O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da adição de alcalinidade, da concentração da glicose e da taxa de carregamento orgânico na produção de hidrogênio e ácidos orgânicos em reator anaeróbio de leito fluidificado (RALF), contendo argila expandida (2,8 - 3,35 mm) como material suporte para adesão microbiana. Foram utilizados oito reatores idênticos, sendo quatro deles operados sem adição de alcalinidade, e com concentração de glicose de 2000, 4000, 10000 e 25000 mg/L, respectivamente. Outros quatro reatores operados com adição de alcalinidade, e com as mesmas concentrações de glicose cada um. Os reatores foram inoculados com lodo anaeróbio pré-tratado termicamente, operado com tempo de detenção hidráulica (TDH) decrescente de 8 h a 1 h à temperatura controlada de 30°C. Foi constatada produção volumétrica de hidrogênio máxima de 1,58 L/h.L, para o reator operado com 10000 mg/L de glicose com adição de alcalinidade (R10CA) e um rendimento máximo de 2,52 mol \'H IND.2\'/mol glicose, para o reator operado com 4000 mg/L de glicose com adição de alcalinidade (R4CA). O biogás produzido foi composto de \'H IND.2\' e \'CO IND.2\'. Em ambos os reatores, o conteúdo de hidrogênio aumentou com a redução do TDH de 8 h para 1 h, alcançando valor máximo de 77%, para o reator operado com 4000 mg/L sem adição de alcalinidade (R4SA). Os reatores operados com altas concentrações de glicose produção de hidrogênio, o qual predominou o ácido acético e butírico. Neste mesmo reator, o rendimento da produção de hidrogênio foi superior aos outros reatores. As análises de clonagem e sequenciamento do consórcio bacteriano revelaram semelhanças com Clostridium, Klebsiella, Enterobacter e bactérias não cultivadas. / This study evaluated the effect alkalinity addition, glucose concentration and organic loading rate in the hydrogen production and organic acids in an anaerobic fluidized bed reactor (AFBR), containing expanded clay (2.8 - 3,35 mm) as support material for microbial adhesion. We used eight identical reactors, four of them operated without the addition of alkalinity, and concentration of glucose in 2000, 4000, 10000 and 25000 mg/L, respectively. Another four reactors operated with the addition of alkalinity, and with the same concentrations of glucose each. The reactors were operated with hydraulic retention times (HRT) ranging from 8 h at 1 h, and temperature of 30°C. It has been found for hydrogen production rate maximum 1.58 L/h.L for the reactor operated with 10000 mg/L glucose with the addition of alkalinity (R10CA) and a maximum yield of 2.52 mol \'H IND.2\'/mol glucose to the reactor operated with 4000 mg/L glucose with the addition of alkalinity (R4CA). The biogas produced was composed of \'H IND.2\' and \'CO IND.2\'. In both reactors, the hydrogen content increased with the reduction of HRT of 8 h at 1 h, reaching a maximum of 77% for the reactor operated from 4000 mg/L without added alkalinity (R4SA). The reactors operated with high glucose concentrations (10000 mg/L and 25000 mg/L) had higher proportions of solvents such as soluble metabolites. There was a linear correlation between the hydrogen production rate and organic loading rate in all reactors. The yield, the hydrogen production rate and distribution of soluble metabolites in both reactors, were influenced by the glucose concentration. The reactor operated with 4000 mg/L and addition of alkalinity, presented the most favorable distribution of soluble metabolites to hydrogen production, which was predominant acetic and butyric acid. In the same reactor, the hydrogen yield was higher than other reactors. The cloning and sequencing analysis bacterial consortium revealed the presence of Clostridium, Klebsiella, Enterobacter and uncultivated bacteria.

Este trabalho apresenta e discute os resultados obtidos na operação de um reator anaeróbico com manta de lodo (UASB) de 10,5 L, alimentado continuamente com substrato sintético (DQO = 2000 mg/L) e submetido ao aumento progressivo da concentração de sulfato (de 25 a 10000 mg \'SO IND.4\'POT.2-\'/L). A vazão de 16 L/dia, corresponde ao tempo de detenção hidráulico (e) de 15,6 h foi mantida constante durante os 10 meses do experimento. O monitoramento da operação do reator incluiu a determinação dos principais parâmetros do processo, visando detectar a inibição da metanogênese pelas bactérias redutoras de sulfato (BRS) que competem, com as metanogênicas, pelos mesmos substratos. Constatou-se estimulação do processo até a concentração de 400 mg \'SO IND.4\'POT.2-\'/L, a partir da qual ocorreram sequencias de quedas de eficiência seguidas de recuperação do reator, mantendo sempre a eficiência média de remoção de DQO acima de 80%. Embora a atividade metanogênica tenha sido parcialmente afetada, os balanços de \'SO IND.4\'POT.2-\' mostraram que a redução do sulfato não foi o principal responsável pela inibição ocorrida. / This thesis presents and discuss the results obtained during the operation of a 10.5 L upflow sludge blanket reactor, continuously fed with synthetic substrate (COD = 2,000 mg/L), which was subjected to step-increase of sulfate concentrations ranging from 25 to 10,000 mg \'SO IND.4\'POT.2-\'/L. The flow-rate of 16 L/d corresponding to a hydraulic detention of 15.6 h, was kept constant throughout the 10 months of experimentation. Operation monitoring included the determination of the main process parameters, aiming to detected the inhibition of lhe methanogenesis by the sulfate reducing bacteria (SRB) which autocompete the methanogens in the presence of common substrates. Stimulation effects were obseved up to the sulfate concentration of the 400 mg.\'SO IND.4\'POT.2-\'/L. Further on, sequences of falls of efficiency followed by restoration of the reactor performance defined the behavior pattern of the reactor, which maintained an average COD removal efficiency higher than 80%. Although the methanogenic activity has been parcially affected, \'SO IND.4\'POT2-\' balances showed that the sulfate reduction activity was not the main process responsible for such inhibition.

