En este estudio, se investigó la reducción de los contaminantes orgánicos emergentes atrazina, simazina, carbamazepina y diclofenaco presentes en el agua, mediante adsorción, oxidación y una combinación de ambos tratamientos por fases. Los ensayos de adsorción se realizaron mediante el método ASTM D3860–98 con dos tipos de carbón activado: carbón activado en polvo y carbón activado granular. Para los ensayos de oxidación, se utilizó el proceso de oxidación por ozono. Por último, en los ensayos combinados, se aplicó primero el tratamiento de adsorción seguido de la oxidación y luego se invirtió el orden. Se estudió el porcentaje de reducción de los contaminantes para cada tratamiento a distintos tiempos de contacto. Los ensayos se realizaron a tres concentraciones iniciales diferentes de cada contaminante y se estudió la variación de la dosis de carbono y ozono. Los resultados obtenidos a la concentración inicial más baja para cada contaminante, 0.7 mg L-1, mostraron que, en los ensayos de adsorción con carbón activado en polvo, para una dosis de 16 mg L-1, y tiempos de contacto de 1, 24 y 48 horas, se obtuvieron reducciones porcentuales del contaminante atrazina del 81, 92 y 94%, para la simazina del 64, 80 y 87%, la carbamazepina del 53, 95 y 99% y el diclofenaco del 92, 98 y 99% respectivamente. En los ensayos de adsorción con carbón activado granular, manteniendo la misma concentración de contaminante y dosis de carbón activado, el porcentaje de reducción de todos los contaminantes en la primera hora fue inferior del 10%, pero el porcentaje se elevó al 25 y 34% en la atrazina tras 24 y 48 horas de tiempo de contacto, en el resto de contaminantes fue del 21 y 32% para la simazina, 24 y 37% para la carbamazepina y 27 y 40% en el estudio con diclofenaco, respectivamente. Para los ensayos de oxidación con ozono, manteniendo la misma concentración inicial de contaminante, cuando se aplicó ozono a una dosis de 19.7 mg L-1 para los pesticidas y 0.224 mg L-1 para los fármacos, y con un tiempo de reacción de 4 minutos, se obtuvo una reducción de: atrazina del 93%, simazina del 82%, carbamazepina del 98% y diclofenaco del 78%, pero se produjeron subproductos por la oxidación. Por último, en los ensayos combinados, con la misma concentración inicial de contaminante y las mismas dosis de carbón activado y ozono indicadas anteriormente, cuando el tratamiento combinado empezaba con carbón activado en polvo seguido de ozono, el tiempo de contacto requerido para alcanzar una reducción superior al 90% fue inferior a 1 hora en todos los contaminantes estudiados. Mientras que, cuando el tratamiento iniciaba con carbón activado granular el tiempo de contacto fue de 3 días. Cuando se invirtió el orden del tratamiento, iniciando con ozono y seguido de carbón activado en polvo, ocurre de igual manera que en los tratamientos combinados de carbón activado en polvo seguido de ozono, los cuales, requirieron de tiempos de contacto inferiores a 1 hora para alcanzar reducciones superiores al 90% en todos los contaminantes estudiados. Por otro lado, cuando el carbón activado era granular, el tiempo de contacto requerido aumentó a 4 días para todos los contaminantes estudiados. Por lo tanto, se obtuvieron mejores reducciones frente al tiempo de los contaminantes orgánicos emergentes estudiados, cuando el tratamiento combinado fue con carbón activado en polvo que con carbón activado granular. Siendo más favorable el tratamiento combinado que inicia con ozono y termina con carbón activado en polvo ya que además de reducir el contaminante principal, permitiría reducir los subproductos generados en la oxidación.

