Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:34:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 213685.pdf: 968087 bytes, checksum: 08b25194d915987dce4f817b71e31cd7 (MD5) / A indústria de processamento de carnes gera uma grande quantidade de efluentes líquidos com elevada concentração de poluentes, necessitando de tratamentos de alta eficiência para a minimização dos impactos ao meio ambiente.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:53:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 222155.pdf: 1634099 bytes, checksum: c9e044c0674b9f6e44b0b3018ee8f038 (MD5) / As lagoas de estabilização são sistemas naturais de tratamento de esgotos domésticos que vêm sendo empregadas em todas as regiões do país. Nesses sistemas, o tratamento ocorre mediante fenômenos bioquímicos, biológicos e físico-químicos regulados por uma ampla diversidade de organismos, os quais são responsáveis pela reciclagem da matéria orgânica e dos nutrientes. São sistemas sensíveis às condições climáticas, as quais regulam a atividade das algas e das bactérias envolvidas no processo de tratamento de esgotos. Comumente, os efluentes produzidos em sistemas de lagoas de estabilização apresentam boas condições sanitárias, satisfatória redução do material orgânico carbonáceo afluente, porém, reduzida eficiência de remoção de nutrientes e sólidos em suspensão. Comparativamente aos sistemas lodos ativados que possuem alta concentração de biomassa por unidade de volume, as conversões bioquímicas em lagoas de estabilização ocorrem mais lentamente, necessitando assim maiores tempos de retenção hidráulicos e, conseqüentemente, maiores áreas. A introdução de suportes nas lagoas de estabilização induz a um aumento no contato entre os microrganismos e o efluente, conduzindo a um incremento da atividade da biomassa na lagoa e, conseqüentemente, uma melhora da qualidade do efluente final, inclusive com possibilidade de nitrificação. O objetivo geral desse estudo é avaliar o potencial de utilização de suportes para biofilmes em lagoas de estabilização aplicadas ao tratamento de esgoto doméstico. A base metodológica empregada conduziu a ações diferenciadas em quatro etapas, sendo três destas em escala de laboratório e uma em escala de campo - módulos piloto. Em laboratório buscou-se a identificação do potencial do biofilme/perifiton sob condições ambientais parcialmente controladas, a escolha do material suporte, a relação área suporte/volume do reator, a identificação do incremento de biomassa promovido pelo biofilme e a identificação dos microrganismos via microscopia óptica e análises de biologia molecular. Com as relações obtidas nas diferentes fases de laboratório, partiu-se para o estudo em escala de campo utilizando duas lagoas (área de 15m2, cada), sendo uma com suporte para biofilme (30m2 de suporte), denominada de LB e a outra sem suporte, denominada de lagoa facultativa - LF. Durante os 17 meses de estudo em campo, aplicou-se dois tempos de retenção hidráulico distintos (10 e 20 dias). Os resultados mostraram que o biofilme aderido a suportes de PVC, material selecionado em etapa de laboratório, proporcionou um aumento da biomassa na lagoa correspondente a faixa entre 25% a 57% da biomassa presente nas lagoas sem biofilme. A introdução de suportes de PVC para a adesão de biofilme, numa relação de duas vezes a área superficial da lagoa, contribuiu para uma melhora significativa na qualidade do efluente tratado em termos de DBO5 solúvel quando as lagoas operaram em TRH de 10 dias. A nitrificação não foi detectada em campo. Este processo foi significativo apenas quando as lagoas de laboratório operaram como lagoas terciárias. Na lagoa com biofilme ocorreram menores variações na qualidade do efluente quando maiores cargas foram aplicadas (TRH de 10 dias), sugerindo que uma maior densidade de microrganismos ativos na lagoa (biofilme + plâncton) foi obtida, acelerando o processo de biodegradação dos compostos orgânicos afluentes e tornando o sistema mais estável em caso de variações nas cargas aplicadas. A principal vantagem verificada nas lagoas com biofilmes no tratamento de esgotos foi a expressiva redução na concentração de SS no efluente produzido. Em 50% das etapas experimentais, o efluente da LB apresentou concentrações de SS significativamente inferiores às observadas no efluente da LF. Com maiores áreas de suporte introduzidas nas lagoas (7,5m2/m3 e 5,2m2/m3), menores foram às concentrações de SS no efluente produzido. A introdução de suportes artificiais para adesão de microrganismos constitui uma interessante alternativa aplicada à melhoria do tratamento em sistemas de lagoas de estabilização que se encontram sobrecarregados - sistemas subdimensionados, pois permitem uma manutenção de uma fração maior de microrganismos no sistema. Stabilization ponds are natural systems of domestic wastewater treatment which are being used in all regions of Brazil. In these systems the treatment occurs by biochemical, biological and physico-chemical processes that are regulated by a diversity of organisms which are responsible for the natural organic matter and nutrient recycling. This kind of system is sensitive to climatic conditions that regulate the activity of bacteria and algae involved in the treatment process. Often, the effluents produced in the stabilization pond systems present good sanitary conditions, and a satisfactory reduction in the organic matter content, however, they have limited efficiency regarding the removal of nutrients and suspend solids. In comparison to activated sludge systems that have high biomass concentrations per unit of volume, the biochemical conversions occur more slowly in the ponds, which need longer hydraulic retention times and, consequently, bigger areas. The introduction of supports into the stabilization ponds induces an increase in the contact between the microorganisms and the effluent, leading to an increase in the biomass activity in the pond and the possibility for nitrification and, consequently, a better effluent quality is obtained. The overall aim of this study is to evaluate the potential for the utilization of biofilm supports in stabilization ponds applied to domestic wastewater treatment. The methodology was carried out in four steps, three of them being in laboratory scale and one in field scale - pilot module. In the laboratory we investigated the potential of the biofilm/periphyton under partially controlled environmental conditions, the choice of the support material, the support area/pond volume ratio, the identification of the development of biomass promoted by the biofilm and the identification of the microorganisms by optical microscopy and molecular biology analyses. The ratios obtained in the different phases of laboratory experiments, allowed the study to be carried out in field scale using two ponds (area of 15m2, each). In one of them we placed 30m2 of support and this was called the biofilm pond (LB) and in the other one we did not place anything and this was called the facultative pond (LF). For 17 months of field study, we applied two distinct hydraulic retention times (10 and 20 days). The results showed that the biofilm attached to the PVC plates, the material selected in the laboratory phase, provided an increase in the pond biomass, corresponding to 25% - 57% of the biomass present in the ponds without biofilm. The area of PVC support introduced for the attachment of biofilm, twice the superficial area of the pond, contributed to a significant improvement in the treated effluent quality in terms of soluble BOD5 when the ponds operated with a 10-day HRT. Nitrification was not detected in field scale. This process was significant only when the laboratory ponds operated as tertiary ponds. In the pond with biofilm less variations occurred in the quality of the effluent when higher organic loads were applied (10-day HRT), suggesting that a higher density of active microorganisms in the pond (biofilm + plankton) was obtained, which accelerated the biodegradation process of affluent organic matter and it made the system more stable in the cases where organic loading variations were applied. The main advantage of using the biofilm ponds for wastewater treatment was found to be the significant reduction in SS concentration in the effluent produced. In 50% of the experimental steps, the LB effluent presented SS concentrations significantly lower than those observed in the LF effluent. When larger support areas were introduced in the ponds (7.5m2/m3 and 5.2m2/m3), lower SS concentrations in the final effluent were found. The introduction of supports for the microorganism attachment presented an interesting alternative for the improvement of wastewater stabilization pond treatments when they are overloaded or undersized. The supports permit the maintenance of a greater proportion of microorganisms in the system.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:26:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 213219.pdf: 6364067 bytes, checksum: 9f0f364e3c480d95cd128d856c447e58 (MD5) / Este trabalho apresenta o estudo realizado em reator de lodo ativado em batelada seqüencial no tratamento de esgoto sanitário, tendo como objetivo avaliar seu desempenho quanto à remoção biológica de carbono, nitrogênio e fósforo. A unidade piloto foi fabricada em chapa de ferro cilíndrica com dimensões de 2,0m de altura e 1,0m de diâmetro; trabalhou com volume máximo de esgoto de 1,2 a 1,4 m3. O reator foi operado seguindo o