A remoção do surfactante Alquilbenzeno Linear Sulfonado (LAS) de água residuária de lavanderia comercial foi estudada em EGSB (Expanded granular sludge bed). Essa água residuária foi diluída em esgoto sanitário. O volume útil do reator era de 1,8 L. Toda a operação ocorreu em condições mesofílicas, para TDH (tempo de detenção hidráulica) de 36 horas, velocidade ascensional de 4 m/h e vazão de recirculação de 8,5 L/h. A água residuária de lavanderia era diluída até que se atingisse aproximadamente 20 mg/L de LAS na alimentação do reator. O sistema foi operado em três fases. Na primeira fase de operação usou-se água de abastecimento para diluir a água residuária de lavanderia; na segunda fase utilizou-se uma mistura de água de abastecimento e esgoto sanitário para diluição da água residuária de lavanderia, sendo que 50 % da composição era esgoto sanitário; e, por fim, na última fase de operação utilizou-se apenas esgoto sanitário como diluente da água residuária. Na primeira fase foi necessária adição de bicarbonato de sódio como agente tamponante. Em todas as fases aplicou-se DQO (demanda química de oxigênio) e LAS afluente de 341 ± 216 mg/L e 18,8 ± 7,3 mg/L, respectivamente. A adição do esgoto sanitário afetou a remoção do surfactante, o que na fase inicial (Fase I) representou 77,2 ± 14,9 % e na fase final (Fase III) passou a ser 55,3 ± 18,4 % de remoção de LAS. No entanto, ao passo que a remoção de LAS diminuiu, a remoção de DQO aumentou de 57 ± 16 % para 65 ± 10 %, respectivamente, para a Fase I e Fase III. Além disso, devido a adição de esgoto sanitário verificou-se aumento do tamanho dos grânulos, de 3,67 ± 1,83 mm (Fase I) para 4,97 ± 1,99 mm (Fase II); e também da concentração de sólidos totais no reator, de 5,79 g/L (Etapa I) para 9,50 g/L (Fase III). Por meio do balanço de massa de LAS verificou-se remoção de 69 % de LAS, sendo que 67 % foram removidos por degradação e 2 % por adsorção do mesmo na biomassa. Por fim, por meio das análises por CG/EM (Cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas) observou-se 17 substâncias no afluente e apenas 4 no efluente, tais como, mercaptanas, hidrocarbonetos, aminas e amidas. A maioria delas são tóxicas aos organismos aquáticos e estão presentes em produtos de limpeza e higiene pessoal. / The removal of the surfactant Linear Alkylbenzene Sulfonate (LAS) of wastewater of a commercial laundry was studied in an EGSB (Expanded granular sludge bed). This wastewater was diluted in sewage. The useful volume of the reactor was of 1,8 L. The whole operation occurred on mesophilic conditions, to HRT (Hydraulic Retention Time) was 36 hours, the upflow speed of 4 m/h and recirculation flow of 8,5 L/h. The laundry waste water was diluted until achieve 20 mg/L of LAS on the reactor feed. The system was operated in three stages. In the first operation stage water supply was used to dilute the wastewater laundry; in the second stage used a mixture of water supply and sewage for dilution of wastewater laundry and 50 % of the composition was sewage; and finally, in the last stage of operation is only used sewage as a diluent of wastewater. In the first stage was required addition of sodium bicarbonate as buffering agent. All the stages was applied COD (Chemical oxygen demand) and LAS influent 341 ± 216 mg/L and 18,8 ± 7,3 mg/L, respectively. The addition of sewage affected the surfactant removal, which on the first stage (Stage I) represented 77,2 ± 14,9 % and on the final stage (Stage III) became 55,3 ± 18,4 % of LAS removal. However, while removing of LAS decreased the COD removal increased from 57 ± 16 % to 65 ± 10 %, respectively, to Stage I and Stage III . Furthermore, due to the addition of sewage was checked an increased on the size of the grain from 3,67 ± 1,83 mm (Stage I) to 4,97 ± 1,99 mm (Stage II); and also the concentration of total solids into the reactor, from 5,79 g/L (Stage I) to 9,50 g/L (Stage III). By mass balance LAS was found a remove of 69 % of LAS, wherein 67 % were removed by degradation and 2 % by adsorption of the surfactant in the biomass. Finally, through analysis by GC/MS (gas chromatograph/mass spectrometry) 17 substances were observed in the influent and only 4 in the effluent, such as, mercaptans, hydrocarbons, amines and amides. Most of them are toxic to aquatic organisms and are present in cleaning products and personal hygiene.

