The objective of this study is to remove turbidity originating from algae present in oxidation ponds effluents by an easy and inexpensive method. For this reason, a novel lab-scale Step Feed Dual Treatment (SFDT) process was constructed and the efficiency of trickling filter (TF) to remove algae and organic matter was investigated. SFDT process developed in this study is the unique, inexpensive and new system to scavenge algae from oxidation pond effluents. In this system, influent is first treated in a stabilization pond, and subsequently they directed to a TF, so as to provide a dual treatment. Moreover, some fraction of the raw influent was directly sent to TF to maintain a steady biofilm on the TF medium. Stabilization pond was not simulated in the experimental set-up as the main objective of the study is to observe TF ability to scavenge algae from pond effluent. To determine the magnitude of the effect of individual operational parameters (hydraulic loading rate, influent COD and chlorophyll-a concentration) and of their combinations on organics and particle removal efficacy an experimental design was followed. Experiments consistent with twolevel factorial design with three variables (23) were performed. Hydraulic loading rate (HLR) (0.5-2 m3/m2.day), influent COD (150-550 mg/l) and influent chlorophyll-a concentrations (Chl-a) (250-600 &micro / g/l) were selected as independent variables. The COD and algae removal (as Chl-a) were selected as dependent variables. Data obtained from the experiments showed that when HLR (m3/m2.day) was increased from 0.5 to 2, Chl-a, NTU, SS and COD removals were decreased, however, more than 85 % removal was attained in each case, except for COD. The lowest removal efficiencies were obtained for all the quality parameters when hydraulic loading was increased to 4 m3/m2.day. It was observed that in general removal percentages for turbidity, Chl-a, SS and COD increased considerably with the decreasing hydraulic loading rate. Highest removals were obtained at lowest HLR. The removal of algae in TF was presumably due to both flocculation (due to algal and bacterial EPS production) and degradation (through bacterial activity) of algae. In conclusion, trickling filter produced clear effluents, with less than 2 NTU, for most of the cases.

Esta pesquisa propôs o desenvolvimento de um sistema de biofiltros submersos, modificados com base na configuração de filtros de pedra, visando o pós-tratamento do efluente de lagoas de estabilização, inicialmente para a remoção de algas. A modificação consiste na variação das alturas da camada filtrante e na colocação de tampa na superfície do BS, evitando o acesso da luz. O esgoto tratado captado na lagoa de maturação foi feito em duas profundidades – a 60 cm de profundidade da superfície da lagoa (denominada zona superficial) e a 180 cm de profundidade da superfície da lagoa (denominada zona intermediárias). O experimento foi composto por 8 BS sendo 4 BS alimentados pelo esgoto captado na zona superficial (60 cm) e outros 4 BS alimentados pela esgoto captado na zona intermediária (180 cm). Foi utilizado, como recheio dos biofiltros submersos, pedra brita nº 3, nas seguintes alturas de camada filtrante: 50 cm, 100 cm, 150 cm e 200 cm, tendo por objetivo avaliar a influência deste fator sobre a eficiência de remoção de algas mediante análise de Clorofila a, e outras 16 variáveis de qualidade associadas neste estudo. Concluiu-se que a extração a partir da zona superficial da lagoa de maturação, e uma profundidade de leito entre 150 cm e 200 cm, foram os parâmetros operacionais que levaram a um melhor desempenho global dos biofiltros submersos modificados, e mais especificamente quanto às seguintes variáveis: Clorofila a, DQO (Demanda Química de Oxigênio), DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) e sólidos totais. / This research proposed the development of a submerged bio filters system, modified based in rock filters configuration, aiming the post treatment of the effluent of stabilization lagoons, for algae removal first. The modification consists invariance of the heights of the filter layer and the cover placed on the surface of the BS, preventing access of light. The treated sewage captured in the maturation lagoon was made at two depths – at 60cm depth of the lagoon surface (called superficial zone) and at 180cm depth of the lagoon surface (called intermediary zone). The experiment consisted of 8 BS, with 4 BS being fed by sewage captured in the superficial zone (60 cm) and other 4 BS fed by sewage captured in the intermediary zone (180 cm). It was used, as a stuff of submerged biofilters, rock number three, at the following heights of filtering layers: 50 cm, 100 cm, 150 cm e 200 cm, aiming to evaluate the influence of this factor over algae removal efficiency towards chlorophyll a, and other 16 quality variables associated in this study. It was concluded that the collecting from superficial zone of the maturation lagoon, and a layer depth between 150 cm e 200 cm, were the operational parameters that lead to a better overall performance of modified submerged biofilters, and more particularly to the following variables: Chlorophyll a, COD (Chemical Oxygen Demand), BOD (Biochemical Oxygen Demand) and total solids.

