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

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:54:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 222412.pdf: 1058725 bytes, checksum: 709c3fdc80778566fb97b9e23755c962 (MD5) / A cidade de Joinville, no estado de Santa Catarina, Brasil, conta com uma estação de tratamento de esgotos (ETE), composta por lagoas de estabilização, que atende 16% da população há 20 anos, denominada ETE-Jarivatuba. Esta apresenta controle operacional deficiente, agravado pela falta de segurança que estimula ações de vandalismo, inibindo novos investimentos, dificultando o cumprimento da legislação e impedindo o licenciamento ambiental de operação. Em função disto, este trabalho propõe um sistema de gerenciamento baseado em normas de qualidade como a ISO 9001 e nos critérios do Prêmio Nacional de Qualidade em Saneamento promovido pela ABES. O sistema de gerenciamento consistiu em elencar ações prioritárias - em termos de objetivos a serem alcançados - a partir de um diagnóstico geral da situação atual que permitiu detectar as falhas de segurança e operacionais, caracterizar o esgoto bruto afluente, bem como todas as lagoas componentes da ETE-Jarivatuba quanto a parâmetros físico-químicos e biológicos. A partir da análise estatística, verificou-se que as características físico-químicas e biológicas se mantém estáveis para todos os pontos amostrados durante diferentes estações do ano, bem como entre os dois módulos que operam paralelamente. O esgoto bruto apresentou concentração de DBO média de 170,19 mg/L. As lagoas anaeróbias e facultativas apresentaram eficiência na remoção de DBO inferior a prevista no projeto. Analisando-se o perfil longitudinal das lagoas, observou-se tendência ao regime de mistura completa. A ETE não atende ao Decreto Estadual 14.250/1981 no que se refere ao pH, DBO, E.coli e oxigênio dissolvido, nitrogênio e fósforo. Baseado nos resultados do diagnóstico, foram selecionados, como objetivos prioritários para o planejamento estratégico, ações nas áreas de: segurança patrimonial, recuperação da estrutura física, segurança do trabalho, regulamentação de despejos de caminhões limpa-fossa, controle de odores, adequação dos efluentes à legislação, cadastro de usuários não domésticos, pesquisa de ligações clandestinas, gerenciamento do lodo, controle de equipamentos e programa de visitação.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:20:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 210400.pdf: 2965943 bytes, checksum: f8b82ce00ee6f6d0096e407e165c9f71 (MD5) / Dentre as várias questões ambientais, a emissão de maus odores, produzidas por diferentes atividades industrias, tem sido fonte de preocupação e reclamação cada vez mais freqüente nas populações envolvidas. As emissões odorantes podem ser originadas das mais diversas atividades antropogênicas, sejam elas agrícolas, domésticas ou industriais. Somente a análise olfatométrica é capaz de dizer se um composto é odorante ou não. Atualmente, nenhuma metodologia é padronizada ou reconhecida a nível nacional. Por conseguinte, o ajustamento de um método de referência é indispensável, o qual, é o principal foco deste trabalho: a adequação e avaliação de metodologias olfatométricas, em fontes odorantes. Foram realizados estudos de casos em locais com diferentes atividades, todos atingidos por poluição odorante, e incômodos olfativos, a fim de testar a confiabilidade e os limites dos procedimentos analíticos. Os estudos de casos foram na Estação de Tratamento de Despejos Industriais (ETDI) da refinaria de petróleo Presidente Bernardes - Cubatão/SP, na Estação de Tratamento de Esgotos Insular- Florianópolis/SC , em uma Indústria de papel (processamento de papel reciclado) em Curitiba/PR, e em um autoposto, com abastecimento a base de gasolina, álcool, diesel e GNV (Gás Natural Veicular) - Joinville/SC. Os resultados mostraram que a fonte mais odorante na ETDI da refinaria de petróleo, era a entrada do sistema, com concentração de odor de 4652 UO.m-3, esse ponto também foi o de maior intensidade odorante e o mais desagradável. Na Estação de Tratamento de Esgotos Insular a entrada do sistema também foi de maior concentração odorante, na faixa de 32. 798 a 47.740 UO.m-3 e índice de intensidade de odor 5,0 que correspondia a odor muito forte. Para a indústria de papel reciclado, todos os exaustores avaliados apresentaram carga de odor elevada, valores na faixa de 35.628.192 UO.h-1 a 103.853.376 UO.h-1. Esses valores estavam acima do valor estipulado pelo órgão ambiental do Paraná que é de 5.000.000 UO.h-1. A aplicação do questionário geral e permanente no autoposto, possibilitou a realização de um diagnóstico ambiental odorante.Essa metodologia poderá servir como instrumento para gerir conflitos entre moradores e fonte odorante. As metodologias propostas para a caracterização do odor, através da aplicação das análises de intensidade, qualidade, hedonicidade e concentração do odor, se mostraram adequadas, caracterizando a real situação dos odores para cada estudo de caso, nos dias e períodos em que foram realizadas as amostragens.