Neste trabalho, avaliou-se o uso do tratamento anaeróbio termofílico (55 graus Celsius) e mesofílico (35 graus Celsius) de vinhaça de cana-de-açúcar em um reator contendo biomassa imobilizada operado em bateladas seqüenciais (ASBBR). O reator foi preenchido com matrizes de espuma de poliuretano inoculado com lodo granular de um reator UASB que era operado a 35 graus Celsius e tratava água residuária de um abatedouro de aves. A agitação era promovida por agitador mecânico a 300 rpm. O tempo de ciclo do reator termofílico foi alterado nas diferentes fases operacionais em função das diferentes concentrações de vinhaça aplicadas, enquanto que o tempo de ciclo do reator mesofílico foi mantido em 24 horas. O monitoramento do reator foi feito determinando-se os teores de demanda química de oxigênio (DQO), acidez volátil total, alcalinidade a bicarbonato e valor do pH de amostras do afluente e efluente, bem como ao longo do ciclo. Foram efetuados também exames microscópicos para avaliar o desenvolvimento e alterações na composição da biomassa. Na fase de adaptação do lodo à temperatura termofílica, o reator foi alimentado com vinhaça com 0,3 a 1,0 gDQO/L, sendo que a biomassa do reator termofílico foi considerada adaptada 50 dias após a inoculação. O enriquecimento do reator mesofílico com biomassa metanogênica ocorreu em 21 dias. Nesse período, o reator foi alimentado com substrato à base de etanol (2,5 gDQO/L) e sais minerais. As cargas orgânicas aplicadas no reator termofílico foram 0,85, 2,54, 3,64, 4,49, 4,0, 5,7 e 5,24 gDQO/L.d e as eficiências médias de remoção de DQO foram de 43 \'+ OU -\' 7,9 %, 73 \'+ OU -\' 7,0 %, 68 \'+ OU -\' 19,2 %, 78 \'+ OU -\' 9,0 %, 55 \'+ OU -\' 10,0 %, 46 \'+ OU -\' 19,0 % e 75 \'+ OU -\' 7,5 %, respectivamente. O reator mesofílico foi submetido a cargas orgânicas de 2,85, 6,4, 7,9, 10,5, 22,2 e 36,0 gDQO/L.d com eficiências médias de remoção de 75 \'+ OU -\' 8,7 %, 76 \'+ OU -\' 9,6 %, 78 \'+ OU -\' 4,1 %, 78 \'+ OU -\' 7,7 %, 85 \'+ OU -\' 4,1 % e 79 \'+ OU -\' 2,1 %, respectivamente. Portanto, considerando-se a eficiência de remoção de DQO, o desempenho do ASBBR no tratamento de vinhaça de cana-de-açúcar foi superior quando operado sob temperatura mesofílica. Os exames microbiológicos permitiram constatar o predomínio de arquéias metanogênicas do gênero Methanosarcina e bacilos fluorescentes quando o reator foi operado a temperatura termofílica, enquanto que células semelhantes à arquéias do gênero Methanosaeta predominaram durante a operação a temperatura mesofílica. / In this work, the viability of the thermophilic (55 Celsius degrees) and mesophilic (35 Celsius degrees) anaerobic treatment of sugar cane vinasse in an anaerobic sequencing batch reactor containing immobilized biomass (ASBBR) was evaluated. The reactor was filled with polyurethane foam matrices inoculated with a granular sludge taken from an UASB reactor treating poultry slaughterhouse wastewater operating at 35 Celsius degrees. The mixing was provided by means of a mechanical mixer operated at 300 rpm. During the operation at thermophilic temperatures, the cycle time of the ASBBR was changed in the different operating phases according to the influent concentration. At the mesophilic temperatures, the reactor operated at a fixed cycle time of 24 hours. Monitoring analyses included the determinations of chemical oxygen demand (COD), total volatile acids, bicarbonate alkalinity and pH of influent and effluent samples, and along the cycles. The microbial community development inside the reactor was monitored during all the experimental phases by means of microscopic observations. During the adaptation period, the biomass of the thermophilic reactor was fed with low concentration vinasse with 0.3 to 1.0 gCOD/L. The biomass was considered adapted to the thermophilic temperature after 50 days. The enrichment of the mesophilic reactor with methanogenic biomass lasted 21 days. In this period the reactor was fed with ethanol based substrate (2.5 gDQO/L) and minerals. The applied organic loads in the thermophilic reactor were 0.85, 2.16, 4.59, 3.95, 4.07, 6.0 and 5.24 gDQO/L.d reaching average removal efficiencies of 43 \'+ OU -\' 7.9%, 73 \'+ OU -\' 7.0%, 68 \'+ OU -\' 19.2%, 78 \'+ OU -\' 9.0%, 55 \'+ OU -\' 10.0%, 46 \'+ OU -\' 19.0% and 75 \'+ OU -\' 7.5%, respectively. The mesophilic reactor was able to accommodate organic loads of 2.85, 6.4, 7.9, 10.5, 22.2 and 36.0 gCOD/L.d with average removal efficiencies of 75 \'+ OU -\' 8.7%, 76 \'+ OU -\' 9.6%, 78 \'+ OU -\' 4.1%, 78 \'+ OU -\' 7.7%, 85 \'+ OU -\' 4.1% and 79 \'+ OU -\' 2.1%, respectively. Therefore, the treatment of sugar cane vinasse in the ASBBR under mesophlic temperatures performed better than at thermophilic conditions. The microbiological observations of biomass samples indicated that methanogenic Methanosarcina-like archaea and fluorescent rods predominated at thermophilic temperatures, whereas the Methanosaeta-like archaea predominated in the reactor under mesophilic temperatures.