Nessa pesquisa são relatados os resultados da determinação das concentrações de microcistina e de biomassa algal após as várias etapas de tratamento de amostras de água coletadas junto ao reservatório de Barra Bonita-SP visando obtenção de água potável. O tratamento foi realizado em escala de laboratório com e sem aplicação de carvão ativado em pó (CAP) e as etapas foram: coagulação com aplicação de cloreto férrico, sedimentação, filtração em papel de filtro. Foi possível observar que a pré-clarificação desse tipo de água por coagulação seguida de sedimentação requereu dosagens relativamente elevadas de cloreto férrico (80 mg/L), tendo sido verificada eficiência muito baixa de remoção de microcistina nas etapas de tratamento por sedimentação seguida de filtração, quando não foi aplicado CAP. Apenas com a aplicação de CAP a microcistina foi reduzida à níveis que atendessem os padrões de potabilidade previstos na Portaria 518/04 (concentração menor que 1 &#956g/L). A determinação de microcistina pelo método que utiliza Imunoadsorventes Ligados à Enzima (ELISA) mostrou-se uma ferramenta útil e confiável para detectar e quantificar essa toxina, embora ainda apresente custo relativamente elevado. / This report presents the results of the quantification of microcystins and algae biomass concentrations after treatment of water samples taken from the Barra Bonita reservoir, for production of potable water. Bench-scale tests were carried out with and without powdered activated carbon (PAC) and the treatment processes used were: coagulation with ferric chloride (FeCl3), sedimentation and filtration with paper filter. It was determined that pre-clarification followed by sedimentation required substantial dosages of ferric chloride (80 mg/L). The removal of microcystins using sedimentation followed by filtration was ineffective without PAC. The use of PAC is required to produce water that meets current potability standards for microcystins removal as specified in Decree 518/04 (concentration less than 1 &#956g/L). Analysis of microcystins using the Enzime-Linked Immunosorbent Assay Method (ELISA) has proven to be an effective and reliable procedure to detect and quantify this toxin, although relatively expensive.

Esta pesquisa propôs o desenvolvimento de um sistema de biofiltros submersos, modificados com base na configuração de filtros de pedra, visando o pós-tratamento do efluente de lagoas de estabilização, inicialmente para a remoção de algas. A modificação consiste na variação das alturas da camada filtrante e na colocação de tampa na superfície do BS, evitando o acesso da luz. O esgoto tratado captado na lagoa de maturação foi feito em duas profundidades – a 60 cm de profundidade da superfície da lagoa (denominada zona superficial) e a 180 cm de profundidade da superfície da lagoa (denominada zona intermediárias). O experimento foi composto por 8 BS sendo 4 BS alimentados pelo esgoto captado na zona superficial (60 cm) e outros 4 BS alimentados pela esgoto captado na zona intermediária (180 cm). Foi utilizado, como recheio dos biofiltros submersos, pedra brita nº 3, nas seguintes alturas de camada filtrante: 50 cm, 100 cm, 150 cm e 200 cm, tendo por objetivo avaliar a influência deste fator sobre a eficiência de remoção de algas mediante análise de Clorofila a, e outras 16 variáveis de qualidade associadas neste estudo. Concluiu-se que a extração a partir da zona superficial da lagoa de maturação, e uma profundidade de leito entre 150 cm e 200 cm, foram os parâmetros operacionais que levaram a um melhor desempenho global dos biofiltros submersos modificados, e mais especificamente quanto às seguintes variáveis: Clorofila a, DQO (Demanda Química de Oxigênio), DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) e sólidos totais. / This research proposed the development of a submerged bio filters system, modified based in rock filters configuration, aiming the post treatment of the effluent of stabilization lagoons, for algae removal first. The modification consists invariance of the heights of the filter layer and the cover placed on the surface of the BS, preventing access of light. The treated sewage captured in the maturation lagoon was made at two depths – at 60cm depth of the lagoon surface (called superficial zone) and at 180cm depth of the lagoon surface (called intermediary zone). The experiment consisted of 8 BS, with 4 BS being fed by sewage captured in the superficial zone (60 cm) and other 4 BS fed by sewage captured in the intermediary zone (180 cm). It was used, as a stuff of submerged biofilters, rock number three, at the following heights of filtering layers: 50 cm, 100 cm, 150 cm e 200 cm, aiming to evaluate the influence of this factor over algae removal efficiency towards chlorophyll a, and other 16 quality variables associated in this study. It was concluded that the collecting from superficial zone of the maturation lagoon, and a layer depth between 150 cm e 200 cm, were the operational parameters that lead to a better overall performance of modified submerged biofilters, and more particularly to the following variables: Chlorophyll a, COD (Chemical Oxygen Demand), BOD (Biochemical Oxygen Demand) and total solids.

Nessa pesquisa são relatados os resultados da determinação das concentrações de microcistina e de biomassa algal após as várias etapas de tratamento de amostras de água coletadas junto ao reservatório de Barra Bonita-SP visando obtenção de água potável. O tratamento foi realizado em escala de laboratório com e sem aplicação de carvão ativado em pó (CAP) e as etapas foram: coagulação com aplicação de cloreto férrico, sedimentação, filtração em papel de filtro. Foi possível observar que a pré-clarificação desse tipo de água por coagulação seguida de sedimentação requereu dosagens relativamente elevadas de cloreto férrico (80 mg/L), tendo sido verificada eficiência muito baixa de remoção de microcistina nas etapas de tratamento por sedimentação seguida de filtração, quando não foi aplicado CAP. Apenas com a aplicação de CAP a microcistina foi reduzida à níveis que atendessem os padrões de potabilidade previstos na Portaria 518/04 (concentração menor que 1 &#956g/L). A determinação de microcistina pelo método que utiliza Imunoadsorventes Ligados à Enzima (ELISA) mostrou-se uma ferramenta útil e confiável para detectar e quantificar essa toxina, embora ainda apresente custo relativamente elevado. / This report presents the results of the quantification of microcystins and algae biomass concentrations after treatment of water samples taken from the Barra Bonita reservoir, for production of potable water. Bench-scale tests were carried out with and without powdered activated carbon (PAC) and the treatment processes used were: coagulation with ferric chloride (FeCl3), sedimentation and filtration with paper filter. It was determined that pre-clarification followed by sedimentation required substantial dosages of ferric chloride (80 mg/L). The removal of microcystins using sedimentation followed by filtration was ineffective without PAC. The use of PAC is required to produce water that meets current potability standards for microcystins removal as specified in Decree 518/04 (concentration less than 1 &#956g/L). Analysis of microcystins using the Enzime-Linked Immunosorbent Assay Method (ELISA) has proven to be an effective and reliable procedure to detect and quantify this toxin, although relatively expensive.

nÃo hà / A composiÃÃo, variaÃÃo semanal, e avaliaÃÃo de remoÃÃo de biomassa fitoplanctÃnica por FlotaÃÃo com Ar Dissolvido de um sistema de lagoas de estabilizaÃÃo da EstaÃÃo de Tratamento de Esgoto de Aquiraz â CE foi estudada durante o perÃodo de maio a dezembro de 2011. Analisando-se dados de eficiÃncia de remoÃÃo de SÃlidos, DQO, DBO, Turbidez, Coliformes e densidade de organismos. Qualitativamente o fitoplÃncton apresentou-se composto por 36 tÃxons especÃficos, distribuÃdos por 14 clorofÃceas, 11 euglenofÃceas, 7 cianobactÃrias, 2 bacilariofÃceas, uma criptofÃcea e apenas uma clamidofÃcea. Apesar do nÃmero de espÃcies de algas verdes, o destaque em densidadade e frequÃncia foi de Planktotrhix agardhii, espÃcie conhecida como produtora de toxinas, dominando durante todo o perÃodo estudado. Esta espÃcie foi suplantada em pouquÃssimas semanas por algas verdes cocÃides. Ocorreu decrÃscimo do nÃmero de classes entre as lagoas ao longo da pesquisa com reduÃÃo e piora da riqueza de espÃcies entre as lagoas, culminando com a concentraÃÃo de mais de 90% da composiÃÃo dos organismos pertencentes a uma Ãnica espÃcie de cianobactÃria. Cyanophyceae foram encontradas com mÃdias de 7,9x105 a 1,6 x 106 org./mL. Os resultados sÃo preocupantes no que tange à potencialidade tÃxica da espÃcie dominante e que à lanÃada no Rio Pacoti alÃm de as lagoas se comportarem como estoque de hormogÃnios e replicaÃÃo desses organismos para o ambiente. Nos ensaios de remoÃÃo, o efluente da Lagoa de MaturaÃÃo B possuÃa 5,7 x 104 ind/mL, 132 NTU de turbidez, 4,8x103 NMP de E. coli. Os testes de flotaÃÃo com ar dissolvido mostram-se promissores. ApÃs flotaÃÃo, caÃram para 291,4 org/L, 2,7 NTU, 102NMP de E. Coli/100mL. A menor eficiÃncia foi de DBO, alcanÃando mÃdias de 73%. A DQO foi removida em 80%. A flotaÃÃo teve que ser auxiliada por coagulantes. Foi removido 98% dos organismos fitoplanctÃnicos, 98,8% de coliformes e 98% da turbidez. E. coli foi reduzida em duas unidades logarÃtmicas, resultando em <600 NMP/100mL. A baixa concentraÃÃo bacteriana permite indicar, apÃs desinfecÃÃo simples, o reÃso para fins de irrigaÃÃo urbana, lavagem de automÃveis e outros usos de contato humano restrito. / The composition, weekly change, and evaluation of removal of phytoplankton biomass by Dissolved Air Flotation with a system of stabilization ponds Station Wastewater Treatment Aquiraz - EC was studied during the period from May to December 2011. Analyzing data removal efficiency of solids, COD, BOD, Turbidity, Coliform and density of organisms. Qualitatively the phytoplankton is composed of 36 specific taxa spread over 14 green algae, 11 euglenoids, 7 cyanobacteria, 2 bacilariofÃceas, 1 criptofÃcea and only one clamidofÃcea. Although the number of species of green algae, the highlight densidadade and frequency was Planktotrhix agardhii, species known as producing toxins, dominating throughout the study period. This species has been supplanted in a very few weeks a coccoid green algae. Decrease occurred in the number of classes among the ponds along the survey reduction and worsening of species richness among lakes, culminating with the concentration of more than 90% of the composition of organisms belonging to a single species of cyanobacteria. Cyanophyceae were found with averages of 7.9 x105 to 1.6 x 106 org./mL. The results are worrying regarding the toxic potential of the dominant species and is thrown into the River Pacoti plus ponds behave like stock hormogon and replication of these organisms to the environment. In tests of removal, effluent Maturation Pond had 5.7 x 104 ind / mL, 132 NTU turbidity, 4,8 x103 NMP E. coli. The flotation tests with dissolved air show to be promising. After flotation, fell to 291,4 org/L, 2.7 NTU, 102 NMP E. Coli/100mL. The lowest efficiency of BOD, reaching averages of 73%. The COD was removed at 80%. Flotation had to be helped by coagulants. Was removed 98% of the phytoplanktonic organisms, 98.8% of fecal and 98% turbidity. E. coli was reduced by two logarithmic units, resulting in <600 NMP/100mL. The low bacterial concentration allows state after simple disinfection, reuse for irrigation, urban car washing and other uses of human contact restricted.