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

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:47:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O ciclo de vida útil dos produtos elaborados com resina de PVC é bem maior do que o de outras resinas e cerca de 88% deles podem durar de 2 a 100 anos. Mesmo com um duradouro ciclo de vida, o PVC não permite justificativa consciente para se ignorar os riscos que eventualmente possa causar à natureza e à sociedade, como qualquer outro produto desenvolvido pelo engenho humano. Esta pesquisa discute a problemática da geração de resíduos plásticos e as possibilidades práticas de gestão de resíduos de PVC nos cenários brasileiro e europeu. O objetivo principal deste estudo foi o de analisar se o Brasil possui diretrizes adequadas para uma boa gestão dos resíduos de PVC. Pode-se concluir que para uma boa gestão dos resíduos sólidos no Brasil, e conseqüentemente de resíduos de PVC, necessitamos uma de legislação que contemplem o setor de reciclagem, patrocinados pelo Congresso Nacional, que definam políticas, ou seja, um conjunto de objetivos, princípios, diretrizes, para atividades específicas como a reciclagem. Os três principais fundamentos para que ocorra a reciclagem são a coleta, a educação e o mercado, fazendo parte do processo os governos, as empresas, os cidadãos, os catadores e os recicladores. Somente com a participação e envolvimento de todos esses atores a gestão de resíduos será eficaz, tornando-se imprescindível a existência de uma Política Nacional de Resíduos Sólidos.

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

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2013-07-16T03:15:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 250367.pdf: 2865102 bytes, checksum: 8a3ef543d672300b473c80ef1b3af960 (MD5) / A disposição final dos resíduos sólidos urbanos é um grande problema encontrado atualmente, devido à importância de se preservar o meio ambiente. Uma das maneiras mais comuns de disposição de resíduos sólidos é em aterros sanitários. Porém, vários devem ser os cuidados tomados na execução de um aterro sanitário para que este atenda às normas ambientais. Um destes cuidados é a impermeabilização das camadas de base e de cobertura do aterro, evitando que o líquido percolado, gerado pela decomposição dos resíduos sólidos e pela penetração de chuva na célula do aterro atinja o nível do lençol freático. Nesta pesquisa foram estudados os solos utilizados em camadas de base e cobertura de três aterros sanitários do Estado de Santa Catarina. Na primeira etapa da pesquisa foi realizada a coleta e caracterização dos solos, através de ensaios de Mecânica dos Solos. Posteriormente, montou-se o piloto experimental de fluxo, que consiste em permeâmetros que simulam a percolação do líquido percolado no solo. As amostras de solo foram compactadas em diferentes teores de umidade e grau de compactação para o estudo da percolação. O monitoramento dos permeâmetros foi realizado por um período de 180 dias, ou seja, seis meses. A permeabilidade dos solos foi medida semanalmente, assim como foram realizadas análises físico-químicas com o líquido percolado para estudo da contaminação. As análises químicas das amostras de solo foram realizadas antes e após a percolação com o líquido percolado. Os resultados indicaram que os solos utilizados para a camada de base dos aterros sanitários estudados são adequados e possuem permeabilidade muito baixa (menor que 10-7 cm/s). Os solos dos aterros sanitários de Timbó e Chapecó utilizados para a camada de cobertura não atenderam ao valor da permeabilidade exigida por norma, o que poderá permitir a infiltração de água da chuva, aumentando a produção do líquido percolado. Observa-se que as amostras compactadas no ramo úmido da curva de compactação apresentaram menor coeficiente de permeabilidade e, com isso, reduzem a contaminação do lençol freático através da retenção de matéria orgânica e metais. Por isso, recomenda-se que as amostras de solo em campo sejam compactadas no ramo úmido da curva de compactação.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2013-07-16T03:22:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 243210.pdf: 4231417 bytes, checksum: cbb25ec8c4b58abfcd8d7ac77a4d8cbe (MD5) / Ao delimitar estratégias para a conservação dos recursos biológicos globais,evidencia-se a baixa efetividade dos arranjos institucionais para lidar com a complexidade presentes nas dimensões biofísicas e sociopolíticas. As modalidades de gestão ecossistêmica, tal como a gestão ambiental integrada, são ferramentas cruciais para a efetiva conservação da biodiversidade. Ela reconhece a interconectividade dos sistemas sociais e ecológicos e tenta articular a pesquisa científica e a formulação de políticas públicas por meio de pesquisas interdisciplinares e processos de tomada de decisões envolvendo múltiplos atores sociais. Dentre as políticas públicas estruturadas, destaca-se o Sistema Nacional de Unidades de Conservação (SNUC). O grande desafio é o equacionamento dos interesses que emergem da rede social inserida no