Orientadores: Luiz Lonardoni Foloni, José Teixeira Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-25T00:57:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliao_LuizGustavoFernandes_D.pdf: 1925287 bytes, checksum: f0d1ddadad4045c0d9d6614cce1c80f6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O Brasil é o maior produtor de café do mundo. Entretanto, a produção de café de qualidade lança em corpos d¿água, grande quantidade de água residuária, principal resíduo do beneficiamento do grão. Desse modo, tecnologias que minimizam o impacto de descarte em rios são necessárias para conservação do meio aquático. Assim, a hipótese desse trabalho foi a utilização de microrganismos através da técnica de biorremediação, que por possuir alta taxa de remoção, devido ao processo biológico, acelera a partida de reatores. O objetivo deste trabalho foi o de criar estratégias de partida de reatores anaeróbios antes do recebimento de águas residuárias para acelerar o processo de maturação, e dessa forma obter melhor eficiência no tratamento. O experimento foi realizado no Campo Experimental da Faculdade de Engenharia Agrícola, da UNICAMP nos meses de março a julho de 2013. Foram avaliados cinco reatores anaeróbios de fluxo ascendente, em duas fases diferentes, utilizando-se de dois inóculos diferentes: um composto biológico comercial e lodo de esgoto sanitário. Na Fase 1: R1 ¿ inoculado com lodo de esgoto sanitário; R4 ¿ testemunha; R6 ¿ inoculado com composto biológico a dose 50% maior que a recomendada (3,5 mL); R8 ¿ inoculado com lodo de esgoto sanitário e composto biológico na dose recomendada e R9 ¿ inoculado com composto biológico á dose recomendada. Os compostos biológicos foram inoculados inicialmente três vezes por semana e diminuindo a concentração ao longo do período estudado, enquanto o lodo de esgoto sanitário foi inoculado uma única vez. Na Fase 2: R1 ¿ inoculado com lodo de esgoto sanitário; R4 ¿ testemunha; R6 ¿ inoculado com composto biológico na dose recomendada (10 mL); R8 ¿ inoculado com lodo de esgoto sanitário e composto biológico na dose recomendada e R9 ¿ inoculado com composto biológico 5x á dose recomendada. Os compostos biológicos foram inoculados inicialmente três vezes por semana e diminuindo a concentração ao longo do período estudado, enquanto o lodo de esgoto sanitário foi inoculado uma única vez. Porem, nesta fase, ao inserir o composto biológico foi feita uma aeração de forma a homogeneizar com o esgoto presente no reator. Os parâmetros para avaliar a eficiencia no tempo de partida foram DQO, fósforo, nitrogênio, pH, sólidos (ST,STV e SST), temperatura, oxigênio dissolvido e vazão. Os resultados revelaram que o reator R4 foi o que obteve menores níveis de DQO, maior remoção de nutrientes, nas duas fases. Enquanto os reatores que foram inoculados com lodo de esgoto, R1 e R8 tiveram as maiores concentrações de DQO, independentemente da fase. Os reatores tratados com composto biológico, R6 e R9 obtiveram melhores respostas quando comparados com os reatores tratados com lodo de esgoto. Entretanto, em relação a partida de reatores, os dias avaliados em cada fase não foram suficientes para a estabilização dos parâmetros estudados. Contudo, devem ser realizados mais trabalhos para aumentar a eficiência dos inóculos na partida de tratamento anaeróbio / Abstract: The Brazil is productor major coffee of the world. However, the production of quality coffee put in water¿s body great amount of wastewater, main residue of the processing of grains. Thereby, technologies that minimize the impact of disposal in rivers are needed to conserve the aquatic environment. Thus, the hypothesis of this study was the use of microorganisms through the technique of bioremediation, which possess high removal rate due to biological process, accelerates the starting-up of reactors. The aim of this study was to develop strategies starting anaerobic reactors before receiving wastewater to accelerate the maturation process, and thus obtain better efficiency in treatment. The experiment was conducted at the Experimental Field of the Faculty of Agricultural Engineering, UNICAMP in the months from March to July 2013. We evaluated five anaerobic reactors at two different stages. In Phase 1: R1 - inoculated with sewage sludge; R4 ¿ control; R6 - inoculated with biological compound drop 50% greater than the recommended; R8 - inoculated with sewage sludge and biological compound at the recommended drop and R9 - inoculated with biological compound recommended drop. The organic compounds were initially inoculated three times a week and decreasing concentration over the study period, while the sewage sludge was applied only once. In Phase 2: R1 - inoculated with sewage sludge; R4 ¿ control; R6 - inoculated with biological compound at the drop recommended; R8 - inoculated with sewage sludge and biological compound at the recommended drop and R9 - inoculated with biological compound the 5x recommended drop. The organic compounds were initially inoculated three times a week and decreasing