Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-18T16:28:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Renato Ribeiro (Mestrado em Geoquímica Ambient.pdf: 1758942 bytes, checksum: 2ab97e8d9839edbd110b4bfbbc94fdc9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-18T16:28:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Renato Ribeiro (Mestrado em Geoquímica Ambient.pdf: 1758942 bytes, checksum: 2ab97e8d9839edbd110b4bfbbc94fdc9 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / O óxido nitroso (N2O) é um dos principais gases do efeito estufa e a principal fonte de óxido nítrico na estratosfera, contribuindo de forma indireta para o consumo do ozônio estratosférico. O tratamento de esgotos é uma fonte antrópica de N2O, cuja contribuição é quantitativamente considerada de menor relevância, entretanto, pouco se sabe sobre a real contribuição dessas emissões em virtude da grande variabilidade reportada nos fatores de emissão (FEs), balizados na carga de nitrogênio total (NT) afluente, tanto oriundo de estudos realizados em escala real quanto laboratorial. As diretrizes de 2006 do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas para inventários nacionais de gases do efeito estufa propõem como FE 3,2 (2-8) g N2O pessoa-1 ano-1 para o caso de Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs) com processos de nitrificação e desnitrificação controlados. O objetivo do presente estudo foi avaliar a relação entre alguns parâmetros operacionais, tais como concentração de NT afluente à ETE (especialmente NH4+), demanda química de oxigênio (DQO) e concentração de oxigênio dissolvido (OD), com as emissões de N2O do tanque de aeração de uma ETE localizada na região metropolitana do Rio de Janeiro. O processo de tratamento de esgotos empregado é o sistema de lodos ativados convencional com aeração realizada de forma diferenciada por zonas. As emissões de N2O foram determinadas mensalmente, sempre na parte da manhã, no período de janeiro a junho de 2010 ao longo das seis zonas dos quatro tanques de aeração que a ETE possui em funcionamento. A média das emissões de N2O determinada durante o período de estudo foi 1,11 kg N dia-1, o que corresponde a 0,02% da carga de NT afluente. As emissões de N2O foram menores no período de verão do que no inverno e positivamente correlacionadas (r = 0,90; n = 6; P < 0,01) com as concentrações de NH4+ afluente à ETE. Em relação às concentrações de DQO e OD, as maiores emissões de N2O ocorreram em regiões de baixas concentrações de DQO e concentrações de OD superiores a 2,0 mg L-1, sendo a maior emissão média de N2O determinada em OD próximo a 3,0 mg L-1. A redução da carga orgânica ao longo das zonas e o aumento gradual da concentração de OD contribuem de forma direta para as maiores emissões de N2O, em razão da maior disponibilidade de OD para ambas as reações de oxidação da matéria orgânica e nitrificação e, consequentemente, maior produção e emissão de N2O. As eficiências de remoção de demanda bioquímica de oxigênio (DBO), DQO e NT foram 97%, 93% e 80%, respectivamente. O FE médio, balizado na população atendida, foi 2,5 vezes menor do que o proposto pelas diretrizes de 2006 do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas para inventários de emissões de N2O em ETEs com processos de nitrificação e desnitrificação controlados. Portanto, os resultados sugerem que o processo de lodos ativados convencional empregado na ETE de estudo é bastante eficiente na remoção da carga orgânica e NT e, além disso, no que tange as menores emissões de N2O quando comparado a outros sistemas empregados nas ETEs estudadas no Brasil e em estudos desenvolvidos no exterior. Sugere-se que tal eficiência esteja relacionada à utilização de aeração suficiente e diferenciada por zonas, que proporciona condições favoráveis aos processos microbiológicos de oxidação da matéria orgânica e aos processos de nitrificação completos, mesmo nas condições de elevadas concentrações de DBO, DQO e de NT (especialmente NH4+), como observado no período de inverno. / Nitrous oxide (N2O) is a major greenhouse gas and the main source of nitric oxide in the stratosphere, contributing indirectly to consumption of the stratospheric ozone. Wastewater treatment is an anthropogenic source of N2O, whose contribution is considered to be quantitatively of minor importance. However, little is known about the actual contribution of these emissions due to the wide variability reported in the emission factors (EFs), based on amount of N2O emitted relative to the influent total nitrogen (TN) load, both from full-scale and laboratory-scale