processo de gestão do sistema. Nesse sentido, o presente trabalho busca a delimitação de instrumentos que auxiliem na gestão ambiental integrada dos ecossistemas da Ilha de Santa Catarina. Seu principal objetivo é propor uma base metodológica de Gestão Ambiental ntegrada de Unidades de Conservação com ênfase no Sistema de Interesses. O arranjo metodológico utilizado é composto por uma adaptação da metodologia Ator-Rede, sugerida por LATOUR (1986), e pela aplicação do Indicador de Solvência de Sistema de Interesses (ISOS), apresentado por D#AGOSTINI & CUNHA (2006), atendendo as premissas da abordagem ecossistêmica preconizada na Convenção da Biodiversidade. O recorte empírico é o Parque Municipal das Dunas da Lagoa da Conceição (PMDLC), na Ilha de Santa Catarina, Florianópolis, SC. Foi realizada a delimitação da Rede de Atores do PMDLC identificando-se as respectivas arenas sociais. A partir da Rede de Atores foi realizada a Oficina de Gestão do PMDLC para identificação de aspectos relacionados à gestão do parque delimitando o Sistema de Interesses dessa Unidade de Conservação. Avaliou-se a convergência dos interesses e o estímulo à reflexão de cada ator social sobre as distâncias entre o seu interesse individual e o coletivo. Os resultados demonstram que o PMDLC possui uma Rede Social emergente e identificaram-se três arenas: uma científica, uma comunitária e uma política. As interfaces sociais delimitadas em forma de fluxos de informações, conceitos e ações não encontram espaços específicos para diálogo e resolução de conflitos entre os interessados na gestão da Unidade de Conservação em questão. A metodologia ISOS permitiu estimar a importância de cada ator social na simplificação ou complexificação do sistema: o quanto o indivíduo compreende o olhar do coletivo e vice-versa. À medida que surgem instrumentos que promovam um ponto de equilíbrio entre o olhar do interessado e o olhar do coletivo, é possível avançar na multidimensionalidade do complexo sistema de conservação da natureza e na geração de mecanismos de empoderamento da sociedade para implantar ações de gestão numa perspectiva integrada. When building strategies for the conservation of global biological resources, the low effectiveness of institutional arrangements to deal with the complexity of the sociopolitical and biophysical dimensions is noticeable. The modalities of ecosystem management, such as integrated environmental management, are essential tools for the effective conservation of biodiversity. It recognizes the interconnections between social and ecological systems and attempts to manage scientific research and the formulation of public policies, through interdisciplinary research and decision-making processes involving multiple social actors. Among the public policies that aim to provide instruments for increasing nature conservation is the National System of Conservation Units (SNUC). The biggest challenge is to gauge the interests that emerge from the social web inserted in the process of implementing and managing Conservation Units. This study seeks to identify instruments that assist in integrated environmental management of the ecossystems of Santa Catarina Island. The principal objective is to propose a methodological basis for the Integrated Environmental Management of Conservation Units with emphasis on a System of Interests. The methodological arrangement utilized is composed of an adaptation of the Actor-Network methodology suggested by LATOUR (1986) and by the application of the Solvency Indicator of a System of Interests presented by D#AGOSTINI & CUNHA (2005), in conformity with the ecosystemic approach recognized in the International Biodiversity Convention. The experience studied was the Municipal Park of the Conceição Lagoon Dunes (PMDLC), on Santa Catarina Island (Florianópolis,SC). The network of actors involved in the PMDLC was identified as well as their respective social arenas. A management workshop for the Dunes Park was organized with some of these actors to identify the factors related to park management identifying the System of Interests of this Conservation Unit. The convergence of interests was evaluated and the social actors were encouraged to reflect upon the distance between his individual interest and the collective interests. The results demonstrate that the PMDLC possesses a emerging Social Network and 3 (three) arenas were identified: (scientific, social and political). The social interfaces distinguished in the form of information flows, concepts, and actions did not find specific spaces for dialogue and resolution of conflicts between those interested in the management of the Conservation Unit in question. The ISOS methodology allowed gauging the importance of each social actor in the simplification or increased complexity of the system - how much the individual understands the perspective of the collective and vice-versa. To the degree that instruments emerge that promote an equilibrium between the perspective of the interested party and that of the collective, it is possible to advance in the multidimensionality of the complex system of nature conservation, and in the generation of mechanisms for empowering society to implement integrated management actions.