concentration over the study period, while the sewage sludge was applied only once. Meantime, at this stage, to enter the biological compound was made an airing to homogenise the sewage present in the reactor. Parameters to evaluate the effective start-up were COD, phosphorus, nitrogen, pH, series of total solids, temperature, dissolved oxygen and flow. The results revealed that the reactor was R4 which had lower levels of COD, more removal of nutrients in both phases. While the reactors were inoculated with sewage sludge, R1 and R8 had the highest concentrations of COD, regardless of the stage. The reactors treated with biological compound, R6 and R9 had better responses when compared with the reactors treated with sewage sludge. However, regarding the start-up of reactors, the days assessed at each stage were not sufficient for stabilization of the parameters studied. All the same, more work must be done to increase the efficiency of the starting inoculum in anaerobic treatment / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Adriano Luiz Tonetti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-25T09:51:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leonel_LaysPaulino_M.pdf: 2123587 bytes, checksum: f2f21f542524435e2023085c25b3381d (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Diante do enorme problema de saúde pública que são as doenças de veiculação hídrica e do grande déficit sanitário existente no Brasil, principalmente nas cidades com população inferior a cinquenta mil habitantes e nas periferias dos grandes centros urbanos, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de um sistema simplificado, composto por filtro anaeróbio, preenchido com anéis de bambu, associado a filtro de areia, na remoção de cistos de Giardia spp. e ovos de helmintos. O filtro anaeróbio foi operado com fluxo ascendente e tempo de detenção hidráulica de 12 horas, o efluente proveniente deste reator era aplicado sobre a superfície do leito de areia em oito cargas de 25 L m-2, totalizando uma taxa de aplicação de 200 L m-2dia-1. As amostras de efluente eram coletadas em três pontos, P01 (esgoto bruto), P02 (efluente do filtro anaeróbio) e P03 (efluente do filtro de areia), mensalmente, durante 12 meses. Nos últimos quatro meses, foram realizadas análises para detecção de cistos de Giardia spp. no lodo do filtro anaeróbio e de ovos de helmintos no leito do filtro de areia e também no lodo. O sistema também foi avaliado quanto à remoção de E. coli e quanto aos parâmetros físicos e químicos. O filtro anaeróbio foi capaz de remover 99,5 ± 28,7% da concentração estimada de cistos presentes no esgoto bruto, já o filtro de areia removeu 56,25 ± 31,6% dos cistos presentes no efluente anaeróbio, sendo a eficiência de remoção total do sistema igual 99,7%. Ovos de helmintos foram detectados em apenas três amostras de efluente anaeróbio, em uma concentração média de 1,5 ovos/L, sendo alcançada a remoção de 100% dos ovos após a passagem pelo filtro de areia. O sistema também proporcionou a redução de 4 unidades logarítmicas da concentração de E. coli presente no esgoto bruto, além do mais, o efluente produzido apresentou baixas concentrações de Demanda Química de Oxigênio (52 ± 24 mgL-1) e Sólidos Suspensos Totais (17 ± 20 mgL-1) e, baixos valores de turbidez (3 ± 4 UT), comprovando assim, a eficiência do sistema simplificado proposto tanto na remoção de patógenos quanto na adequação dos parâmetros físicos e químicos / Abstract: In the face of the enormous public health¿s problem that are the waterborne diseases and the big Brazilian sanitary deficit, especially at cities with less than fifty thousand inhabitants and big cities¿ peripheries, this study aimed to evaluate the efficiency of a simplified system, composed by an upflow anaerobic filter, filled with bamboo rings, associated with a sand filter, in the removal of Giardia cysts and helminths eggs. The anaerobic filter was operated with hydraulic retention time of 12 hours, the effluent from this reactor was applied to the sand bed surface in eight loads of 25 L m-2, with a total application rate of 200 L m -2 day-1. The samples were collected at three different points, P01 (raw sewage), P02 (anaerobic filter effluent) and P03 (Sand filter effluent), monthly, during 12 months. In the last four months were performed analysis to detect Giardia spp. cysts in the anaerobic filter sludge and helminths eggs in the sand filter bed and, as well, in the sludge. The system was also evaluated relating to the E. coli removal and for physical and chemical parameters. The anaerobic filter was able to remove 99.5 ± 28.7% of the estimated concentration of cysts present in raw sewage, while the sand filter removed 31.6 ± 56.25% of the cysts present in the anaerobic effluent, making the system total efficiency¿s removal of 99.7%. Helminth eggs were detected in three anaerobic effluent samples, in an average concentration of 1.5 eggs/L, and after the effluent passes through the sand filter there was a removal of 100% eggs. The system also provided a reduction of 4 log units of E. coli concentration existing in raw sewage, in addition the effluent produced showed low concentrations of Chemical Oxygen Demand (52 ± 24 mg L - ) and Total Suspended Solids (17 ± 20 mgL -1) and lower turbidity values (3 ±4 UT), proving then, the simplified system proposed efficiency both in removing pathogens, as the adequacy of physical and chemical parameters / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestra em Engenharia Civil