O objetivo da presente tese é compreender as relações entre a industrialização, o território e o desenvolvimento desigual da Região Metropolitana de Campinas RMC. Partindo da constatação de que a industrialização contemporânea é marcada por dinâmicas de concentração, dispersão e especialização territorial da produção industrial, são analisadas as novas relações das empresas industriais com o território, assim como as novas funções do Estado, das cidades e das regiões nos processos de produção. Os processos de concentração e dispersão territorial da indústria, bem como de especialização produtiva, são condição e produto das modificações da lógica da produção e das relações desta com o território. Mediadas pelas políticas estatais e novas formas de governança, essas alterações mútuas na produção e no território vêm favorecendo a redução dos custos de produção (de mão de obra, de transporte, de pesquisa e inovação etc.) e a implementação de processos produtivos mais flexíveis (evidenciada pelo crescimento das pequenas e médias empresas e a formação de arranjos produtivos locais), possibilitando a continuidade da industrialização na RMC. Além disso, a conformação da territorialidade da indústria, sobretudo de alta tecnologia, está implicada às progressivas modificações nas funções exercidas pelas cidades da região, a exemplo do crescimento e da concentração do setor terciário (e do setor de software, tecnologia da comunicação e informação), principalmente no município de Campinas, processos solidários à atividade industrial, que reafirmam a continuidade do desenvolvimento desigual (e combinado) e a importância da região na produção industrial contemporânea. / The purpose of this thesis is to understand the relations between industrialization, territory and the unequal development of the Metropolitan Region of Campinas RMC. Starting from the fact that contemporary industrialization is marked by concentration dynamics, dispersion and territorial specialization of industrial production, the new relations between industrial enterprises and the territory are analyzed, as well as the new roles played by the state, of cities and regions in production processes. Processes related to concentration and territorial dispersion of industry, as well as productive specialization, are condition and product of logic modifications in production and its relations with the territory. Mediated by state policies and new forms of governance, these mutual changes in production and in the territory have favored the reduction of production costs (labor, transport, research and innovation, etc.) and the implementation of more flexible production processes (as evidenced by the growth of small and medium-sized enterprises and the formation of local productive arrangements), enabling the industrialization permanence in the RMC. In addition, the conformation industrys territoriality, especially of high technology, is implicated in progressive changes in the functions performed by the regions cities, such as the growth and concentration of the tertiary sector (and the sector of software and communication and information technology), mainly in the city of Campinas, processes that are sympathetic to industrial activity, which reaffirm the continuity of uneven development (and combined) and the importance of such region in contemporary industrial production.

Grande parte das indústrias alimentícias, principalmente as que utilizam processos fermentativos, geram efluentes com altas concentrações de material orgânico e nutrientes (principalmente de nitrogênio), necessitando de sistemas complexos para o seu tratamento. Neste sentido, o presente trabalho foi proposto com o intuito de desenvolver um sistema compacto que possa operar como única unidade de tratamento de águas residuárias industriais, tanto na remoção de matéria orgânica quanto na remoção de nitrogênio, com baixo consumo de energia e baixa produção de lodo. Constatou-se, portanto, a viabilidade técnica do reator combinado anaeróbio-aeróbio vertical de leito fixo para o tratamento de efluentes industriais contendo matéria orgânica (1400 mg DQO/l) e nitrogênio (160 mg N/l). A melhor condição operacional do reator foi conseguida aplicando-se tempo de detenção hidráulica (TDH) de 35 h (21 h na zona anaeróbia e 14 h na zona aeróbia), com base no volume útil do reator, e razão de recirculação (R) igual a 3,5, apresentado eficiências na remoção de DQO, NTK e NT de 97%, 94% e 77%, respectivamente, com concentrações efluentes médias de 36 '+ OU -' 10 mg DQO/l, 2 '+ OU -' 1 mg N-'NH IND.4' POT.+'/l,8 '+ OU -' 3 mg N-org/l, 1 '+ OU -' 1 mg N-'NO IND.2'POT.-'/l e 26 '+ OU -' 23 mg N-'NO IND.3'POT.