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:03:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CeresVCD_DISSERT.pdf: 2077286 bytes, checksum: e92bca4faf414c0d0c184dc10f694c85 (MD5) Previous issue date: 2013-05-24 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Experience in the use of stabilization ponds shows that this is a system with low cost, easy operation and maintenance and suitable for tropical countries. One of its disadvantages is due to high concentrations of suspended solids, mainly due to algal biomass in the effluents. Accordingly, the dissolved air flotation has been shown to be an efficient post-treatment technology. However, the efficiency of this process is related to coagulation and flocculation steps, as well as the adjustment of the involved variables in the process. The objective of this work was to evaluate the algae removal efficiency from wastewater stabilization ponds and the influence of the factors involved in the process using dissolved air flotation. For this, we used primary facultative and maturation effluents of ETE Ponta Negra in Natal. We did tests of coagulation, flocculation and flotation with the samples, using the equipment flotatest. In this process were tested coagulants aluminum sulfate and ferric chloride, and varied the factors pH, coagulant concentration, polymer concentration and rate of recirculation. At the end of the experiments were analyzed turbidity, suspended solids, color, COD and chlorophyll "a". These results were submitted to descriptive statistics to verify the efficiency of the process in general, and regression analysis to identify models that describe the process and demonstrate the factors that have greater influence on flotation. After step methodology, high values were found removal efficiency of suspended solids, reaching values greater than 90% in the best cases. It was concluded that flotation is more efficient in the facultative pond effluent using ferric chloride, and the variability of algae may negatively influence the process. Regression analyzes showed that pH is the most influential variable in the coagulation-flocculation-flotation, and its optimal value among the tested is 5.5 for both coagulants / A experi?ncia no uso de lagoas de estabiliza??o mostra que esse ? um sistema que apresenta baixo custo, f?cil opera??o e manuten??o e adequado a pa?ses tropicais. Apesar disso, uma de suas desvantagens est? relacionada ?s elevadas concentra??es de s?lidos suspensos, devido principalmente ? biomassa das algas nos efluentes. Com o objetivo de remover tais algas, a flota??o por ar dissolvido tem se mostrado como uma eficiente t?cnica de p?s-tratamento. No entanto, a efici?ncia desse processo est? relacionada ?s etapas de coagula??o e flocula??o pr?vias, bem como ao ajuste das vari?veis envolvidas no processo. Nesse contexto, o presente trabalho objetivou avaliar a efici?ncia de remo??o de algas de efluente de lagoas de estabiliza??o bem como a influ?ncia dos fatores envolvidos utilizando o processo de flota??o por ar dissolvido. Para isso, foi utilizado efluente das lagoas facultativa prim?ria e de matura??o da ETE Ponta Negra, em Natal. As amostras coletadas foram submetidas a ensaios de coagula??o, flocula??o e flota??o com vistas ? remo??o de s?lidos suspensos, utilizando-se o equipamento flotateste. Nesse processo foram testados os coagulantes sulfato de alum?nio e cloreto f?rrico, e variados os fatores pH, concentra??o de coagulante, concentra??o de pol?mero e taxa de recircula??o da ?gua saturada. Ao fim dos experimentos, foram analisados turbidez, s?lidos suspensos, cor, DQO e clorofila a . Esses resultados foram submetidos a estat?stica descritiva para verifica??o da efici?ncia do processo em geral, e an?lise de regress?o para identificar modelos que descrevam o processo e demonstrem os fatores que apresentam maior influ?ncia na flota??o. Ap?s o desenvolvimento dos ensaios, foram encontradas altas efici?ncias de remo??o de s?lidos suspensos, chegando a valores superiores a 90% nos melhores casos. Concluiu-se que a flota??o ? mais eficiente no efluente de lagoa facultativa utilizando-se o cloreto f?rrico, e que a variabilidade de algas pode influenciar negativamente no processo. As an?lises de regress?o demonstraram que o pH ? a vari?vel de maior influ?ncia na coagula??o-flocula??o-flota??o, sendo que o seu valor ?timo dentre os testados foi 5,5 para os dois coagulantes