Orientador: Adriano Luiz Tonetti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-25T10:04:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JeniferClarissePereirada_M.pdf: 2338520 bytes, checksum: 3b813a7bd30065fc1d8de4c21453a377 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O nitrogênio é um nutriente essencial para crescimento dos organismos, pois é parte da estrutura de proteínas e base do DNA. Liberado no meio aquático, este elemento pode causar diversos problemas como eutrofização de lagos, intoxicação de peixes e sua forma oxidada pode causar a meta-hemoglobinemia. A desnitrificação é uma alternativa de remoção de nitrato presente em efluentes. Nesta pesquisa foi estudada a desnitrificação utilizando um filtro anaeróbio com recheio de cascas de coco verde (Cocos nucifera), trabalhando com Tempo de Detenção Hidráulico (TDH) de 16 horas. A matriz avaliada era composta por efluente nitrificado em filtros de areia juntamente com esgoto bruto, que servia como fonte de carbono. A pesquisa foi dividida em 5 etapas: Etapa 1 - Somente aplicação de esgoto bruto no reator desnitrificante; Etapa 2 ¿ Aplicação de 87,5% de esgoto bruto e 12,5% de efluente nitrificado; Etapa 3 ¿ Aplicação de 75,0% de esgoto bruto e 25,0% de efluente nitrificado; Etapa 4 ¿ Aplicação de 62,5% de esgoto bruto e 37,5% de efluente nitrificado; Etapa 5 ¿ Aplicação de 50,0% de esgoto bruto e 50,0% de efluente nitrificado. O filtro anaeróbio fomentou a desnitrificação em todas as porcentagens de aplicação de efluente nitrificado com remoção de 67% de nitrogênio total e 98% de nitrato, bem como remoção de DQO de 72% (média de remoção de todas as etapas conjuntamente). O filtro anaeróbio também apresentou rápida aclimatação da biomassa desnitrificante com remoção de 49% de ?"N-NO" ?_"3" ^"-" na primeira semana de aplicação do efluente nitrificado / Abstract: Nitrogen it is an essential nutrient for growing organisms, because comprises the proteins structure and DNA basis. In case nitrogen is released into aquatic environment, it can cause eutrophication of lakes as well as fish poisoning and nitrogen in oxidized form can lead to methemoglobinemia. Denitrification remains an alternative for the removal of this compound. Thus, in this research we studied the denitrification in an anaerobic filter filled with green coconut husks (Cocos nucifera), operated with hydraulic retention time (HRT) of 16 hours. Its influent consisted of nitrified effluent came from intermittent sand filters, and raw effluent used as carbon source. We conducted the research in 5 steps: Step 1 ¿ Application of only raw effluent in the denitrifying reactor; Step 2 ¿ Application of 87.5% of wastewater and 12.5% of nitrified effluent; Step 3 ¿ Application of 75.0% of wastewater and 25.0% of nitrified effluent; Step 4 ¿ Application of 67.5% of wastewater and 37.5% of nitrified effluent; Step 5 ¿ Application of 50% of wastewater and 50% of nitrified effluent. The anaerobic filter allowed the removal of 67% of the total nitrogen and 98% of the nitrogen in the nitrate form as well as 72% COD removal (average removal in all steps). Denitrifying bacteria were quickly acclimated because in the first week denitrification, occurred 49% ?"N-NO" ?_"3" ^"-" were removed / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestra em Engenharia Civil

Orientadores: Edson Aparecido Abdul Nour, Ariovaldo José da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-26T02:24:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gimenes_Guilherme_M.pdf: 1688310 bytes, checksum: c47bb53b0e7201268e36438676a927e5 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A busca por soluções viáveis para a disposição adequada do lodo de Estações de Tratamento de Água (ETA), tem se mostrado uma preocupação crescente de diversas empresas e companhias de saneamento. Uma das alternativas é o lançamento na rede coletora de esgoto. No entanto, deve ser avaliada criteriosamente a capacidade da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) em receber tal resíduo. Nesta linha de raciocínio, o presente trabalho visou avaliar o impacto do lodo de ETA, da qual utilizou PAC como coagulante, para a biomassa anaeróbia de um reator UASB por meio do ensaio da Atividade Metanogênica Específica (AME) e verificar também a evolução da concentração de alumínio e carbono orgânico total (COT) no lodo da ETE após a mistura com o lodo da ETA. Os ensaios de AME foram realizados segundo a metodologia adaptada de Aquino et al. (2007). Foram testadas concentrações de lodo de ETA de 1, 2, 4, 6, 10, 12,5, 