-'/l. O reator vertical de leito fixo, operando unicamente em condição anaeróbia, apresentou eficiências médias na remoção de DQO de 43 '+ OU -' 9%, 60 '+ OU -' 9% e 70 '+ OU -' 6%, respectivamente para TDH aplicados de 11 h, 17 h e 21 h / Most of the food industries, mainly the ones that use fermentative processes, generates effluent with high concentrations of organic matter and nutrients (nitrogen mainly), needing of complex systems for its treatment. In this direction, the present work was considered to develop a compact system that can operate as only unit of industrial wastewater treatment, in the removal of organic matter and nitrogen, with low consumption of energy and low sludge production. Therefore, the viability of the upflow anaerobic-aerobic combined fixed bed reactor for the treatment of industrial effluent with organic matter (1400 mg COD/l) and nitrogen (160 mg N/l) was evidenced. The best operational condition of the reactor was obtained applying 35 h of hydraulic retention time (21 h in the anaerobic zone and 14 h in the aerobic zone) and recycle ratio (R) of 3.5. In this condition, the COD, TKN and TN efficiencies removal were of 97%, 94% and 77%, respectively, with average effluent concentrations of 10 '+ OU -' 36 mg COD/l, 2 '+ OU -' 1 mg N-'NH IND.4'POT.+'/l, 8 '+ OU -' 3 mg N-org/l, 1 '+ OU -' 1 mg N-'NO IND.2'POT.-'/l and 26 '+ OU -' 23 mg N-'NO IND.3'POT.-'/l. The up-flow fixed bed reactor, operating only in anaerobic condition, presented average efficiencies in the COD removal of 43 '+ OU -' 9%, 60 '+ OU -' 9% and 70 '+ OU -' 6%, for HRT applied of 11 h, 17 h and 21 h, respectively

O presente trabalho tem por objetivo investigar e propor uma metodologia rápida e eficaz de avaliação da reatividade do cimento Portland frente ao ataque por sulfatos. O método consiste na utilização de amostras de pasta de cimento hidratada em pó, colocadas em contato direto com soluções concentradas de Na2SO4 e MgSO4, em temperatura elevada (65ºC), para acelerar o ataque. Apesar dos cimentos estudados possuírem composição química parecida, os resultados de SO3 combinado mostraram que o cimento Classe G foi pouco menos suscetível ao ataque por sulfatos em função do maior teor de Fe2O3 presente. Da TG e DRX observou-se a formação de etringita no ataque por ambos os sais de sulfato; e formação de gipsita no ataque por MgSO4. Enquanto havia disponibilidade de portlandita na pasta hidratada, o cimento com adição mineral incorporada apresentou mesma taxa de ataque que os demais (sem adição), entretanto a partir do momento que toda a portlandita foi consumida, iniciou-se um processo de descalcificação do C-S-H, observado pela DRX. / The main point of this research is to propose a fast and effective method of evaluation of the cement reactivity to sulfate attack. Resistance to sulfate attack was measured by determining the combined sulfate in cement paste samples with exposure to Na2SO4 and MgSO4 solution, at high temperature (65°C). The samples of cement paste was triturated (powdered) in the proposed method. The results of combined SO3 showed that the Class G cement was little less susceptible to the sulfate attack because it has larger amount of Fe2O3. The ettringite formation was observed in the attack for both sulfate salts; and gypsum formation in the attack for MgSO4 (results of TG and XRD). The blended cement presented same results that the others, however when the Ca(OH)2 was totally consumed, it observed the decalcification of the C-S-H, by XRD.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-08-15Bitstream added on 2014-06-13T18:48:56Z : No. of bitstreams: 1 rodrigues_lo_me_arafcf.pdf: 364674 bytes, checksum: 25ad80987f7d2eb4d8bf537154a09922 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A produção de beta-lactamase de espectro estendido (ESBL) em membros da família Enterobacteriaceae pode conferir resistência a cefalosporinas de amploespectro, aztreonam e penicilinas. Devido a esse fenômeno, a detecção exata dos produtores de ESBL é essencial para a seleção apropriada da antibioticoterapia. Para detectar a produção de beta-lactamase de espectro estendido (ESBL) em bacilos Gram-negativos, foi usado um teste de triagem com os discos de aztreonam (ATM), ceftazidima (CAZ), cefotaxima (CTX) e ceftriaxona (CRO) sobre 300 cepas, das quais trinta e cinco eram suspeitas da presença de ESBL. A produção de ESBL foi demonstrada por três métodos fenotípicos confirmatórios de fácil utilização. Os três testes fenotípicos para confirmar a produção de ESBL incluíram o teste do sinergismo (double disk), E-test? ESBL e disco combinado. Os discos utilizados no teste do sinergismo e do disco combinado foram: aztreonam (30?g-ATM), cefotaxima (30?g-CTX), ceftazidima (30?g-CAZ), cefpodoxima (10?g-CPD) ceftriaxone (30?g-CRO) e amoxicilina+ácido clavulânico(30?g-AMC), cefotaxima+ácido clavulânico (30?g-10?g), ceftazidima+ácido clavulânico (30?g- 10?g), cefpodoxima+ácido clavulânico (10?g-1? g). Para E-test foram utilizadas fitas contendo as cefalosporinas: ceftazidima versus ceftazidima/ácido clavulânico; cefotaxima versus cefotaxima/ácido clavulânico. Os testes fenotípicos confirmaram a presença de ESBL em cinco cepas de enterobactérias (1,66%). Todos os métodos são de fácil execução, contudo o método do Etest requer experiência para interpretar os resultados. Os três testes oferecem uma solução viável para confirmar a produção de ESBL no laboratório clínico. / The production of extended spectrum beta-lactamase (ESBL) in the members of the family Enterobacteriaceae can check resistance to cephalosporins of extended-spectrum, aztreonam and penicilins. Due to this phenomenon, the exact detection of the producers of ESBL are essential for the appropriate selection of antimicrobial therapy. To detect the production of extended spectrum beta-lactamase (ESBL) in Gram-negative bacilli, a test of screening was used with the discs of aztreonam (ATM), ceftazidime (CAZ), cefotaxime (CTX) e ceftriaxone (CRO) in 300 strains, of which thirty-five were suspicious of the presence of ESBL. The production of ESBL was demonstrated by three phenotypic methods confirmed of easy utilization. The three phenotypic tests to confirm the production of ESBL included the test of sinergy (double disk), E-test? ESBL and combination disk. The disks used on the test sinergy and the combination disk were: aztreonam (30?g-ATM), cefotaxime (30?g-CTX), ceftazidime (30?g-CAZ), cefpodoxime (10?g-CPD) ceftriaxone (30?g- CRO) e amoxicillin+clavulanic acid (30?g-AMC), cefotaxime+clavulanic acid (30?g- 10? g), ceftazidime+clavulanic acid (30?g-10? g), cefpodoxime+clavulanic acid (10?g- 1? g). For E-test, were utilized strips containing the cephalosporins: ceftazidime and ceftazidime/clavulanic acid; cefotaxime and cefotaxime/clavulanic acid. The phenotypic tests confirmed the presence of ESBL in five strains Enterobacteriaceae (1,66%). All of the methods are of easy execution; however, the method of Etest requires experiment to interpret the results. The three tests offer a viable solution to confirm the production of ESBL on a clinic laboratory.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of solar energy in buildings, to improve the comfort environmental conditions implies in the reduction of energy consumption. Since this is a clean, renewable and abundant energy, the use of design strategies that use the sun's energy makes the buildings more sustainable. This study aimed to develop a combined system that captures solar energy on the roof of buildings, then using this energy in two different purposes. A fraction of this power is used for heating water, and the other portion is destined for building thermal conditioning in cold periods, through a heating system that inflating the heated air. First of all, it was defined a preproject of the combined system, considering the constraints of the project and analyzed the appropriated materials and their thermal characteristics that would be used in various parts of the system. Based on this pre-design and review of the literature was possible to develop a mathematical model to evaluate the applicability of the system in the climate it was proposed, which was performed considering the July's climatic data. The results obtained shows that the heating subsystem could elevate the temperature within the residence up to 7 ° C at most, and for about 30% of hours to let the building's temperature achieved thermal comfort. In the water heating Subsystem, in the month of July, the temperature increased by 5.5 ° C and in the months of December, January, February and March the water temperature exceeds 35 ° C, we can consider that the hot water demand in these months is met without the use of electricity. Considering the month adopted as July, a month with limited solar irradiance of the year, for study pourpose, this combined system showed positive results, which will also improve for other months of the year. / O aproveitamento da energia solar em edificações, para melhoria das condições ambientais de conforto, implica na redução do consumo de energia elétrica. Considerando que essa é uma energia limpa, renovável e abundante, o uso de estratégias de projeto que utilizam da energia do sol torna as edificações mais sustentáveis. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um sistema combinado que faz a captação de energia solar no telhado das edificações, aplicando essa energia em dois propósitos diferentes. Uma fração dessa carga térmica é utilizada para o aquecimento da água de consumo, e outra parcela é destinada para o condicionamento térmico da edificação nos períodos frios, através de um sistema de calefação dos ambientes pelo insuflamento do ar aquecido. Foi definido primeiramente um pré-projeto do sistema combinado, sendo consideradas as condicionantes do projeto e analisados os materiais mais adequados quanto as suas características térmicas para utilização nas diversas partes do sistema. Baseado neste pré-projeto e na revisão de literatura foi possível desenvolver a modelagem matemática para avaliação da aplicabilidade do sistema para o clima para o qual foi proposto, a qual foi realizada considerando os dados climáticos do mês de julho. Os resultados obtidos demonstram que o subsistema de calefação conseguiu elevar a temperatura no interior da residência em até 7 oC no pico máximo, e durante aproximadamente 30% das horas conseguiu deixar a temperatura da edificação em conforto térmico. No subsistema de aquecimento de água, para o mês de julho, a temperatura aumentou em 5,5 oC, nos meses de dezembro, janeiro, fevereiro e março a temperatura da água ultrapassa os 35 oC, podemos considerar, que a demanda de água quente, nesses meses seja suprida sem o uso de energia elétrica. Considerando que o mês adotado é julho, mês com irradiância solar mais limitada do ano, para a região do estudo, o sistema combinado proposto apresentou resultados positivos, os quais vão ainda melhorar para os outros meses do ano.

Este trabalho fundamentou-se na concepção e operação de um sistema combinado anaeróbio-aeróbio, constituído de reator UASB e Biofiltro Aerado Submerso (BAS) Multiestágio (anaeróbio-aeróbio-anóxico). Os sistemas foram operados em escala piloto e aplicado ao tratamento de esgoto sanitário, sendo testados três meios-suporte, nomeadamente tampas e gargalos de garrafas PET (Asup=160m²/m³), pedra britada n.4 (40m²/m³) e anéis Pall 1,5’’ (130m²/m³), sendo denominados de BAS 1, 2 e 3. O trabalho foi dividido em duas fases, compondo ao todo 6 etapas experimentais: 1ª fase, onde se buscou avaliar a remoção de matéria orgânica e obtenção de nitrificação em três regimes hidráulicos (TDH total: 4h, 8h e 12h); 2ª fase, onde se buscou obter a pré-desnitrificação utilizando-se o carbono presente no efluente do reator UASB (4ª etapa) e através de carbono externo dosado no afluente dos BAS (5ª etapa); e a pós-desnitrificação através da dosagem de carbono externo na câmara anóxica (6ª etapa). Foram operados paralelamente dois sistemas de CBR, preenchidos com os meiossuporte “tampas e gargalos de garrafas PET” (CBR 1) e anéis Pall 1’’ (CBR 2), nos TDH de 1,75; 3,5 e 5,25h, equivalentes aos TDH das câmaras aeróbias dos BAS. As cargas orgânicas aplicadas variaram de 0,27 a 1,19 kgDQOt/m³.d para os BAS e de 0,63 – 2,72 kgDQOt/m³.d para os CBR. As eficiências totais (UASB+BAS ou CBR) em termos de DQO total superaram 90% para os BAS 1 e 3 e para os CBR 1 e 2 (considerando-se a DQO decantada). A conformação empregada de BAS, quando utilizados materiais com elevados índices de vazios (tampas e gargalos de garrafas PET e anéis Pall), possibilitou elevadas remoções de SS (Cefl 30mgSS/L), tornando desnecessário uso o decantador secundário. O desenvolvimento da nitrificação e remoção carbonácea em conjunto limitaram as taxas de nitrificação e exigiram elevados TDH para os BAS. A nitrificação nos CBR foi superior a 90% para TDH de 3,5h, enquanto que os BAS requereram 5,25h na câmara aeróbia (TDH total: 12h) e a aplicação de recirculação para a obtenção de resultados similares. A influência da recirculação sobre a nitrificação nos BAS foi positiva, possibilitando as melhores taxas de nitrificação superficiais para os BAS (0,61; 1,29 e 0,70gN/m².d para os BAS 1, 2 e 3 respectivamente). Não foram verificadas interferências significativas de elevadas relações C/N ( 5,0) sobre a nitrificação dos BAS e CBR. Valores de pH abaixo do neutro não influenciaram de maneira adversa a nitrificação, observando-se, no entanto, provável limitação por deficiência de alcalinidade total. Observaram-se também inibições para valores de OD inferiores a 3,5mgO2/L na câmara aeróbia dos BAS. A oxidação do nitrogênio amoniacal a nitrato de mostrou ser a etapa crítica do processo biológico e remoção de nitrogênio total. Foram obtidas eficiências de pósdesnitrificação superiores a 90% (Nefl 4,5mgNT/L), com auxílio de carbono externo, a uma relação C/N de 1,46(mol/mol). / This work was based on the conception and operation of a combined anaerobic-aerobic system, consisting of an UASB reactor and a Multi-stage Biological Aerated Filter (BAF) (anaerobic-aerobic-anoxic) in pilot-scale and applied to the treatment of sanitary wastewater. Three different biofilter’s media were tested, namely “lids and bottlenecks of PET bottles” (160m²/m³), gravel no4 (40m²/m³) and Pall rings (130m²/m³), called BAF 1, 2 and 3, respectively. The experimental work was divided in two phases, comprising 6 experimental stages: The 1st phase was carried out to evaluate the effect of Hydraulic Retention Time (4, 8 and 12h) upon the removal of organic carbon and the attainment of nitrification. The 2nd phase evaluated different strategies to promote denitrification by using internal carbon source present in the UASB’s effluent (4th stage); by dosing external carbon source (Sodium Acetate) on the influent to the BAS aiming pre-denitrification (5th stage); and dosing external carbon (Sodium Acetate) at the inlet of the anoxic chamber aiming the post-denitrification (6th stage). Two RBC systems, filled with “lids and bottlenecks of PET bottles” (RBC 1) and Pall rings with 1'' diameter (RBC 2) were operated in parallel with the BAFs, adjusting the influent flow to obtain Hydraulic Retention Time (HRT) of 1,75; 3,5 and 5,25h. These values corresponded to the HRT of the aerobic chambers of the BAFs. The applied organic loading rates varied between 0,27 and 1,19 kgCODt/m³.d for the BAS and between 0,63 – 2,72 kgCODt/m³.d for the RBC. The systems efficiencies (UASB+BAF and UASB+RBC) had surpassed 90% in terms of total COD for BAF 1 and 3 and for RBC 1 and 2 (considering decanted COD for RBC systems). The employed conformation of BAF, when using high void index media (lids and bottlenecks, Pall rings), allowed high SS removals (Cefl 30mgSS/L), making unnecessary the use of a secondary clarifier. The development of combined nitrification and organic carbon removal limited the nitrification rates and had demanded high HRT for the BAFs. The nitrification in the RBC systems was above 90% for HRT=3,5h, whereas the BAF had required TDH=5,25h in aerobic chamber (total HRT=12h) and the use of internal recirculation for the attainment of similar results. Internal recirculation in the BAF improved nitrification, making possible the best superficial nitrification rates for the BAF, reaching 0,61; 1,29 and 0,70gN/m².d for BAF 1, 2 and 3 respectively. High relations C/N ( 5,0) had no detrimental effect upon the nitrification on the BAF and the RBC. Values of pH below 7,0 had not adversely influenced the nitrification of both BAF and RBC. However, the low values of effluent alkalinity may have limited the rate of nitrification on the biological reactors. Values of Dissolved Oxygen (DO) below 3,5 mgO2/L in the aerobic chamber of the BAF clearly inhibited the nitrification rate. The ammonia nitrogen oxidation to nitrate was the critical step of the overall biological process and, as a consequence, to total nitrogen removal. Average efficiencies of post-denitrification was above 90% (Nefl 4,5 mg TN/L), when dosing external carbon source (C/N=1,46 mol/mol) to BAF 1.

Os lixiviados de aterros de resíduos sólidos urbanos possuem um potencial poluidor que necessita de atenção por parte das autoridades no assunto Universidade, Estado, Iniciativa Privada. Atualmente têm sido pesquisadas tecnologias para esse tratamento que sejam capazes de assimilar as variações de volume e de carga orgânica dos mesmos. O tratamento biológico combinado de lixiviados em Estações de Tratamento de Esgoto mostrase uma alternativa viável. Neste trabalho foi avaliado o tratamento combinado de lixiviado e esgoto em uma Planta Piloto de lodos-ativados, instalada na ETE de Icaraí/Niterói (RJ). O estudo foi desenvolvido com percentuais de lixiviado nas proporções de 0,5 a 2,5% em relação ao esgoto (volume/volume). Em termos de carga de DQO, os percentuais foram de 1,9 a 8,7% de carga equivalente ao lixiviado adicionado. Na Planta Piloto os resultados indicaram redução média de DQO de 73% ao longo de todo o monitoramento, sendo alcançadas remoções acima de 90%. Valores médios de DQO remanescente no efluente da planta piloto variaram de 43 a 134mg/L. Quanto às remoções médias de nitrogênio amoniacal foram alcançados valores de 80 a 97%. A redução de matéria orgânica, em termos de COD foi de 73%. Também foram monitorados reatores aeróbios em bancada de modo a avaliar possíveis interferências no desenvolvimento do lodo biológico. Foram operados reatores em regime de batelada e em regime contínuo. Os reatores não indicaram prejuízos ao lodo biológico em função do acréscimo de lixiviado para os percentuais de mistura 0,5 a 2,5% de lixiviado. Foram observadas reduções de DQO acima de 80%. As remoções de nitrogênio amoniacal foram maiores no reator operado em regime de batelada (>80%). Os resultados obtidos demonstram a viabilidade técnica do tratamento combinado e não indicaram interferência negativa no tratamento, em se tratando de redução de DQO, com o aumento da percentagem de lixiviado. Problemas na sedimentabilidade do lodo biológico foram observados ao longo de todo o período de operação da planta piloto, não havendo indicação de perda de sua qualidade em função das diferentes concentrações de lixiviado na alimentação. / The leachate of municipal solid wastes landfills have a pollution potential that requires attention from public authorities, from universities, and private sector. Researches to leachate treatment considering its volume variation and organic charge has been developing in many places. Besides the efectiveness the researches have to conidered economic aspects. The combined biological treatment of leachate in sewage treatment plants seems to be a viable alternative. This work evaluated the combined treatment of leachate and sewage in a pilot scale plant of activated sludge, installed in the sewage treatment plant of Icaraí/Niterói (RJ). The study was developed with percentages of leachate from 0,5 to 2,5% in relation of sewage (volume/volume). In terms of COD load, the percentages were of 1,9 to 8,7% of load equivalent to added leachate. In the pilot scale the results showed an average COD reduction of 73%, with some results above 90%. Average values of remaining COD in the effluent of the pilot scalet varied from 43 to 134 mg/L. As regards the average removals of ammonia nitrogen, values from 80 to 97%. The reduction of organic matter in terms of DOC was 73%. Aerobic bench scale reactors were also run in order to evaluate possible interference in the development of biological sludge. Batch and continuous reactors were operated. The reactors did not indicate damage to biological sludge due to the adding of leachate in percentages of 0,5 to 2,5%. COD reductions above 80% were observed. The removals of ammonia nitrogen were higher in batch reactor (>80%). The obtained results demonstrate the technical feasibility of combined treatment and did not indicate negative interference for COD reduction, with the leachate rate utilized. Throughout the operation period of the pilot plant problems with sludge sedimentation were observed, but it seems interfere very few in the treatment performance.

Orientador: Prof. Dr.Antônio Garrido Gallego / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2017. / Atentando-se à diversificação da matriz energética, expansão da oferta de energia e a aproximação do fim da vida útil de usinas nucleares, como Angra I, planejado para 2025, este trabalho apresenta um estudo de repotenciação de usinas nucleares PWR (Pressurized Water Reactor). A estratégia de repotenciação utilizada baseou-se na combinação da usina nuclear com turbinas a gás, compondo um arranjo similar aos ciclos combinados tradicionais, mas que utiliza energia nuclear e do gás natural paralelamente. A conexão entre as duas fontes ocorre por meio de caldeiras de recuperação, que utilizam os gases de exaustão das turbinas a gás para geração de vapor, que é utilizado na usina nuclear, o que possibilita a redução da potência térmica do reator. Efetuaram-se análises de energia nos ciclos propostos e constatou-se que os ciclos podem atingir eficiências energéticas entre 44% e 46%, no caso de ciclos que ultrapassam a potência nominal da antiga usina nuclear, e eficiências energéticas por volta de 39% no caso de ciclos com potência limitada à da antiga usina nuclear. Também foi possível avaliar qualitativamente as configurações que exigiriam menores modificações na usina nuclear. Foi realizada análise econômica onde estimou-se o custo de geração de energia elétrica dos ciclos propostos, obtendo 69,5 US$/MWh, que foi menor que o custo de uma nova usina a gás natural (80,8 US$/MWh) e uma nova usina nuclear (110,9 US$/MWh). Entretanto, os ciclos de repotenciação apresentaram custo de energia maior do que a possibilidade de extensão da vida útil de usinas nucleares por meio de investimentos em trocas de equipamentos e programas de manutenção (36,2 US$/MWh - Extensão das operações LTO ¿ do inglês: Long Term Operation). / Considering the diversification of the energy matrix, expansion of the energy supply and the approximation of the end of life of nuclear power plants, such as Angra I, planned for 2025, this work presents a repowering study of PWR (Pressurized Water Reactor). The repowering strategy was based on combination of the nuclear power plant with gas turbines, composing an arrangement like traditional combined cycles, but utilizing nuclear and natural gas in parallel. The connection between the two sources occurs through recovery boilers, which use the exhaust gases from gas turbines for steam generation, which is used in the nuclear power plant, which allows the reduction of the reactor thermal power. Energy analyzes were carried out in the proposed cycles and it was found that the cycles can achieve energy efficiencies between 44% and 46% in the case of cycles exceeding the nominal power of the former nuclear power plant, and energy efficiencies around 39% in the case of cycles with power limited to that of the old nuclear power plant. It was also possible to qualitatively evaluate the configurations that would require minor modifications at the nuclear power plant. An economic analysis was carried out to estimate the cost of generating electricity from the proposed cycles, obtaining 69.5 US$/MWh, which was lower than the cost of a new natural gas plant (80.8 US$/MWh) and a new nuclear power plant (110.9 US$/MWh). However, the repowering cycles had a higher energy cost than the possibility of extending the life of nuclear power plants through investments in equipment exchanges and maintenance programs (36.2 US$/MWh, LTO - Long Term Operation).

Este trabalho fundamentou-se na concepção e operação de um sistema combinado anaeróbio-aeróbio, constituído de reator UASB e Biofiltro Aerado Submerso (BAS) Multiestágio (anaeróbio-aeróbio-anóxico). Os sistemas foram operados em escala piloto e aplicado ao tratamento de esgoto sanitário, sendo testados três meios-suporte, nomeadamente tampas e gargalos de garrafas PET (Asup=160m²/m³), pedra britada n.4 (40m²/m³) e anéis Pall 1,5’’ (130m²/m³), sendo denominados de BAS 1, 2 e 3. O trabalho foi dividido em duas fases, compondo ao todo 6 etapas experimentais: 1ª fase, onde se buscou avaliar a remoção de matéria orgânica e obtenção de nitrificação em três regimes hidráulicos (TDH total: 4h, 8h e 12h); 2ª fase, onde se buscou obter a pré-desnitrificação utilizando-se o carbono presente no efluente do reator UASB (4ª etapa) e através de carbono externo dosado no afluente dos BAS (5ª etapa); e a pós-desnitrificação através da dosagem de carbono externo na câmara anóxica (6ª etapa). Foram operados paralelamente dois sistemas de CBR, preenchidos com os meiossuporte “tampas e gargalos de garrafas PET” (CBR 1) e anéis Pall 1’’ (CBR 2), nos TDH de 1,75; 3,5 e 5,25h, equivalentes aos TDH das câmaras aeróbias dos BAS. As cargas orgânicas aplicadas variaram de 0,27 a 1,19 kgDQOt/m³.d para os BAS e de 0,63 – 2,72 kgDQOt/m³.d