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:55:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225278.pdf: 7186135 bytes, checksum: 1262e428d72c82c1f1c7a2d8e859843b (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T05:46:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Na suinocultura, a elevada carga de nutrientes, somada ao grande volume de dejetos, são os maiores desafios de manejo da atividade. Na maioria dos casos, a falta de áreas cultiváveis para disposição do efluente no solo exige o uso de técnicas de tratamento com capacidade de remoção de elevadas cargas de nutrientes. Nesse cenário surge o processo ANAMMOX, precedido por um sistema de nitritação parcial. O objetivo desse trabalho foi otimizar a operação de reatores com diferentes configurações com atividade ANAMMOX realizando progressão de carga por diferentes condições operacionais. Três reatores, denominados reator A, B e C, foram inoculados e partidos, em fluxo ascendente, temperatura controlada em 35 oC, concentração de OD inferior a 0,2 mg.L-1, com biomassa em suspensão, utilizado como inóculo biomassa com atividade ANAMMOX estável proveniente de um reator piloto, em diferentes concentrações. O tempo de partida do reator A, inoculado com 1 % de biomassa (v/v) foi de aproximadamente 100 dias, e dos reatores B e C, inoculados com 30 % de biomassa (v/v) foi de aproximadamente 60 dias, mostrando que é possível dar partida a reatores com baixa concentração de inóculo e que maiores concentrações reduzem significativamente o tempo de partida do sistema. Para comprovar a veracidade do processo ANAMMOX nos reatores acompanhou-se o comportamento das formas nitrogenadas, calculou-se os coeficientes estequiométricos (que ficaram próximos aos encontrados na literatura) e realizou-se análises de FISH com sonda específica (AMX 368) (com resultados positivos). Através de estudo cinético determinou-se as velocidades específicas de consumo de amônio e nitrito e produção de nitrato, que foram: µN-NH3 = 47,94 mgNNH3. gSSV-1.d-1; µN-NO2 = 59,39 mgN-NO2 -.gSSV-1.d-1 e µN-NO3 = 14,75 mgN-NO3 -.gSSV-1.d-1. Em relação à progressão de carga o processo se mostrou mais sensível ao aumento da concentração que as reduções de TRH, a máxima carga removida pelo reator A, que operou com aumento de concentração, foi 1,53 KgN.m-3.d-1, aos 331 dias de operação, sendo alimentado com 560 mgN.L-1.d-1 e com TRH de 6h, e pelo reator C, que operou com redução do TRH, foi 16,24 KgN.m-3.d-1, aos 193 dias de operação sendo alimentado com 200 mgN.L-1.d-1 e com TRH de 0,2h. / In the swine production, the high nutrient load, coupled with the large volume of wastewater, are the biggest challenges of management activity. Generally, the lack of arable land for disposal of effluent on the ground requires the use of treatment techniques capable of removing high loads of nutrients. There are numerous alternatives for nitrogen removal from wastewater, including anammox process preceded by a system of partial nitritation. The aim of this study was to optimize the operation of anammox reactors with different configurations and perform cargo progression through different operating conditions. Three reactors, called A, B and C, were inoculated and started, in upward flow, temperature controlled at 35 ° C, DO concentration below 0.2 mg L-1, with suspended biomass and used as inoculum biomass with stable anammox activity from a pilot reactor at different concentrations. The starting time of the reactor, inoculated with 1% biomass (v / v) was approximately 100 days, and the reactors B and C, inoculated with 30% biomass (v / v) was approximately 60 days, showing it is possible to start the reactors with low inoculum concentration and higher concentrations significantly reduce the start up time of the system. To prove the veracity of the anammox process in the reactors was monitored the behavior of nitrogen forms, we calculated the stoichiometric coefficients (which were close to those found in literature) and was carried of the FISH analysis with specific probe (AMX 368) (with results positive). Through the kinetic study was determined the specific consumption rates of ammonium and nitrite and nitrate production, which were µN-NH3=47,94mgN-NH3.gSSV-1.d-1; µN-NO2 = 59,39 mgN-NO2 -.gSSV-1.d-1 e µN-NO3 = 14,75 mgN-NO3 -.gSSV-1.d-1. the process was more sensitive to the increased nitrogen concentration that reductions in HRT, the maximum load removed by the reactor A, which operated with increasing concentration was 1.53 KgN.m-3.d-1, to 331 days of operation, being fed 560 mgN.L-1.d-1 and HRT of 6h, and in the reactor C, which operated with reduced HRT was 16.24 KgN.m-3.d-1, to 193 days of operation being fed 200 mgN.L-1.d-1 and HRT of 0.2 h.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:21:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 295148.pdf: 2267799 bytes, checksum: 9e13a4d305b5dcdb4f58ed362621c68f (MD5) / Altas concentrações de nitrogênio amoniacal presente nos lixiviados de aterro sanitário podem causar impactos ambientais e à saúde pública. O objetivo deste trabalho foi a remoção de amônia de lixiviado de aterro sanitário pelo processo de air stripping (arraste com ar) e sua recuperação através de absorção em solução ácida. Para issoq foi utilizada uma torre de PVC com 150 mm de diâmetro e 1,95 m de altura útil recheada com anéis tipo "raschig" de 5 cm de comprimento e 2,5 cm de diâmetro. As vazões de lixiviado testadas foram de 9, 18, 20 e 40 L/h, e as vazões de ar foram de 1.800 e 3.600 L/h. As relações entre vazão de ar e vazão de lixiviado foram de 200, 90 e 45. Também foram testados alguns produtos químicos para promover a alcalinização do lixiviado antes do processo de air stripping: hidróxido de cálcio padrão analítico; cal hidratada comercial tipo CHIII e hidróxido de sódio padrão analítico. Para recuperar a amônia foram usados 3 frascos lavadores, de vidro, contendo 2,5 L de solução de ácido fosfórico, com concentrações de 0,12 e 0,24 mol/L. Para as condições avaliadas neste trabalho, foram necessários de 9 a 21 m3 ar para cada grama de nitrogênio amoniacal removido. Os resultados mostraram que é possível remover todo o nitrogênio amoniacal do lixiviado usando air stripping. Além disso, a amônia pode ser recuperada em até 92% utilizando ácido fosfórico, gerando-se assim o fosfato de amônio.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-22T10:39:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 231746.pdf: 2771162 bytes, checksum: 31d1433cebc685f1cbba67d0ae500384 (MD5) / Os vazamentos de combustíveis significam um risco para a saúde humana dada a elevada toxicidade dos hidrocarbonetos aromáticos. A constituição da gasolina brasileira misturada com etanol faz com que seja necessário o desenvolvimento de tecnologias apropriadas para a remediação de áreas impactadas. Nesse estudo, foram avaliados os resultados de um derramamento controlado de gasolina brasileira durante 6 anos e meio de monitoramento em 45 poços multiníveis. As massas dos compostos BTEX, etanol, subprodutos metabólicos e oxigênio dissolvido foram calculadas através da interpolação de dados, comparando-se três métodos de interpolação: mínima curvatura, inverso da distância ponderada e regressão polinomial. A escolha do melhor método foi realizada através do erro médio quadrático (RMSE). A mínima curvatura foi o método que apresentou o melhor resultado para aproximadamente 90% das coletas e níveis de profundidades de todas as variáveis analisadas. Por meio da avaliação da distribuição espacial com a krigagem indicativa foi possível acompanhar a variação dos parâmetros geoquímicos no meio monitorado (formação de zonas anaeróbias, de zonas fortemente redutoras, de zonas ácidas, acúmulo de íon ferro (II), metano e acetato) e a migração e biodegradação dos substratos (etanol e compostos BTEX). Em relação ao uso dos receptores de elétrons e subprodutos metabólicos na biodegradação da mistura BTEX/etanol, foram identificadas quatro fases distintas: predominância da respiração aeróbia (0-5 meses), predominância da ferro-redução (5-16 meses), concomitância da ferro-redução e metanogênese (16-32 meses) e predominância da metanogênese após 32 meses. Enquanto a biodegradação do etanol envolveu as três primeiras fases, a biodegradação dos compostos BTEX ocorreu preponderantemente por processos metanogênicos. A presença do etanol na mistura com os contaminantes tóxicos (BTEX) causou dois efeitos importantes. Inicialmente, o etanol teve um efeito negativo pela sua preferencial degradação e pela sua grande demanda de receptores de elétrons, o que impediu a degradação dos contaminantes BTEX. O efeito positivo é a formação de uma biobarreira reativa natural, gerada pela degradação do etanol, que impediu o avanço da pluma e também acelerou a taxa de degradação dos compostos BTEX dissolvidos na água subterrânea. A exaustão do etanol, aos 32 meses de monitoramento, e a significativa redução de mais de 90% da máxima massa dos compostos BTEX dissolvida no meio, aos 79 meses, associadas ao uso dos receptores de elétrons e acúmulo dos subprodutos metabólicos, demonstraram a eficácia da atenuação natural monitorada para contaminações sem riscos imediatos a receptores.

Made available in DSpace on 2012-09-06T01:10:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 826.pdf: 859257 bytes, checksum: 37e07b951bdc6d6335a2ecbb6e5677e0 (MD5) Previous issue date: 2005 / Os atuais níveis de atendimento dos serviços de saneamento no Brasil, principalmente a disposição segura dos esgotos, têm levado grande parte da população à condições de saúde abaixo de um nível adequado. A solução para estes problemas passa necessariamente pela implementação de sistemas de tratamento adequados à realidade do país, ou seja, baratos e de simples operação e manutenção. A técnica aqui avaliada, de wetlands construídos, se enquadra nestes requisitos e mostrou bons resultados durante o período de monitoramento. A metodologia foi baseada na análise da eficiência, através de parâmetros físico-químicos e microbiológicos de qualidade de água, de um sistema de wetland construído de fluxo subsuperficial tratando esgoto séptico de um centro de pesquisa localizado na Ilha Grande, sudoeste do Estado do Rio de Janeiro. Os resultados mostraram remoções satisfatórias para DQO (29 - 87 por cento); DBO (44 - 88 por cento); turdidez (73 95 por cento); e ovos de helmintos (ausência em todos amostras para o efluente), mas insatisfatórios para fósforo(-7 31 por cento) e indicadores microbiológicos, coliformes totais (72 99,86 por cento) e Escherichia coli (69 99,98 por cento). O suprimento de oxigênio para o meio mostrou-se insuficiente ou mal distribuído, ocasionando baixa taxa de nitrificação e conseqüentemente pouca remoção para NTK (17 33 por cento) e NH3 (0 73 por cento). Todavia, a grande perda líquida do esgoto pela evapotranspiração reduziu em muito a vazão na saída do tratamento, e ofereceu um descarte seguro para o corpo receptor. De acordo com estes resultados, sistemas wetlands construídos se constituem como boas opções para o tratamento de esgotos domésticos, mas necessitando de uma processo de desinfecção posterior para assegurar condições de descarte que não ofereçam riscos de contaminação fecal.

Made available in DSpace on 2012-09-06T01:11:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 174.pdf: 1403688 bytes, checksum: 4b9a066b6f5dec4641d36320376fa39b (MD5) Previous issue date: 2000 / Investiga a concentraçao de metais pesados e o processo de higienizaçao do lodo com cal em termos de sua eficiência na eliminaçao de patógenos das estaçoes de tratamento de esgotos da Ilha do Governador e Penha no Estado do Rio de Janeiro, visando sua reciclagem como insumo agrícola. No processo de higienizaçao foram avaliados três parâmetros microbiológicos: coliformes totais, coliformes fecais e salmonela. Na calagem foi incorporado ao lado dose de 50 por cento de seu peso seco, o que manteve o pH da mistura sempre igual ou superior a 12. Os metais pesados determinados no lodo bruto e no lodo calado foram os seguintes: cádmio, cobre, zinco, níquel, cromo e chumbo. Visando sua reciclagem como insumo agrícola o trabalho eselece uma comparaçao entre limites legais vigentes em outros países para os poluentes retidos no lodo das estaçoes de tratamento de esgotos e as concentraçoes que foram encontradas, para os mesmos poluentes, nos lodos das estaçoes de tratamento de esgoto da Ilha do Governador e Penha.

Made available in DSpace on 2012-09-06T01:12:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 675.pdf: 1072757 bytes, checksum: ab59aa2a71cc6ff12012aa209c0aa5af (MD5) Previous issue date: 2004 / Inegavelmente os custos e a complexidade de alguns dos principais processos de tratamento de esgotos sanitários dificultam sua aplicação, de forma mais efetiva, nas diversas localidades do território nacional. A Pesquisa Nacional do Saneamento Básico, publicada em 2002 pelo IBGE Instituto Brasileiro de Geoia e Estatística, aponta para um percentual ínfimo de distritos que contam com algum tipo de tratamento de seus esgotos. Tem-se, ainda, que 91 por cento dos municípios brasileiros possuem população menor que 50.000 habitantes. Esta condição claramente pressupõe uma maior dificuldade da municipalidade dispor de recursos financeiros e corpo técnico qualificado para instalar e operar estações de tratamento de esgotos. Nesse sentido, este trabalho pretende contribuir para a pesquisa e o desenvolvimento de tecnologias simplificadas e de baixo custo para tratamento de esgotos sanitários. O sistema em estudo é a associação de um Reator Anaeróbio de Manta de Lodo e Fluxo Ascendente a um Filtro Biológico, cujo meio suporte é proveniente do refugo de uma indústria de embalagens plásticas, produto alternativo e de elevada disponibilidade na região do estudo. Para a realização dos estudos foi montado um modelo reduzido do sistema proposto, que foi monitorado para avaliação de sua eficiência, com o objetivo de que o sistema viesse a ser uma alternativa de baixo custo capaz de atender a padrões restritivos de lançamento de efluentes. Foram comparados sistemas com e sem recirculação de lodo, verificando-se a influência dessa recirculação sobre o tratamento. Embora o modelo não tenha, durante a fase experimental, respondido da forma esperada, a literatura técnica mostra que a solução anaeróbia-aeróbia, de modo geral, produz um efluente de qualidade compatível com as normas ambientais, devendo-se realizar novos estudos com vistas ao fortalecimento do sistema estudado como alternativa viável de tratamento de esgotos mesmo para legislações mais exigentes.