15, 20 e 30 g SST.L-1 e o frasco controle (sem lodo de ETA) como elemento de comparação. Como resultados foi possível observar que, estatisticamente, não houve diferenças significativas no valor da AME entre o frasco controle e as concentrações de 1, 2, 4 e 6 g SST.L-1. Já para as concentrações acima de 6 g SST.L-1 houve uma redução considerável do valor da AME, comparadas com o frasco controle. Quanto à concentração de alumínio, foi verificado que conforme aumentou a dosagem de lodo da ETA, aumentou também a concentração de alumínio no lodo, desta forma, contribuindo para a hipótese de que o alumínio pode provocar impacto negativo à biomassa do reator UASB, pois quanto maior a concentração de alumínio, menor o valor da AME. Também foi observado que o aumento da concentração de lodo de ETA diminui a porcentagem de carbono orgânico total. Por fim, pela metodologia proposta, foi demonstrada a viabilidade de lançamento do lodo das ETA na ETE, de forma que a concentração de lodo de ETA no reator UASB se limite a 6 g SST.L-1 para não provocar impacto significativo na atividade biológica / Abstract: The search for viable solution to disposal of sludge from water treatment plants (WTP) has shown a growing concern for many businesses and sanitation companies. One alternative is to launch in the sewage disposal system. However, it should be carefully evaluated the ability of WWTP to receive such waste. This line of reasoning, the present study aimed to evaluate the impact of WTP sludge, that used PAC as a coagulant for the anaerobic biomass of a UASB reactor using assay of Specific Methanogenic Activity (SMA) and also check the evolution of the aluminum concentration and TOC in the WWTP sludge after mixing with the WTP sludge. Assays were performed in Duran flask of 250 mL according to the methodology adapted from Aquino et al. (2007). WTP sludge concentrations of 1, 2, 4, 6, 10, 12,5, 15, 20 and 30 g SST.L-1 and the control flask (without WTP sludge) as a comparator were tested. As a result it was observed that, statistically, there were no significant differences in the SMA value between the control flask and the concentrations of 1, 2, 4 and 6 g SST.L-1. Compared to the control flask, concentrations above 6 g SST.L-1 there was a considerable reduction in the value of SMA. On aluminum concentration, was checked that rising the dosage of wtp sludge also rise the concentration of aluminum in the wwtp sludge, thereby contributing to the hypothesis that aluminum can cause negative impact on the UASB reactor biomass, because how higher is aluminum concentration, lower is the SMA. It was also observed that with increasing concentration of WTP sludge decreases total organic carbon percentage. Finally, by the proposed methodology, the feasibility of launching the WTP sludge in WWTP was demonstrated, so the concentration of WTP sludge in the UASB reactor is limited to 6 g SST.L-1 not to cause significant impact on the biological activity / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Edson Aparecido Abdul Nour / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-26T09:02:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Foco_MarioLuizRodrigues_D.pdf: 4289583 bytes, checksum: d1eb026afe6452cef2dbcf25f6dbef83 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Neste estudo foi verificado o desempenho de um sistema combinado anaeróbio-aeróbio na remoção de matéria orgânica e de compostos de nitrogênio presentes em esgoto sanitário, por meio da utilização de recirculação do efluente tratado para o início do sistema, de forma a propiciar a desnitrificação sem adição de carbono ou alcalinizante externos. Foram estudados dois tipos de sistemas: Sistema 1 (escala de bancada) composto por filtro anóxico (FA) seguido de biofiltro aerado submerso (BAS) e decantador secundário (DS) com os respectivos volumes: 32,6; 17,6 e 7,2 L; Sistema 2 (escala piloto) constituído por filtro anaeróbio/anóxico (FAA), seguido de BAS e DS com os respectivos volumes: 298,7; 131.5 e 188,5 L. As razões de recirculação (R) utilizadas foram: 0,5; 1,5; 2,0; 3,0 e 4,0. No Sistema 1, com R=4,0 a máxima desnitrificação teórica (D%) possível foi de 86±5%, nessa configuração alcançou-se remoções de demanda química de oxigênio (DQO) e Nitrogênio Total (NT) de 92±4% e 83±8%, respectivamente. No Sistema 2, com R=3,0 o valor da D% possível foi de 78±9%, nessa configuração alcançou-se remoções de DQO e NT de 89±4 e 60±7%, respectivamente. Os resultados indicam a viabilidade do uso da recirculação do efluente tratado, na configuração proposta pelo Sistema 1, como alternativa para remoção de nitrogênio em Estações de Tratamento de Esgoto Combinadas Anaeróbio-Aeróbia, com biomassa imobilizada, uma vez que as concentrações finais de Nitrogênio Total (12±3 mg N L-1) estão abaixo do valor estipulado pela Resolução CONAMA N° 357/2005 / Abstract: This study verified the performance of anaerobic-aerobic combined systems in removing organic matter and nitrogen compounds from sewage by recirculation of treated effluent to the