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T07:43:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 289247.pdf: 2037842 bytes, checksum: b266db691873b2ba78f8090c2080c992 (MD5) / Uma parcela considerável da população no Brasil utiliza sistemas descentralizados de tratamento de esgoto. O lodo produzido nesses sistemas possui grande carga de microrganismos patogênicos e precisa ser gerenciado de forma adequada. O tratamento descentralizado de lodo pode ser uma alternativa eficiente e acessível a toda população, contribuindo na melhoria das condições de saneamento. A desinfecção do lodo fornece um produto mais seguro para o manuseio, reciclagem agrícola ou mesmo para tratamentos de estabilização posteriores. Este trabalho tem como objetivo avaliar um reator de desinfecção térmica de lodo, utilizando energia solar. O experimento está instalado na cidade de Florianópolis/SC. O processo ocorre em batelada. O lodo é aquecido através de um trocador de calor, construído com tubos de cobre e instalado dentro do reator, onde circula água aquecida em coletores solares planos. Foram realizados 20 ensaios experimentais ao longo de dezembro/2009 e julho/2010. O volume de lodo tratado foi fixado em 200 L e o tempo de tratamento em 8 h, sempre com início às 09h00min e término às 17h00min, a fim de se verificar as influências meteorológicas no processo. Amostras de lodo foram coletadas durante o tratamento para análises microbiológicas. Os principais indicadores do tratamento foram Escherichia coli e coliformes totais, além da temperatura do lodo. O processo mostrou-se eficiente para ensaios realizados com irradiação solar média do período acima de 500 W.h.m-2, onde a eliminação microbiana foi considerável e evitou reaparecimento microbiano na maioria das amostras. Nesses ensaios a temperatura do lodo ficou acima de 53oC por pelo menos três horas. Os ensaios realizados em dias com menores índices de radiação solar ficaram comprometidos pelas baixas temperaturas. Paralelamente aos ensaios no reator, os parâmetros cinéticos da inativação térmica da E. coli foram determinados em laboratório pelo método do frasco de três bocas. O valor encontrado para energia de inativação (Ed) foi 2,48 x 105 J.mol-1, o tempo de redução decimal (DT) à 55oC foi de 3,61±0,14 min e o coeficiente térmico (z) 8,3oC. Com base nesses parâmetros, a inativação térmica no reator foi avaliada através do modelo cinético de primeira ordem em condições não isotérmicas, e os resultados comparados com os valores experimentais. O modelo mostrou-se satisfatório na predição dos dados / A considerable portion of the population in Brazil use decentralized sewage treatment systems. The sludge produced in these systems have a high load of pathogenic microorganisms and must be managed properly. The decentralized treatment of the sludge can be an effective alternative and is accessible to all people, contributing to improved sanitation conditions. The disinfection of the sludge provides a safer product for handling, agricultural recycling or for later stabilization treatment. The aim of this study is to evaluate a thermal disinfection reactor for sludge, using solar energy. The experiment is installed in the city of Florianopolis /SC. The process occurs in batches. The sludge is heated through a heat exchanger built with copper pipes and installed inside the reactor, where water heated in flat plate solar collectors circulates. Twenty experimental tests were performed during the period from December/2009 to July/2010. The volume of treated sludge was fixed at 200 L and a treatment time of 8 hours, always starting at 09:00am and ending at 5:00pm, in order to verify the meteorological influences on the process. Sludge samples were collected during treatment for microbiological analysis. The principal treatment indicators were Escherichia coli and total coliforms, as well as the temperature of the sludge. The process proved effective in tests with an average solar irradiation period of 500 W.h.m-2, where microbial elimination was considerable, preventing regrowth after 24 hours in most of the samples. In these tests the temperature of the sludge stayed above 53°C for at least three hours. Tests conducted on days with lower levels of solar irradiation were compromised by the low temperatures. Parallel to the tests in the reactor, the E. coli kinetic parameters of thermal inactivation were determined in a laboratory using the three-neck flask method. The inactivation energy (Ed) value found was 2.48 x 105 J.mol-1, the decimal reduction time (DT) at 55°C was 3.61±0.14 min and the thermal coefficient (z) was 8.3°C. Based on these parameters, the thermal inactivation in the reactor was evaluated using the first order kinetic model in non isothermal conditions, and the results compared with experimental values. The model proved satisfactory in the prediction of the data.

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