous biological processes of nitrification and denitrification. Reactors with aerobic granules have excellent sedimentation properties, as well as biomass retention and ability to support organic and toxic loads shock. RBSI was studies with the aim of evaluating the development of granules and the performance of reactor for two different types of inoculum, aerobic granules and activated sludge. On phase I, the reactor was inoculated with biomass of aerobic granules with concentration of 12.71 g SST L-1, which turn to be 4.29 g SST L-1 at the end of the test. On phase II, the reactor was inoculated with activated sludge biomass with concentration of 1.17 g SST L-1 which turn to be 0.77 g SST L-1at the end of the test. It has been verified COD removal efficiencies of 96 ± 1.7% and 90.3 ± 8.8 for phases I and II, respectively and nitrogen removal efficiencies of 75 ± 5.5% measure in both phases. RBSII was cultivated with acetate as substrate organic source under different organic loads, aiming to evaluate the performance in terms of load fluctuations. Granules appear after 6 days and reached the average diameter of 3.5 mm. The reactor treated an organic load of 9.71 g DQO L-1 d-1with removal efficiencies reaching around 96%. RBSIII was inoculated with activated sludge and utilized to treat domestic wastewater. The first granules appeared after 30 operation days with an average diameter of 0.1mm. The biomass concentration reached a maximum value of 4 g SSVL-1. The removal efficiencies of COD and nitrogen reached values of 90%. FISH analysis detected Nitrosomonasspp.as ammonium oxidizing bacteria predominant in granules. The study of RBSIII operational cycles showed the high consumption activity of organic matter, ammoniac nitrogen and nitrogen compounds production. The RBSIII was submitted to aeration velocities of 1.04, 1.26 and 1.4 cm s-1. It has been verified that the time of #satiation# phase was reduced to 10 minutes when the velocity of 1.26 cm s-1was applied.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T05:05:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 297128.pdf: 10495020 bytes, checksum: 799eff8be6606af259e2bb6d21cd94f1 (MD5) / Em caso de acidentes envolvendo a liberação de biodiesel puro ou de misturas diesel/biodiesel no meio ambiente, pouco se sabe sobre os reais impactos da interação destes combustíveis com o solo e a água subterrânea. A fim de se avaliar as alterações biogeoquímicas que ocorrem com a degradação de diferentes volumes de biodiesel na água subterrânea e como estes volumes podem influenciar a degradação dos principais compostos aromáticos em misturas diesel/biodiesel, 100 litros de biodiesel puro de soja (B100) e 100 litros da mistura B20 (20% em volume do biodiesel metílico derivado de óleo de soja e 80% em volume de diesel fóssil) foram liberados na água subterrânea, em dois experimentos de campo controlados independentes, desenvolvidos na Fazenda Experimental da Ressacada, em Florianópolis, SC, Brasil. O monitoramento das plumas de compostos dissolvidos e subprodutos metabólicos foi realizado durante 29 meses. No experimento com o maior volume de biodiesel de soja (100 litros) foram observadas concentrações de acetato na água subterrânea de até 120 mg.L-1 e de metano de até 10 mg.L-1 durante os dois primeiros anos de monitoramento. No experimento com o menor volume de biodiesel (20 litros), ao contrário, baixas concentrações de acetato (máxima de 9 mg.L-1) e altas concentrações de metano (máxima de 28 mg.L-1) foram detectadas durante o mesmo período. O acúmulo de acetato gerado pelo maior volume de biodiesel limitou, portanto, o desenvolvimento da metanogênese no meio. No experimento com a mistura diesel/biodiesel, altas concentrações dos compostos mono e policíclicos aromáticos constituintes do diesel fóssil foram detectadas durante todo o período de monitoramento do experimento. Os resultados obtidos sugeriram que o biodiesel de soja dificultou a biodegradação dos hidrocarbonetos aromáticos. Isso teria ocorrido tanto pelo esgotamento acelerado dos receptores de elétrons disponíveis no meio, quanto pela degradação preferencial desta fonte de carbono pelos micro-organismos nativos. Na presença de um volume maior de biodiesel, além destes fatores, o excesso de subprodutos da biodegradação do biodiesel acumulados no meio poderia limitar termodinamicamente a degradação dos compostos aromáticos. Com bases nestes resultados, as tecnologias para remediação de ambientes subterrâneos contaminados com misturas de diesel/biodiesel devem priorizar a rápida remoção da matéria mais facilmente biodegradável através da indução de processos metabólicos redutores e da manutenção de concentrações não limitantes de subprodutos metabólicos no meio.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T14:41:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224900.pdf: 648874 bytes, checksum: 2a60966b613c403ac26906b2ad505f4d (MD5) / Nos matadouros e frigoríficos os efluentes são volumosos e representam um sério problema pelo alto teor de matéria orgânica, necessitando portanto de um tratamento eficaz para redução da mesma. Nesse sentido o tratamento primário desempenha um importante papel por ser responsável pela eliminação de grande parte da carga poluidora do despejo e de seu condicionamento para as etapas posteriores. No presente trabalho foi avaliada a eficiência do processo de flotação em escala laboratorial como tratamento primário de efluentes de abatedouro de aves. Na primeira etapa do trabalho avaliou-se o desempenho dos coagulantes SF-PIX, CF-PIX, SF-LEMA e PAC juntamente com o floculante FLONEX 9073. As máximas eficiências de remoção de turbidez, SS, OG, DQOt, fósforo e NO3- atingidas foram: 97%, 96%, 90%, 82%, 98% e 90%, respectivamente. Em termos gerais, o coagulante SF-PIX proporcionou os melhores resultados, reduzindo de forma significativa a carga poluidora do efluente. A segunda etapa do trabalho consistiu em avaliar a influência da taxa de aeração no processo de flotação, para tanto utilizou-se o SF-PIX e o floculante FLONEX 9073 aplicando vazões de gás que oscilaram entre 0,2 a 1,0 L.min-1. Pôde-se constatar que vazões de ar mais elevadas requerem um menor tempo para consolidação do tratamento. A qualidade do efluente ao processo em termos de remoção dos parâmetros físico-químicos foi sensivelmente afetada pela taxa de aeração, a utilização da vazão de 0,2 L.min-1 resultou nas melhores eficiências, principalmente para turbidez, cor e DQO. O processo de flotação mostrou ser muito eficiente para condicionamento do efluente em questão, atingindo altos índices de remoção dos parâmetros físico-químicos, destacando-se a elevada redução da carga de nutrientes.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-22T15:22:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 227984.pdf: 2906404 bytes, checksum: b04e1b5addad60225c2ade202e4ccadd (MD5) / O processo de tratamento de resíduos por lodos ativados apresenta como maior desvantagem o grande volume de lodo gerado. Nos últimos anos, o problema do tratamento deste excesso de lodo gerado tem se evidenciado em virtude da crescente pressão dos órgãos fiscalizadores e maior conscientização da sociedade, que vêm exigindo o correto manuseio e uso deste lodo, fazendo aumentar em muito os custos desta operação. A digestão anaeróbia é um dos processos mais usados para a estabilização de lodos biológicos, pois além de fornecer um lodo bastante estabilizado, apresenta ainda um ganho energético pela produção de gás metano. A busca de maiores eficiências para a digestão anaeróbia tem levado ao desenvolvimento de diversos processos de pré-tratamentos de lodos biológicos, visando aumentar a solubilização e a biodegradabilidade da matéria orgânica constituinte destes lodos. Este estudo investigou os pré-tratamentos térmico, enzimático e alcalino de lodos biológicos gerados por sistemas de tratamento de efluentes por lodos ativados a fim de incrementar a solubilização da matéria orgânica, disponibilizando-a para posterior aproveitamento durante a digestão anaeróbia. A solubilização da matéria orgânica foi acompanhada pela determinação da Demanda Química de Oxigênio (DQO) na fração solúvel do lodo após os pré-tratamentos e a biodegradabilidade dos lodos tratados foi avaliada pela produção de gás metano em relação à quantidade de sólidos voláteis alimentada com o substrato. Os melhores resultados de solubilização da matéria orgânica foram produzidos pelo pré-tratamentos térmico realizado em autoclave (121ºC/15 min), 45,6% e pelo pré-tratamento termoalcalino (pH 10 - 120ºC/60 min), 59,1%. Os melhores graus de biodegradabilidade foram obtidos com o lodo biológico tratado enzimaticamente com 0,10% de protease, 513 L/kg SValimentado e termicamente, em autoclave à121ºC durante 15 minutos, 380 L/kg SValimentado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-23T00:05:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 249110.pdf: 5708823 bytes, checksum: 36dd3170dfa7ad747ae38a9de2aa0a63 (MD5) / Neste trabalho estudou-se a redução da matéria orgânica e nitrogenada de esgoto doméstico utilizando reatores híbridos de fluxo contínuos (RHFC´s) e um reator híbrido em bateladas seqüenciais (RHBS). Os RHFC´s foram constituídos por reatores do tipo lodo ativado preenchidos com materiais suporte para a fixação da biomassa. O estudo foi realizado em três etapas, sendo que na etapa 1 utilizou-se três diferentes materiais suporte: fita plástica (RFIPL), espuma de poliuretano (RESPL) e cascas de ostras (ROST). Na etapa 2, utilizou-se como materiais suporte: argila em pelets (RARG) e plástico reciclado (RPLR) e na etapa 3, redes de nylon (RRED). Em cada etapa monitorou-se também um reator testemunha apenas com lodo ativado (RTEST). Foram aplicadas cargas orgânicas volumétricas médias (COV) de 0,86 kgDQO/m3.dia e cargas de nitrogênio médias (CN) de 0,12 kgNH4-N/m3.dia na etapa 1 e 0,26 kgDQO/m3.dia e 0,04 kgNH4-N/ m3.dia na etapa 2 e 0,29 kgDQO/m3.dia e 0,07 kgNH4-N/m3.dia na etapa 3. Foram monitorados diariamente o pH, T e OD de cada reator e realizadas análises físico-químicas e também observações microscópicas do lodo e dos suportes. Os reatores apresentaram eficiências médias variando entre 66 % e 79 % na remoção da DQOT e na nitrificação entre 41 % e 68 %. Apenas os reatores híbridos RFIPL, RRED e RARG apresentaram concentrações médias de nitrogênio amoniacal inferiores a 20 mg/L no efluente, atendendo a Resolução do CONAMA n° 357/05. Para o estudo do RHBS foram instaladas redes de nylon em um reator em batelada seqüencial com volume útil de tratamento de 1,42 m3 totalmente automatizado, funcionando em regime de ciclos, intercalando fases de enchimento, anóxica, aeróbia, decantação e retirada. Diariamente eram realizados 3 ciclos com duração de 8 horas cada. Em cada ciclo eram realizados 3 enchimentos escalonados. O período de estudo foi dividido em 3 estratégias (Est 1, Est 2 e Est 3), conforme as cargas de DQO e NH4-N aplicadas. Estas variaram entre 0,14 e 0,51 kgDQO/m3.dia e 0,02 e 0,06 kgNH4-N/m3.dia. O monitoramento do reator foi realizado através de análises físico-químicas do meio líquido, ensaios de decantação para a determinação do IVL e da VD, observações microscópicas do material suporte e do lodo, além dos testes respirométricos para a determinação da velocidade específica de respiração (QO2X) das bactérias presentes no lodo. Ao longo das três estratégias, o reator apresentou eficiências médias variando entre: 75 a 89 % DQOT; 83 a 97 % DBO5; 58 a 84 % SST; 8 a 34 % PO4-P; 60 % a 77 % na nitrificação; 46 a 64 % na remoção do nitrogênio total e 79 a 84 % na desnitrificação. As concentrações médias de amônio no efluente tratado ficaram abaixo de 20 mgNH4-N/L atendendo a Resolução nº 357/2005 do CONAMA. O Índice Volumétrico do lodo (IVL) variou entre 66 e 152 ml/g, sendo classificado como um lodo de boa e média decantabilidade. As observações microscópicas ajudaram no monitoramento das condições operacionais dos RHFC's e do RHBS e na maioria do período de estudo observou-se a presença de microrganismos indicadores de situações estáveis no tratamento, tais como: Tecamebas, Vorticellas sp, Epistylis sp, Aspidiscas sp e Rotatorias sp.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-23T07:06:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 243582.pdf: 2600153 bytes, checksum: ffc463fec8f5232e42091461282bd3b1 (MD5) / As lagoas de maturação são empregadas no tratamento terciário dos esgotos possibilitando o polimento do efluente tratado, sendo sua função principal a remoção de patogênicos. Porém, a remoção dos nutrientes contidos nos esgotos afluentes não é muito efetiva, razão pela qual o presente estudo objetiva obter a melhoria da remoção de amônia e fosfato via modificação da lagoa de maturação por meio de placas de PVC. As placas possibilitam o desenvolvimento de um biofilme, e este incorpora N e P em sua biomassa e/ou favorecem processos de nitrificação. Foram estudadas uma lagoa de maturação com placas de PVC (LMB), e uma lagoa convencional como controle (LM), ambas com volume útil de 7,60m3 e área superficial de 15,2m2 (profundidade de 0,5m, comprimento de 9,5m e 1,60m de largura). Os suportes na LMB foram colocados verticalmente e abaixo da superfície da água no sentido longitudinal da lagoa, totalizando 30m2 de área de suporte para aderência de biofilme, correspondente a duas vezes a área superficial da lagoa. Tanto LM quanto LMB foram operadas em paralelo, com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 10 dias e uma vazão de 31,7 L/h. Como afluente destas lagoas utilizou-se o efluente de uma lagoa facultativa piloto provida de chicanas (LF) com volume útil de 10,99m3, área superficial de 10,5m2 e profundidade de 1,05m., que operou sob um TDH de 5 dias e com uma vazão de 91,6 L/h. A LF foi alimentada com efluente proveniente da lagoa anaeróbia (LA) da ETE Continental de Florianópolis. Semanalmente "in situ", foram medidos oxigênio dissolvido, transparência por disco de Secchi e temperatura das lagoas (LF, LMB e LM). Em laboratório foram analisados os seguintes parâmetros: DBOt, DBOs, DQOt, DQOs, ST, STV, STF, SS, N-NH4+, N-NO2-, N-NO3-, P-PO43- Clorofila a, pH, alcalinidade total, coliformes totais e fecais, condutividade e turbidez. Foi efetuado estudo por microscopia ótica qualitativa para identificação de organismos em LF, LMB e LM. Realizou-se também um estudo de Fish, para a identificação de microrganismos do biofilme, bem como, perfis longitudinal/ horário e de estratificação térmica (variação nictemeral) em pontos determinados na LMB e LM. Ao logo do estudo a qualidade sanitária do efluente, medida por meio de indicadores de Coliformes fecais foi satisfatória. O sistema apresentou eficiência de 92,5% e 91,1% para LMB e LM, respectivamente. A eficiência na transformação de nitrogênio amoniacal foi de 53,5% (LMB) e 47,2% (LM). Como resultado do Fish foram encontradas raras células hibridizadas de Nitrospina sp. De um modo geral, a LMB apresentou resultados mais eficazes na remoção de patogênicos e na transformação de nitrogênio amoniacal. Os resultados indicam que, além de processos de evaporação e fixação de amônia, possivelmente houve também processo de nitrificação em LMB, fato que pode ser confirmado pela existência de Nitrospina sp. responsável pela nitrificação no biofilme. Os resultados obtidos na avaliação do perfil longitudinal e horário demonstraram que seria conveniente a realização de mais um perfil para uma avaliação pela ANOVA (análise de variância) com o intuito de determinar a hidrodinâmica das lagoas. No perfil nictemeral, para as diferentes profundidades, pode-se verificar que os fatores que influenciaram fortemente as condições de funcionamento das lagoas foram à temperatura e a intensidade solar. O desenvolvimento deste estudo permitiu um melhor entendimento dos fatores que interferem no processo de tratamento de esgoto sanitário através de lagoas de maturação.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-23T08:23:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 242329.pdf: 1494325 bytes, checksum: f2ac6d77c3b6fca1bf37a65878aaf797 (MD5) / Foi avaliada a eficiência de remoção de material particulado e nutrientes inorgânicos dissolvidos presentes no efluente gerado em duas fases do ciclo de produção do camarão branco Litopenaeus vannamei, utilizando processos de sedimentação, filtração por ostras e absorção por macroalgas.Para os processos de filtração foram empregadas ostras adultas das espécies Crassostrea rhizophorae e Crassostrea gigas e no processo de absorção empregaram-se macroalgas Ulva fasciata e Hypnea musciformis. Na primeira etapa experimental avaliaram-se os processos integrados de sedimentação e filtração, na remoção de matéria orgânica e inorgânica dos efluentes gerados em viveiros da fazenda experimental Yakult (UFSC), sendo testados diferentes tempos de retenção hidráulica do efluente 6, 12 e 24 horas e duas biomassas de ostras 600 e 1200 g ostra em 15 L de efluente, para cada espécie. Foram registrados os parâmetros de qualidade de água: pH, temperatura, oxigênio dissolvido, salinidade, turbidez, sólidos suspensos totais (SST), sólidos voláteis totais (SVT), Clorofila a, DBO5 e amônia (NH3-N). Na segunda etapa experimental determinou-se a eficiência de remoção do material particulado e nutrientes inorgânicos dissolvidos, mediante processos integrados de sedimentação e absorção por macroalgas. O efluente empregado foi gerado na fase de crescimento e maturação de reprodutores de camarão, mantidos em regime fechado de renovação de água, com biofilme na forma de flocos bacterianos como probióticos. Nesta etapa testou-se o desempenho das duas espécies de macroalgas sob diferentes tempos de retenção hidráulica 6, 12 e 24 horas e três inóculos de 125, 250 e 500 g de macroalga em 15 L de efluente. Além dos parâmetros de qualidade de água da primeira etapa experimental, também foram determinados nitrito (NO2-N), nitrato (NO3-N) e ortofosfato (PO4-P). Na terceira etapa experimental foi avaliada a eficiência de remoção do material orgânico e inorgânico, e nutrientes dissolvidos, empregando processos integrados de sedimentação, filtração e absorção. Os resultados finais permitem estabelecer que, na primeira etapa, o melhor desempenho foi alcançado pela ostra do mangue C. rhizophorae na biomassa de 1200 g /15 L em 6 horas de residência do efluente. Na segunda etapa, a macroalga Ulva fasciata conseguiu o melhor desempenho no inóculo de 250 g/15 L em 6 horas de retenção hidráulica do efluente. Finalmente, quando foram integrados os processos de sedimentação, filtração e absorção na terceira etapa, foram obtidas eficiências de remoção de: bactérias totais 95,1 %, turbidez 97,1%, SST 81,3 %, SVT 35,0%, Clorofila a 99,1 %, DBO 39,2 %, amônia 54,1 %, nitrito 58,0 %, nitrato 69,2 % e ortofosfatos 52,9 %. Pode-se concluir que, a integração dos processos de sedimentação, filtração e absorção constitui uma importante alternativa de tratamento dos efluentes, reduzindo o impacto ambiental da carcinicultura marinha. A adoção deste tipo de tecnología, além de minimizar os danos causados ao meio ambiente, pode abrir possibilidades de diversificação econômica do empreendimento com outros produtos de alta demanda e valor comercial. Removing efficiency of particulate matter and nutrients from Litopenaeus vannamei shrimp culture effluent was evaluated using pilot ponds in laboratory scale, employing process of sedimentation, oysters filtration and macroalgae absorption. The experiments were carried out in the Marine Shrimp Laboratory of the Federal University of Santa Catarina (UFSC), Brazil. For filtration process, Crassostrea gigas and Crassostrea rhizophorae oysters adults were employed and the absorption process Ulva fasciata and Hypnea musciformis macroalgae were used. In the first experimental period, sedimentation and filtration combined process for removing organic and inorganic matter of crude effluent growth ponds Yakult Experimental Station (UFSC) was evaluated. In this period experimental, the differents hidraulic time residence of effluent, 6, 12 and 24 hours and two biomass of the oysters, 600 and 1200 g, for each oysters species were test. The pH, Dissolved Oxigen, Salinity, Turbidity, Total Suspended Solids (TSS), Total Volatile Solids (TVS), Chlorophyll a, Biochemical Oxigen Demand (BOD5) and Ammonia(N-NH4 -) were registered. The results allow concluded that the best perfomance was Crassostrea rhizophorae with 1200 g and 6 hours of the time hidraulic residence of effluent. In the seconds experimental period, crude effluent of the reproductive tank shrimp was employing. The sedimentation and absorption macroalgae combined process for removing of particulate matter and dissolved inorganic nutrients under three time hidraulic residence, 6, 12 and 24 hours and three biomass 125, 250 and 500 g were evaluated. In this period, were registred the same parameters of water quality of the first experimental period, addition Nitrite (N-NO2), Nitrate (N-NO3) and Ortofosfate (PO4¯3 ). In the seconds experimental period, the treatment the macroalgae Ulva fasciata with 250 g in the 6 hours of the residence time had of the best removing efficiency nutrients. According with the results of the first and second experimental period, it was possible design the third experimental period, for evaluated removing efficiency of the organic matter, inorganic matter and dissolved inorganic nutrients with integrated process of the sedimentation, filtration and absorption. When combined process of the sedimentation, filtration and absorption resulted in the significant reductions in the concentration of total bacteria 95,1%, turbidity 97,1%, total suspended solids 81,3%, total volatile solids 35,0 %, clorophyll a 99,1 %, ammonia 54,1%, nitrite 58,0%, nitrate 69,2% and ortofosfate 52,9%, when comparate with water quality of the shrimp effluent without treatment. Finally, it is possible conclude that integrated of sedimentation, filtration and absorption process, improve the water quality of shrimp Litopenaeus vannamei farm effluent and minimized enviromental impact, opening another economic alternatives with products, oysters and macroalgae, higher commercial value.