beginning of the system, aiming denitrification without addition of external carbon or alkalinity. System 1 (bench scale) were an anoxic filter (AF) followed by aerated submerged biofilter (ASB) and clarifier with respective volumes: 32.6, 17.6 and 7.2 L. System 2 (pilot scale), were an anaerobic/anoxic filter (AAF), followed by ASB and clarifier with their volumes: 298.7, 131.5 and 188.5 L. The recirculation ratios (R) were 0.5, 1.5, 2.0, 3.0 and 4.0. In System 1, with R=4.0 the maximum theoretical denitrification (D%) possible was 86±5%, and this configuration achieved removals of chemical oxygen demand (COD) and Total Nitrogen (TN) of 92±4% and 83±8%, respectively. In system 2, with R=3.0 the D% possible was 78±9%, and this configuration reached removal of COD and NT of 89±4 and 60±7%, respectively. The results indicate the feasibility of using effluent recirculation, in the System 1 configuration, as an alternative to nitrogen removal in sewage anaerobic-aerobic combined treatment plants, with immobilized biomass, since the final concentrations of Total Nitrogen (12±3 mg N L-1) are below the value established by CONAMA Resolution No. 357/2005 / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Ronaldo Stefanutti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-20T00:18:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franca_JosueTadeuLeite_D.pdf: 5624209 bytes, checksum: 5cf73703ce197d3837470af4dd88e602 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho da modificação concernente a um processo de tratamento "tanque séptico seguido de filtro anaeróbio", no Distrito Bom Retiro, município de Angatuba, região sudoeste do Estado de São Paulo, por um modelo aerado, com aproveitamento integral das unidades existentes após pequenas adequações, visando atender a legislação e com baixo nível de operação. O sistema foi baseado em alguns parâmetros utilizados em lagoas aeradas e parcialmente aeradas. A remoção do lodo para a proposta é anual ou quando o sistema atingir os limites dos parâmetros de controle operacional: DBO efluente ? 60 mg O2 L-1 ou eficiência de remoção dos SST ? 80%. Após um ano de operação da proposta parcialmente concluída (sem tratamento preliminar), apesar de não atingir os limites máximos estabelecidos foram realizadas a quantificação e remoção do lodo gerado. O sistema de desaguamento foi realizado em uma série de "BAGs" verticais de polipropileno reutilizáveis por até 20 vezes, com capacidade para 2m³. Após as adequações, os resultados na segunda etapa do experimento com relação à DBO afluente e efluente, sólidos em suspensão total efluente (SST), residual de oxigênio dissolvido na saída do tanque de polimento, densidade de potência utilizada, custo de energia per capta (kWh ano-1) e custo de implantação per capta foram: DBO afluente e efluente teve como média e desvio padrão 674 ± 137 mg O2 L-1 e 22 ± 5 mg O2 L-1, respectivamente. A média aparada com relação ao residual de oxigênio dissolvido foi de 3,6 ± 1,2 mg L-1, a densidade de potência 42 W m-3, o consumo de energia foi de 56 kWh hab-1 ano-1 e o custo de implantação per capita foi de R$ 140,00. A proposta visa a adequação dos sistemas (tanque séptico + filtro anaeróbio) e implantação em pequenas comunidades, sem sistemas de tratamento de esgotos / Abstract: This work aims to evaluate the performance concerning the modification of the a treatment process "septic tank followed by anaerobic filter", in Bom Retiro district, municipality of Angatuba, and southwest of São Paulo, by aerated model with full use of existing units after minor adjustments, to meet the rules environmental and low level of operation. The system is based on some parameters used in aerated lagoons and partly aerated lagoons. The sludge removal is proposed for the year or when the system reaches the limits of the parameters of operational control: ? 60 mg O2 L-1 BOD effluent and TSS removal efficiency of ? 80%. After a year of operation of the proposed partially completed (without pre-treatment) did not reach the ceilings was conducted to quantify and removal of sludge generated. The dewatering system was conducted in a number of "BAGs" vertical polypropylene reusable for up to 20 times, with a capacity of 2 m³. After the adjustments results in the second stage of the experiment with respect to the influent and effluent BOD, total suspended solids effluent (TSS), residual dissolved oxygen in the tank outlet polishing, power density used, energy cost per capita (kWh year -1) and cost of deployment per capita were: influent and effluent BOD was mean and standard deviation 674 ± 137 mg O2 L-1 and 22 ± 5 mg O2 L-1, respectively. The mean residual trimmed with respect to dissolved oxygen was 3.6 ± 1,2 mg L-1, the power density 42 W m-3, the power consumption was 56 kWh. hab-1 year -1 and implementation cost per capita of R$ 140.00. The proposal aims adequacy of systems (septic tank + anaerobic filter) and deployment in small communities without sewage treatment systems / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil