A escolha do sistema de tratamento de esgoto sanitário a ser instalado em uma cidade pode tornar-se uma difícil decisão, uma vez que diversas variáveis interferem em seu custo e em sua qualidade ambiental. Este trabalho pretende mostrar a possibilidade de se usar técnicas da análise de decisão para a escolha do sistema de tratamento de esgoto sanitário de forma ecológica e econômica, como árvore de decisão e análise de sensibilidade. Para a avaliação dos sistemas, foi desenvolvido um modelo com oito alternativas, compostas de processos biológicos anaeróbios – Reator Anaeróbio de Manta de Lodo e Lagoa Anaeróbia – seguidos de aeróbios – Lodos Ativados, Lagoa Facultativa, Filtro Biológico Percolador e Lagoa Aerada com Lagoa de Decantação. O modelo elabora o dimensionamento das unidades de tratamento e, a partir desses dados, a estimativa de custo de cada sistema. O custo total de cada alternativa foi composto por itens de implantação, operação e manutenção. O modelo foi avaliado para quatro casos de populações distintas, apresentando variação nas alternativas mais indicadas para cada um. A análise de sensibilidade se mostrou eficaz em identificar as alternativas mais significativas no custo total dos sistemas. Os resultados encontrados indicam, de maneira promissora, que o modelo poderá auxiliar a escolha de sistemas de tratamento, bem como seu pré-dimensionamento, com base em características peculiares à sua localidade. / The selection of the wastewater treatment system to be installed in a city can be a difficult decision, once several variables interfere in its cost and in its environmental quality. This study intends to show the possibility of using techniques of decision analysis to select the wastewater treatment system in an ecological and economical way, as decision tree and sensitivity analysis. For the evaluation of systems, a model was developed with eight alternatives, composed of anaerobic biological process - Upflow Anaerobic Sludge Blanket and Anaerobic Pond - followed by aerobic process – Activated-Sludge, Facultative Pond, Trickling Filter and Aerated Lagoon with Sedimentation Basin. The model elaborates the treatment units dimensioning and cost estimation of each system, based on dimensioning data. The total cost of each alternative was composed by construction, operation and maintenance items. The model was evaluated using four cases of different populations, presenting variation in the most suitable alternatives for each one. The sensitivity analysis was shown effective in identifying the most significant alternatives in the total cost of the systems. The results indicate, in a promising way , that the model will be able to help the choice of treatment systems, as well as its pre-dimensioning, based in local peculiar characteristics.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:18:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndreGustavoDaSilva.pdf: 2615766 bytes, checksum: b6753b07d2f3f04613ac08b64c3bd0a3 (MD5) Previous issue date: 2007-02-15 / Sanitary sewage sludge constitutes the principal subproduct of the sludge treatment process. The codisposition of organic waste presents as interesting alternative for correct destination and use of this waste. The present work was aimed to evaluate the efficiency of the process of codisposition of sanitary sewage sludge (SSS) and vegetable solid waste (VSW); to produce a seasoned compost, with good agronomic and sanitary qualities; to realize physical, chemical and biological characterization of the SSS and VSW, and to evaluate importance of the temperature in the processes of biostabilization and sanitation of the codisposed substrate. The experimental system was of completely random type with three treatments and three repetitions, consisting of nine aerobic reactors. The substrate utilized for codisposition was formed by SSS and VSW, in the following proportions: Treatment 1: 100% VSW; Treatment 2: 5% SSS + 95% VSW; Treatment 3: 10% SSS + 95% VSW. The treatments 1, 2 and 3 initially received 32.0 kg; 33.8 kg and 35.6 kg of this substrate, respectively. The weekly monitored parameters were: pH, moisture content, total volatile solids, C/N ratio and feasible eggs of helmint, besides the daily monitoring of the temperature. The temperatures attained the hemophilic range since the first day, maintaining at this level until the 5th day of the process, when started to decrease passing for the mesophilic range, staying for two more weeks till it approached to the atmospheric temperature by the end of the process. A decrease in the C/N ratio was quite low, may be due to the initial values being lower than the ideal levels. The average reduction of the total volatile solid mass in the codisposed mass during the 105 days of codisposition was 31.10%, 46.41%, 44.76%, in the 1, 2 and 3 treatments, respectively. The reduction of the helmint eggs attained an efficiency of 100% in all the treatments. Probably, the pH level, the increase in temperature and the ecological relations presents in the systems were principally responsible for the sanitation and seasoning of the produced compost, so that, the codisposition showed to be a feasible alternative for disinfection and stabilization of both the types of the solid wastes, favoring the production of a compost with environmental and sanitary conditions for utilizing in agriculture. / O lodo de esgoto sanitário constitui o principal subproduto do processo de tratamento de esgoto. A codisposição de resíduos orgânicos se apresenta como interessante alternativa para correta destinação e uso deste resíduo. Objetivou-se no presente trabalho, avaliar a eficácia do processo de codisposição do lodo de esgoto sanitário (LES) e resíduos sólidos vegetais (RSV); produzir um composto maturado, com boas qualidades agronômica e sanitária; realizar as caracterizações física, química e biológica do LES e dos RSV, e avaliar a importância da temperatura nos processos de bioestabilização e sanitização do substrato codisposto. O sistema experimental foi do tipo inteiramente casualizado com três tratamentos e três repetições, consistindo de nove reatores aeróbios. O substrato utilizado para codisposição foi formado por LES e RSV, nas seguintes proporções: Tratamento 1: 100% RSV; Tratamento 2: 5% de LES + 95% de RSV; Tratamento 3: 10% de LES + 90% de RSV. Os tratamentos 1, 2 e 3 receberam inicialmente 32,0 kg; 33,8 kg e 35,6 kg deste substrato, respectivamente. Os parâmetros monitorados semanalmente foram: pH, teor de umidade, sólidos totais voláteis, relação C/N e ovos viáveis de helmintos, além do monitoramento diário da temperatura. As temperaturas atingiram a faixa termófila já no primeiro dia, mantendo-se neste patamar até o 5º dia do processo, quando começaram a decair passando para a faixa mesófila, permanecendo por mais duas semanas até se aproximarem da temperatura ambiente até o final do processo. A diminuição da relação C/N foi bastante tênue, devido aos valores iniciais estarem abaixo dos níveis ideais. A redução média da massa de sólidos totais voláteis na massa codisposta ao longo dos 105 dias de codisposição foi de 31,10%; 46,41%; 44,76%, nos tratamentos 1, 2 e 3, respectivamente. A redução dos ovos de helminto atingiu uma eficiência de 100% em todos os tratamentos, sendo, provavelmente, o nível de pH, aumento de temperatura e as relações ecológicas presentes nos sistemas, os principais responsáveis pela sanitização e maturação do composto produzido, de modo que, a codisposição mostrou-se ser uma alternativa viável para desinfecção e estabilização conjunta de ambos os tipos de resíduos sólidos, favorecendo a produção de um composto com condições ambientais e sanitárias de ser utilizado na agricultura.

Em muitas Estações de Tratamento de Esgoto Sanitário (ETE) no Brasil, reatores anaeróbios de manta de lodo (UASB) têm sido utilizados para tratamento de esgoto doméstico, embora apresentem baixa eficiência de remoção de demanda química de oxigênio (DQO) e alta quantidade de sólidos no efluente para esse substrato. Ademais, a digestão anaeróbia do esgoto sanitário em reatores UASB tem apresentado baixa produção do biogás, em razão da baixa concentração de matéria orgânica no afluente. No entanto, a produção de biogás pode ser aumentada pelo processo de codigestão anaeróbia, com a adição de um cossubstrato para aumentar a concentração inicial de matéria orgânica. O glicerol tem se destacado como cossubstrato de elevado potencial de geração de metano devido à sua alta concentração de matéria orgânica prontamente biodegradável. Nesse trabalho foi avaliada a possibilidade de utilização do potencial de produção de metano de reatores UASB já instalados no Brasil, por meio da adição de glicerol ao esgoto afluente. A pesquisa foi realizada em duas etapas, usando reatores UASB híbrido, com volumes de 24,75 L na primeira etapa, e 1,46 L na segunda etapa. Os reatores alimentados com esgoto sanitário e efluente de reator UASB, respectivamente, mantendo-se o tempo de detenção hidráulica (TDH) constante em 8 horas e variando-se a dosagem de glicerol afluente. A melhor fase de operação considerando eficiência de remoção de DQO, produção de metano e estabilidade do sistema biológico, foi operada com COV de 2,09 ± 0,22 kgDQO.m-3.d-1 e rendimento de metano de 75 ± 68 mLCH4.gDQOremovida-1. / In many sewage treatment plants in Brazil, up-flow sludge blanket (UASB) reactors have been used to treat domestic sewage, although they have a low removal efficiency of chemical oxygen demand (COD) and high amount of solids in the effluent for this substrate. In addition, most of the installed UASB reactors has presented small biogas production due to the low influent organic matter concentration. However, biogas production can be increased by the anaerobic codigestion process, by adding a co-substrate to increase the influent organic matter concentration. Glycerol has been highlighted as a co-substrate for high methane generation potential due to its high concentration of readily biodegradable organic matter. It is intended to evaluate the possibility of using the methane production potential of UASB reactors already installed in Brazil, through the addition of glycerol to the influent sewage. The research was conducted in two stages, using UASB hybrid reactors, with volumes of 24.75 L in the first stage, and 1.46 L in the second stage. They were fed with sanitary sewage and UASB reactor effluent, respectively, maintaining the hydraulic holding time (TDH) constant at 8 hours and varying the dosage of affluent glycerol. The best phase of operation considering COD removal efficiency, methane production and biological system stability was operated with OLR of 2.09 ± 0.22 kg CODm-3.d-1 and methane yield of 75 ± 68 mLCH4.gCODremoved-1.

A presente pesquisa teve como objetivo a avaliação do uso da banda de rodagem de pneus inservíveis triturada (BPIT) como suporte ao desenvolvimento de biofilmes em um reator anaeróbio de leito expansível (RALEx), em escala plena, com volume de 32m3, empregado no tratamento de esgoto sanitário. A utilização desse material como suporte apresentou-se como proposta inovadora, com grande potencial de aplicação. Para partida do sistema foram utilizados 6,0m3 de lodo proveniente do reator UASB da Estação de Tratamento de Esgoto Jardim das Flores de Rio Claro – SP, tendo sido alcançado o equilíbrio dinâmico aparente após 80 dias de operação. A BPIT mostrou-se eficiente como recheio do RALEx, tendo em vista que promoveu remoção média de 70% de matéria orgânica, em termos de DBO (amostras não filtradas), quando operado com tempo de detenção hidráulico médio de 3,2h, velocidade ascensional média de 5,7m/h (sem recirculação do efluente), e carga orgânica volumétrica média de 5,4kgDQO/m3.dia. A remoção média de sólidos em suspensão no sistema foi de 65% (com teor residual no efluente de 95mg/L) e a porcentagem de metano no biogás manteve-se próxima a 65%. Assim como os demais reatores anaeróbios, verificou-se que a remoção de nitrogênio e fósforo no RALEx foi relativamente baixa, com valores inferiores a 10%. Avaliou-se também a perda de carga no leito de BPIT, obtendo-se valores extremamente baixos para todas as granulometrias testadas, em torno de 4cm/m de leito, e determinou-se a velocidade mínima de fluidificação em 39m/h. Nos ensaios preliminares, verificou-se que o diâmetro equivalente das partículas de BPIT foi de 4,3mm, com coeficiente de desuniformidade de 1,61 e massa específica de 1,14g/cm3. A BPIT mostrou-se competitiva também no aspecto econômico, tendo em vista que o custo de aquisição foi 12,8 vezes inferior ao do carvão ativado granular e 1,6 vezes superior ao da areia (materiais comumente utilizados como recheio de RALEx). / The present research had as objective the assessment of granulated tread of scrap tires (GTST) as support for the development of biofilms in an expanded bed anaerobic reactor (EBAR), in full scale, with a total volume of 32m3, employed for wastewater treatment. The use of this material as support was presented as an innovating proposal, with a high application potential. To start up the system 6.0m3 of sludge coming from the UASB reactor from Jardim das Flores Wastewater Treatment Plant, Rio Claro – SP, were used. The apparent dynamic equilibrium was reached 80 days after operating start up. GTST showed itself as efficient in the packing of the EBAR, where it removed an average of 70% of organic matter, in terms of BOD (non-filtered samples), when operated with hydraulic detention time of 3.2h, mean ascension velocity of 5.7m/h (without effluent re-circulation), and mean volumetric organic load of 5.4kgCOD/m3.day. The mean suspended solids removal in the system was of 65% (with 95mg/L of residual content in the effluent) and the percent of methane in biogas was close to 65%. Likewise in other anaerobic reactors, it was seen that nitrogen and phosphorous removal in the EBAR was relatively low, with values below 10%. Headloss was also assessed in the bed of the GTST, where extremely low values were obtained for all tested granulometry, around 4cm/m in the bed. In the preliminary essays, it was verified that the equivalent diameter of GTST particles was of 4.3mm, with disuniformity coefficient of 1.61 and specific mass of 1.14g/cm3. GTST was also competitive in the economical aspect, where the acquisition cost was 12.8 times lower than granular activated carbon and 1.6 times higher than sand (materials commonly used as EBAR packing material).

As doenças de veiculação hídrica são uma preocupação no mundo todo, e tem aumentado cada vez mais o interesse nos estudos relacionados aos protozoários Cryptosporidium spp. e Giardia spp.. A presença de protozoários em águas de abastecimento está vinculada ao lançamento de esgoto nos mananciais, de modo que o tratamento de esgotos sanitários é de extrema importância para reduzir o risco de surtos de protozooses. Este trabalho avaliou a ocorrência e a possibilidade de remoção de cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium spp. em dois reatores UASB, um piloto e um em escala plena, operados com esgoto sanitário e um TDH de aproximadamente 8h, e um reator UASB piloto, operado com água negra simulada e um TDH aproximado de três dias. Nos dois reatores operados com esgoto sanitário as remoções foram semelhantes. A média de DQO total afluente, no reator piloto e no de escala plena, foi de 271 e 410 mg/L, respectivamente, e as remoções médias de DQO foram de 50,62 e 45,80%, respectivamente. Com relação aos exames parasitológicos, quase não houve remoção em ambos os reatores e, na maior parte dos casos, o número de (oo)cistos detectados no efluente foi maior do que no afluente. Já no reator piloto operado com águas negras, foram observadas remoções mais elevadas. A DQO total afluente desse reator variou de 837 a 3269 mg/L e a remoção média observada foi de 71,22%. Neste reator também foram observadas maiores remoções de (oo)cistos, sendo que a remoção de cistos Giardia spp. variou de 67,73 a 93,69% e, em um dos ensaios, foi observada uma remoção de 70% de oocistos de Cryptosporidium spp. Acredita-se que o melhor desempenho desse reator se deve ao seu elevado tempo de detenção hidráulico. Foi avaliada, ainda, a ocorrência de (oo)cistos no lodo dos três reatores, resultando em valores bastante elevados, da ordem de 105 cistos/g de massa seca, em todos eles. De qualquer modo, em todos os reatores avaliados, mesmo o que apresentou as maiores eficiências, o efluente ainda apresentava altas concentrações de poluentes, necessitando de um pós-tratamento para a remoção dos remanescentes de matéria orgânica, sólidos e patógenos. / The waterborne diseases are a concern worldwide, and has grown more and more interest in studies related to the protozoa Cryptosporidium spp. and Giardia spp. The presence of protozoa in drinking water is related to the release of sewage in water sources. So that, the sewage treatment is extremely important to reduce the risk of outbreaks protozoa. This study evaluated the occurrence and the possibility of removal of Giardia spp. and Cryptosporidium spp. in two UASB reactors, a pilot and a full-scale, operated with sewage and a HRT of 8 hours, approximately, and a pilot UASB reactor, operated with simulated black water and an approximate HRT of three days. Removals were similar in both reactors operated with sewage. The average influent total COD, in pilot and full scale reactors, was 271 and 410 mg/L, respectively, and the average COD removal were 50.62 and 45.80%, respectively. With the parasitological test, there was almost no removal in both reactors and, in most cases, the number of (oo)cysts detected in the effluent was higher than in the influent. In the pilot reactor operated with black water, higher removals were observed. The total COD influent of this reactor ranged from 837 to 3269 mg/L and the average removal observed was 71.22%. In this reactor (oo)cysts removals were also higher, and the removal of Giardia cysts ranged from 67.73 to 93.69%, and in one of the trials, a 70% removal of Cryptosporidium spp was observed. It is believed that the best performance of this reactor is due to its high hydraulic retention time. The occurrence of (oo)cysts in the sludge of the three reactors was also evaluated, resulting in very high values of the order of 105 cysts/g of dry weight, in all of them. Anyway, in all this reactor, even the one with the highest efficiency, the effluent still had high concentrations of pollutants, necessitating a post treatment for the removal of remaining organic matter, solids and pathogens.

Made available in DSpace on 2017-07-20T13:41:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sheilla Andrade Leick.pdf: 2263026 bytes, checksum: 91e62ea3575bb77384b927f02fb09de4 (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / From the 90s, there was an increasing amount of resources invested in research, development and construction of wastewater treatment systems in order to reduce the amount of nutrients released into rivers. In Brazil, biological treatment systems used in part of the Effluent Treatment Plants (ETP), as Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) and activated sludge systems are effective in removing organic matter. However, they have limitations when the subject is considered the removal of nutrients such as nitrogen and phosphorus. Thus the present study was to evaluate the effectiveness of a structured bed reactor with intermittent aeration in removing organic matter and nitrogen from sewage. The hydraulic retention time (HRT) used was 12 hours, the temperature of 30 ± 1 ° C and the feed was continued. The reactor was operated for 339 days, during which were evaluated three different effluent recirculation flow, and 1Q 2Q 3Q and three different aeration times, where the reactor was aerated 1h, 2h, and 3h in 3 hours cycles, totaling 9 trials. It was in all tests performed Demand Chemical Oxygen removal (COD) and total nitrogen (TN) of at least 69.8% and 29.5%, respectively, and at most 89 , 2% and 55.5%, respectively. Statistical analysis showed no significant difference to the results of COD between tests. There was a strong positive correlation between denitrification and removal of NT, indicating that denitrification the limiting procedure. The lowest concentration of N-NH4, 3.1 mg.L-1, was achieved in Test 4, with recirculation of 2Q and aeration of 1h. In the same test the effluent COD was 40 mg.L-1. Analyzing the results we conclude that the structured bed reactor shows promise for concomitant removal of organic matter and total nitrogen. / A partir da década de 90, houve uma crescente quantidade de recursos investidos na pesquisa, elaboração e construção de sistemas de tratamento de esgotos, visando diminuir a quantidade de nutrientes lançados em corpos d’água. No Brasil, os sistemas de tratamento biológico utilizados em parte das Estações de Tratamento de Efluentes (ETE), como os Reatores Anaeróbios de Leito Fluidizado (RALF) e os sistemas de lodos ativados, são eficientes na remoção de matéria orgânica. Entretanto, deixam muito a desejar quando o quesito analisado é remoção de nutrientes, como nitrogênio e fósforo. Assim o presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de um reator de leito estruturado com aeração intermitente na remoção de matéria orgânica carbonácea e nitrogenada de esgoto sanitário. O reator durante toda o funcionamento foi operado com Tempo de Detenção Hidráulica (TDH) de 12 horas, temperatura de 30 ± 1ºC, alimentação contínua e aeração intermitente. O reator foi operado durante 339 dias, período no qual foram avaliadas três diferentes vazões de recirculação (Qr) do efluente, 3Q, 2Q e 1Q, onde Q é a vazão afluente, e três diferentes tempos de aeração, de 1h, 2h, e 3h em ciclos de 3 horas, totalizando 9 ensaios. Verificou-se, em todos os ensaios realizados, remoção de Demanda Química de Oxigênio (DQO) e de Nitrogênio Total (NT) de, no mínimo, 69,8% e 29,5%, respectivamente, e de, no máximo, 89,2% e 55,5%, respectivamente. Análise estatística indicou não haver diferença significativa para os resultados de DQO entre os ensaios. Houve correlação forte e positiva entre desnitrificação e remoção de NT, indicando ser a desnitrificação a fase limitante do processo. A menor concentração de N-NH4 (3,1 mg.L-1), foi obtida no ensaio 4, com condições de recirculação de 2Q e aeração de 1h. Nesse mesmo ensaio a DQO efluente foi de 40 mg.L-1. Analisando-se os resultados obtidos é possível concluir que o reator de leito estruturado se mostra promissor para remoção concomitante de matéria orgânica e nitrogênio total.

O potencial de aplicação do biofiltro aerado submerso (BF) para pós-tratamento de efluentes de um reator anaeróbio compartimentado foi avaliado através de um experimento em escala de laboratório (bancada), visando adequar o efluente tratado aos padrões estabelecidos pela legislação ambiental. Estudou-se a remoção de matéria orgânica e sólidos suspensos no BF, e também a possibilidade de nitrificação no reator. O reator foi construído em coluna de acrílico com 1,30 m de altura, 100 mm de diâmetro e com volume útil de 7,2 L, sendo operado com tempo de detenção hidráulica de 5 horas. Como suporte de imobilização celular, utilizou-se matrizes cúbicas de espuma de poliuretano. Neste trabalho, são apresentados os principais resultados obtidos na operação contínua do reator BF, durante 93 dias consecutivos, divididos em duas fases, devido à variação da carga orgânica volumétrica aplicada (Fase I: 0,99 - 1,87 kg DQO/m3. dia; Fase II: 0,26 - 0,88kg DQO/m3. dia). Durante a fase I de operação, o BF alcançou eficiências médias de remoção de DQO e DBO5 da amostra bruta de 82 e 86%, respectivamente, e de conversão do nitrogênio amoniacal de 81%, com concentração média efluente de 7,5 mg N-amoniacal/L. Na fase final de operação, para remoções médias de 70% de DQOB e 57% de DBO5, o efluente produzido pelo BF apresentava concentrações médias de 30 mg DQOB e 21 mg DBO5/L. Entretanto, o processo de nitrificação nessa fase foi instável, com concentração média de efluente de 25,3 mg N-amoniacal/L. O BF produziu efluente clarificado alcançando valores médios de 3,46 e 2,58 mg/L para SST e SSV, para segunda fase de operação. Este efluente atendeu ao padrão de lançamento do Estado de São Paulo em 100% dos resultados de DBO5, durante todo o período experimental, apresentando bom desempenho na remoção de matéria orgânica, tanto para altas como para baixas cargas orgânicas volumétricas aplicadas. A espuma de poliuretano mostrou-se um suporte adequado para imobilização da biomassa aeróbia e remoção de sólidos suspensos, devida a sua grande capacidade de absorção. Constatou-se, portanto, que o emprego do biofiltro aerado submerso apresenta-se como uma alternativa vantajosa como pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios, produzindo efluente com excelente quantidade e parcialmente nitrificado. / The potential of application of the submerged aerated biofilter (BF) for post-treatment of effluents of an anaerobic baffed reactor was evaIuated through an experiment on Iaboratory scale to adapt the treated effluent to the established quality standards required by the environmental legislation. The removal of organic matter and suspended solids in BF, and aIso the possibility of nitrification in the reactor were studied. The reactor was a column of acrylic with 1,30 m of height, 100 mm diameter and with a useful volume of 7,2 L, being operated with hydraulic detention time of 5 hours. As a support for celluIar immobilization, cubic matrices of polyurethane foam. In this work, the main results were obtained in the continuous operation of the BF reactor, for 93 consecutive days, divided in two phases due to the variation of the applied organic volumetric loading rate (phase I: 0,99-1,87 kg COD/m3.day; Phase II: 0,26-0,88 kg COD/m3.day). During phase I of the operation, BF reached average removal efficiencies of COD and BOD5 of the raw samples of 82 and 86%, respectively, and of conversion of the ammonia nitrogen of 81%, with average effluent concentration of 7,5 mg N-ammonia/L. In the final phase of operation, for removals of 70% of COD and 57% of BOD5, the effluent produced by BF presented average concentrations of 30 mg COD/L and 21 mg BOD5/L. However, the nitrification process in that phase was unstable, with effluent concentrations of 25,3 mg N-ammonia/L. BF produced a very clarified effluent reaching average values of 3,46 and 2,58 mg/L for SST and SSV, for the second operation phase. This effluent satisfied the qualify standards for its discharge in a stream in the State of São Paulo in 100% of the results of BOD5, during the whole experimental period, presenting good performance in the removaI of organic matter, for high as well as for low organic volumetric loading applied. The polyurethane foam demonstrate to be an appropriate support for immobilization of the aerobic biomass and removaI of suspended solids, due to its great absorption capacity. It was found that the employment of the submerged aerated biofilter offers as an advantageous aIternative as anaerobic eftluent post-treatment, producing effluent with excellent quality and partially nitrified.

O processo de nitrificação e desnitrificação simultâneas (NDS) permite alcançar a remoção combinada de matérias carbonácea e nitrogenada em uma única unidade. O reator de leito estruturado, com biomassa imobilizada e recirculação interna, apresenta características positivas para que estes processos envolvidos ocorram, tais como propiciar a formação de biofilme e evitar a colmatação do leito. Esta configuração tem sido estudada com êxito em reatores em escala de bancada para tratamento de esgoto. Nesta pesquisa foi utilizado um reator de leito estruturado em escala piloto com a finalidade de avaliar sua implantação, eficiência e estabilidade tratando esgoto doméstico em condições reais para futura aplicação em pequenas comunidades, condomínios residenciais entre outros como sistema descentralizado. O reator foi construído em fibra de vidro, de formato cilíndrico, com diâmetro interno de aproximadamente 0,80 m e 2,0 m de altura. O volume total foi de aproximadamente 0,905 m3 e o volume útil de 0,642 m3. A operação foi realizada sob condições de aeração contínua e intermitente e os tempos de detenção hidráulica (TDH) testados foram de 48, 36 e 24 horas. A remoção de DQO manteve-se acima de 90% com TDH de 48 e 36 horas. A melhor eficiência de remoção de nitrogênio total foi de 72,4 ± 6,4%, sob TDH de 48 horas e a aeração intermitente, com 2 horas de aeração e 1 hora não aerada. A concentração de oxigênio dissolvido (OD) média de 2,8 ± 0,5 mg.L-1 na fase aerada e temperatura média de 24,7 ± 1,0 °C. Nesse mesmo período, a eficiência média de remoção de DQO foi de 94 ± 4 %. Apesar das dificuldades apresentadas no controle da aeração, as eficiências das remoções obtidas indicaram que o reator de leito estruturado e aeração intermitente (LEAI) se apresenta como uma alternativa promissora em escala plena, requerendo ajustes para construção e incremento da estabilidade da NDS. / The simultaneous nitrification and denitrification (SND) process allow achieving a combined nitrogen and carbon removal in a single unit. The structured-bed reactor, with immobilized biomass and internal recirculation, presents positive characteristics for occurrence of these involved processes, such as providing biofilm formation and prevent clogging. This configuration have been study successfully in a bench scale for sewage treatment. In this research was used a structured-bed reactor in a pilot scale in order to evaluate its implantation, efficiency and stability treating sewage in real conditions to future application in small communities, residential condominium among others, as decentralized treatment. The reactor was constructed with cylindrical glass fiber modules, with internal diameter of 0.8 m and 2.0 m height. The total volume was about 0.905 m3 and 0.642 m3 working volume. It was worked under continuous and intermittent aeration conditions and the tested hydraulic retention times (HRT) were 48, 36 e 24 hours. The maximum total nitrogen removal was 72.4 ± 6.4% ; the HRT was 48 hours with intermittent aeration, in which 2 hours in aeration and 1-hour nonaeration. An average dissolved oxygen (DO) concentration of 2.8 ± 0.5 mg.L-1 in the aerated time and an average temperature of 24.7 ± 1.0°C. In the same period, the average COD removal was 94 ± 4%. Despite of the difficulties presented in aeration control, the obtained removals indicated the structured-bed reactor subjected to recirculation and intermittent aeration (SBRRIA) can be a promising alternative in full scale, demanding adjustments to improve the reactor construction and the SND stability.

O presente trabalho estudou o aumento de capacidade de tratamento de um reator UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) por meio da adição de material suporte para adesão celular (Biobob®), avaliando-se as eficiências de remoção de matéria orgânica (expressa como DQO demanda química de oxigênio) e sólidos em suspensão (expressos como SST sólidos em suspensão totais). O reator híbrido, no qual a biomassa está presente em suspensão e imobilizada no material suporte, foi submetido a baixos tempos de detenção hidráulica (TDH) e altas velocidades ascensionais (vs). A operação do reator anaeróbio, de volume útil igual a 12,5 m³, foi conduzida em duas etapas. Na primeira o sistema foi operado como um reator de manta de lodo e escoamento ascendente (UASB), com TDH de 8,8 h e velocidade ascensional de 0,63 m.h-1. Na segunda etapa, introduziu-se 5,0 m³ de material suporte Biobob® no leito reacional do reator, transformando-o em reator anaeróbio híbrido (HAnR). Nessa condição, variou-se a vazão de alimentação, tendo o TDH variado entre 7,4 h (vs de 0,66 m.h-1) a 3,9 h (vs de 1,25 m.h-1). Para ambas as etapas o sistema foi alimentado com esgoto sanitário à temperatura ambiente, após tratamento preliminar (gradeamento e caixa de areia). Para condições de operação similares, o reator anaeróbio híbrido (HAnR) apresentou melhor desempenho na remoção de DQO e SST que o reator UASB, acrescendo em até 18% e 30% a eficiência de remoção, respectivamente. Para a velocidade ascensional de 1,25±0,02 m.h-1 e TDH de 3,9±0,1 h, o HAnR apresentou concentrações médias no efluente tratado de 205±46 mg DQOt.L-1 e 73±30 mg SST.L-1 e eficiências de remoção de 55±9% DQOt e 63±14% SST. / The increase of the treatability capacity of a UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) reactor by introducing an innovative packing material (Biobob®) in its reaction zone was evaluated. The hybrid anaerobic reactor (HAnR) containing suspended and immobilized biomass was evaluated regarding its efficiency of removing organic matter (expressed as COD chemical oxygen demand) and suspended solids (expressed as TSS total suspended solids) under lower hydraulic detention time (HDT) and higher upflow velocities (v s). The anaerobic reactor operation, with 12.5 m³ of working volume, was conducted in two phases. In the first phase, the system was operated as a conventional UASB reactor with HRT of 8.8 h and vs of 0.63 m.h -1 . In the second phase, 5.0 m³ of packing material Biobob® was introduced inside the reaction bed, changing the reactor configuration from suspended growth to hybrid growth. In this condition, the hybrid anaerobic reactor (HAnR) was subjected to decreasing flowrates with HDT ranging from 7.4 h (vs of 0.66 m.h-1) to 3.9 h (vs of 1.25 m.h-1). For both phases, the feed was domestic wastewater (after screens and grit chambers) at ambient temperature. Under similar operation conditions, the HAnR performed better than the UASB reactor increasing at 18% and 30% the COD and TSS removal efficiencies, respectively. For vs of 1.25±0.02 m.h-1 and HDT of 3.9±1.0 h, the HAnR produced a very high quality effluent, with average COD and TSS concentration of 205±46 mg DQOt.L-1 and 73±30 mg SST.L-1 and removal efficiencies of 55±9% and 63±14% for CODt and SST, respectively.

A constante exploração dos recursos hídricos para os mais diferentes usos sem um planejamento adequado, tem levado ao comprometimento desses recursos, verificando-se cada vez mais aumento no número de pesquisas e investimentos, visando o estudo de alternativas que viabilizem o tratamento avançado de águas residuárias e sua reutilização. Entre essas alternativas, estão as técnicas de separação dos materiais contaminantes por membranas. Neste trabalho estudou-se a viabilidade da utilização da microfiltração tangencial como alternativa de pós-tratamento de efluente de Reator Anaeróbio de Leito Expandido alimentado com esgoto sanitário, analisando-se a influência da utilização de cloreto férrico como coagulante, bem como, membranas com diferentes tamanhos de poro (0,2 e 1,0 &#956m), no desempenho da microfiltração tangencial. Os ensaios no sistema de microfiltração tangencial foram realizados em batelada, com amostras de efluente do reator anaeróbio de leito expandido (RALEX). Verificou-se que para os ensaios realizados com a membrana de 0,2 &#956m, o aumento das dosagens de cloreto férrico, contribuiu para diminuição nos valores de luxo de permeado. Esta relação não ocorreu de forma direta com a membrana de 1,0 &#956m. Os processos de coagulação e floculação foram essenciais para ambas membranas no aumento na eficiência de remoção da demanda química total de oxigênio (mg/l), fosfato total (mg P/l) e turbidez, no entanto, em relação aos valores de fluxo do permeado,foi prejudicial, pois nos ensaios em que as amostras de efluente do RALEX não foram previamente coaguladas e floculadas, a permeabilidade das membranas foi bem maios. O sistema de microfiltração tangencial operando com a membrana de 0,2 &#956m apresentou melhor desempenho, com valores de fluxo do permeado, em geral superiores a 100 L/m2.h, eficiência de 100% na remoção de coliformes totais e fecais, e a dosagem de 40 mg/l de cloreto férrico, já foi suficiente para uma eficiência média de remoção de DQOt de 95%; P.PO4-3 (89,5%) e Turbidez (96,4%). Portanto, a microfiltração tangencial pode ser considerada uma alternativa eficaz como unidade de pós-tratamento de efluente de reator anaeróbio de leito expandido, produzindo efluente que atende os padrões de reuso na agricultura, para coliforme totais e fecais. / The constant exploration of water resources for the most different uses, without an appropriate planning, has lead to the exhaustion of this resources. This scenery has showed the need of increasing researches and investments on alternative forms of wastewater treatment. This work studied the viability of using crossflow microfiltration as an alternative form of advanced treatment of effluents of Anaerobic Reactor Expanded Bed feed with sewage, examining the effect of the use of ferric chloride as coagulam, as well as of different pore size membranes (0,2 and 1,0 &#956m) on the performance of crossflow microfiltration. The experiments on crossflow microfiltration system were carried out in batch, using effluent samples of anaerobic reactor expanded bed. The results obtained with the 0,2 &#956m membrane showed that the increase of ferric chloride dosages contributed for the reduction on flux values. The 1,0 &#956m membrane did not presented this relation. The flocculation and coagulation processes were essentials for increasing the removal efficiency of Total Chemical Oxygen Demand, Total Phosphorus and Turbidity for both membranes, however, for the flux values the effect was harmful, because when the samples of the Anaerobic Reactor Expanded Bed were not previously coagulated and flocculated, the membranes penneability were higher. The Crossflow Microfiltration System, operating with the 0,2 &#956m membrane, presented better performance, with flux values generally superior than 100 L/m2.h, efficiency around 100% on the removal of Total and Fecal Coliforms. For this membrane (0,2 &#956m) the dosage of 40 mg/l of FeCl3 (first stage) was enough for an average of removal efficiency of Total Chemical Oxygen Demand (95%); Turbidity (96.4%); and P.PO4-3 (89,5%). Therefore, crossflow mocrofiltration can be considered an effective alternative for advanced treatment of effluents of Anaerobic Reactor Expanded Bed, producing a final effluent with large potentiality to be used in agriculture.