para os CBR. As eficiências totais (UASB+BAS ou CBR) em termos de DQO total superaram 90% para os BAS 1 e 3 e para os CBR 1 e 2 (considerando-se a DQO decantada). A conformação empregada de BAS, quando utilizados materiais com elevados índices de vazios (tampas e gargalos de garrafas PET e anéis Pall), possibilitou elevadas remoções de SS (Cefl 30mgSS/L), tornando desnecessário uso o decantador secundário. O desenvolvimento da nitrificação e remoção carbonácea em conjunto limitaram as taxas de nitrificação e exigiram elevados TDH para os BAS. A nitrificação nos CBR foi superior a 90% para TDH de 3,5h, enquanto que os BAS requereram 5,25h na câmara aeróbia (TDH total: 12h) e a aplicação de recirculação para a obtenção de resultados similares. A influência da recirculação sobre a nitrificação nos BAS foi positiva, possibilitando as melhores taxas de nitrificação superficiais para os BAS (0,61; 1,29 e 0,70gN/m².d para os BAS 1, 2 e 3 respectivamente). Não foram verificadas interferências significativas de elevadas relações C/N ( 5,0) sobre a nitrificação dos BAS e CBR. Valores de pH abaixo do neutro não influenciaram de maneira adversa a nitrificação, observando-se, no entanto, provável limitação por deficiência de alcalinidade total. Observaram-se também inibições para valores de OD inferiores a 3,5mgO2/L na câmara aeróbia dos BAS. A oxidação do nitrogênio amoniacal a nitrato de mostrou ser a etapa crítica do processo biológico e remoção de nitrogênio total. Foram obtidas eficiências de pósdesnitrificação superiores a 90% (Nefl 4,5mgNT/L), com auxílio de carbono externo, a uma relação C/N de 1,46(mol/mol). / This work was based on the conception and operation of a combined anaerobic-aerobic system, consisting of an UASB reactor and a Multi-stage Biological Aerated Filter (BAF) (anaerobic-aerobic-anoxic) in pilot-scale and applied to the treatment of sanitary wastewater. Three different biofilter’s media were tested, namely “lids and bottlenecks of PET bottles” (160m²/m³), gravel no4 (40m²/m³) and Pall rings (130m²/m³), called BAF 1, 2 and 3, respectively. The experimental work was divided in two phases, comprising 6 experimental stages: The 1st phase was carried out to evaluate the effect of Hydraulic Retention Time (4, 8 and 12h) upon the removal of organic carbon and the attainment of nitrification. The 2nd phase evaluated different strategies to promote denitrification by using internal carbon source present in the UASB’s effluent (4th stage); by dosing external carbon source (Sodium Acetate) on the influent to the BAS aiming pre-denitrification (5th stage); and dosing external carbon (Sodium Acetate) at the inlet of the anoxic chamber aiming the post-denitrification (6th stage). Two RBC systems, filled with “lids and bottlenecks of PET bottles” (RBC 1) and Pall rings with 1'' diameter (RBC 2) were operated in parallel with the BAFs, adjusting the influent flow to obtain Hydraulic Retention Time (HRT) of 1,75; 3,5 and 5,25h. These values corresponded to the HRT of the aerobic chambers of the BAFs. The applied organic loading rates varied between 0,27 and 1,19 kgCODt/m³.d for the BAS and between 0,63 – 2,72 kgCODt/m³.d for the RBC. The systems efficiencies (UASB+BAF and UASB+RBC) had surpassed 90% in terms of total COD for BAF 1 and 3 and for RBC 1 and 2 (considering decanted COD for RBC systems). The employed conformation of BAF, when using high void index media (lids and bottlenecks, Pall rings), allowed high SS removals (Cefl 30mgSS/L), making unnecessary the use of a secondary clarifier. The development of combined nitrification and organic carbon removal limited the nitrification rates and had demanded high HRT for the BAFs. The nitrification in the RBC systems was above 90% for HRT=3,5h, whereas the BAF had required TDH=5,25h in aerobic chamber (total HRT=12h) and the use of internal recirculation for the attainment of similar results. Internal recirculation in the BAF improved nitrification, making possible the best superficial nitrification rates for the BAF, reaching 0,61; 1,29 and 0,70gN/m².d for BAF 1, 2 and 3 respectively. High relations C/N ( 5,0) had no detrimental effect upon the nitrification on the BAF and the RBC. Values of pH below 7,0 had not adversely influenced the nitrification of both BAF and RBC. However, the low values of effluent alkalinity may have limited the rate of nitrification on the biological reactors. Values of Dissolved Oxygen (DO) below 3,5 mgO2/L in the aerobic chamber of the BAF clearly inhibited the nitrification rate. The ammonia nitrogen oxidation to nitrate was the critical step of the overall biological process and, as a consequence, to total nitrogen removal. Average efficiencies of post-denitrification was above 90% (Nefl 4,5 mg TN/L), when dosing external carbon source (C/N=1,46 mol/mol) to BAF 1.