studies. The 2006 guidelines of the Intergovernmental Panel on Climate Change for national inventories of greenhouse gases as proposed EF 3.2 (2-8) g N2O person-1 yr-1 for the case of advanced centralized wastewater treatment plants (WWTPs) with controlled nitrification and denitrification steps. The aim of this study was to evaluate the relationship between some operational parameters, such as TN concentration (especially NH4+), chemical oxygen demand (COD) and dissolved oxygen (DO) concentrations, on N2O emissions from the aeration tank of a WWTP located in the metropolitan region of Rio de Janeiro, Southeast Brazil. The wastewater treatment employed is conventional activated sludge process with a differentiated aeration system. The entire aeration system consists of four adjacent aeration tanks with six zones each. N2O emissions were measured monthly in the period from January to June 2010, always in the morning, over the six zones of the four aeration tanks. The average N2O emission was 1.11 kg N day-1 corresponding to 0.02% of the influent TN load. N2O emissions were lower in summer than winter and were positively related (r = 0.90; n = 6; P < 0.01) with influent NH4+ concentrations. Regarding the COD and DO concentrations, the highest N2O emissions occurred in regions of low concentrations of COD and DO concentrations above 2.0 mg L-1, with the highest average emission of N2O in DO concentration close to 3.0 mg L-1. The reduction of the organic load along the zones and gradually increase the DO concentration, contributes directly to higher N2O emissions, due to the greater availability of DO for both the oxidation of organic matter and nitrification, and consequently higher production and emission of N2O. The removal efficiencies of biological oxygen demand (BOD), COD and TN were 97%, 93% and 80%, respectively. The average EF calculated from population served was 2.5 lower than that proposed by the IPCC for N2O emission inventories in WWTPs with controlled processes of nitrification and denitrification. Therefore, the results suggest that the process employed in the WWTP study is very efficient in removing the organic load and TN, and in addition, with smaller N2O emissions when compared to other systems studied in Brazil and those available in literature. It is suggested that this efficiency is related to the use of aeration sufficiently to promote conditions favorable for the microbial oxidation of organic matter and complete nitrification, even under conditions of high BOD, COD and TN concentrations (especially NH4+), as observed during winter.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-16T12:36:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_BalancoMassaUnidades.pdf: 3176538 bytes, checksum: 17d2dc7e6c829993e2dc72066b1fb750 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-20T12:00:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_BalancoMassaUnidades.pdf: 3176538 bytes, checksum: 17d2dc7e6c829993e2dc72066b1fb750 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-20T12:00:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_BalancoMassaUnidades.pdf: 3176538 bytes, checksum: 17d2dc7e6c829993e2dc72066b1fb750 (MD5) Previous issue date: 2013-10-04 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O estudo sobre o Balanço de massa das unidades componentes de uma estação de tratamento de esgoto e a utilização da estatística multivariada como ferramenta de verificação do comportamento do esgoto bruto e tratado foi realizado na ETE Sideral no Munícipio de Belém Pará Brasil. Neste estudo foiobservado todo o fluxograma constituinte da estação que foi projetada para receber uma vazão máxima de esgoto bruto de 73 l/s., como em verificação local se constatou que a vazão para qual a estação foi projetada é consideravelmente menor o balanço de massa e todo o resto do estudo foi trabalhado em cima da vazão de projeto. Na verificação das partes físicas constituintes da estação verificaram-se não conformidades nas medidas que foram sugeridas no projeto executivo.Na caracterização dos metais presentes no esgoto bruto e tratado verificou-se que na Analisedas Componentes Principais o Boro (B) com (63,5%) e seguido do Bário (Ba) com (21,9%) justificam 84,48% o coeficiente de variação que os determinam como os metais predominantes no Afluente. No Efluente o Boro (B) apresentou um coeficiente de variação de 73,7% o que o justifica como sendo o principal componente no afluente da ETE. Na caracterização dos metais no lodo observou-se que com uma porcentagem de 98,8% o Bário (Ba) é o principal elemento encontrado. Os resultados obtidos com a análise de componentes principais para a caracterização físico-químicas e bacteriológicas do esgoto bruto e tratado da ETE observou-se que a variável ―DQO total‖ encontra-se positivamente relacionada com a componente DBO e negativamente correlacionado com a Alcalinidade Total. Em relação às características físico-químicas e bacteriológicas, elevados teores de DBO, Coliformes termotolerantes, SST e SSV, oriundos dos lançamentos dos efluentes domésticos, fazendo com que apresentassem as maiores concentrações de carga orgânica remanescente. / The mass balance of the component units of a wastewater sewage treatment and use of multivariate statistics as a tool for verifying the behavior of raw sewage and treated, was implemented in ETE Sidereal Municipality of Belem do Para in Brazil. This study observed the entire flowchart constituent of the station that is designed to receive a maximum flow of raw sewage of 73 l / s. and now serves a flow of only 1.7 l / so that decreases in 96% of the station was designed, realizing then that today the Sidereal ETE is oversized. In verifying the constituent physical parts of the station there were not in compliance measures that have been suggested in the executive project and were perceived as "in situ". In the mass held for three types of flows: maximum (73 l / s) averaged 43 l / if current 1.7 l / s realized that the decrease in attendance constituent units of the system decreases somewhere around 97.5% the volume to which the components are designed for and found in the Sewage Treatment Station Sidereal. In the characterization of the metals present in the raw sewage treated and it was found that the Principal Component Analysis of the boron (B) (63.5%) and followed by barium (Ba) with (21.9%) justify 84.48% the coefficient of variation that determine how prevalent metal in the influent. In Effluent Boron (B) showed a coefficient of variation of 73.7% which justifies as the main component in the influent of WWTP. In the characterization of metals in the sludge was observed that with a percentage of 98.8% the Barium (Ba) is the main element found. The results obtained with principal component analysis to characterize the physic-chemical and bacteriological analyzes of raw sewage and treated ETE observed that the variable "total COD" is positively related to component BOD and negatively correlated with the Total Alkalinity . Regarding physic-chemical and bacteriological, high levels of BOD, Fecal coliform, TSS and VSS, from the releases of effluents, making present the highest concentrations of organic load remaining.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-16T12:56:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_UsoGeotextilDesidratacao.pdf: 2728865 bytes, checksum: 56533bc371e63bb74d7885384eab3e57 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-20T15:08:39Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_UsoGeotextilDesidratacao.pdf: 2728865 bytes, checksum: 56533bc371e63bb74d7885384eab3e57 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-20T15:08:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_UsoGeotextilDesidratacao.pdf: 2728865 bytes, checksum: 56533bc371e63bb74d7885384eab3e57 (MD5) Previous issue date: 2016-04-15 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FADESP - Fundação de Amparo e Desenvolvimento da Pesquisa / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / Verifica o desempenho de desidratação do lodo da ETE Vila da Barca com uso de geotêxtil. O condicionamento do lodo foi feito com o auxílio dos produtos químicos coagulante PAC (PolyAluminium Chloride - Policloreto de alumínio- 10%) e floculante polímero catiônico do tipo FLONEX 4400 SH- 0,1%, que permitiram a formação de flocos bem definidos e maiores em curto intervalo de tempo de agitação em Jar test aproximadamente 9”. Para a avaliação e escolha da situação ideal para dosagens no condicionamento foram realizados 25 ensaios com variação das concentrações do lodo bruto e polímero e PAC. Dentre os ensaios, o que se destacou foi o ensaio 3, na segunda dosagem com 95 mg/L de polímero e 8 mg/L de PAC e concentração do lodo de 24.106 mg/L. Para estas dosagens o desaguamento apresentou um filtrado com qualidade satisfatória quanto às características físico-químicas e uma torta com altas concentrações de ST e baixo teor de umidade. No balanço de massa na torta, conseguiu-se obter eficiência do desaguamento do geotêxtil nas 3 primeiras dosagens do ensaio 3 com resultados de 90%, 91% e 91% demonstrando bom desempenho do geotêxtil. Na análise estatística, a formação de duas componentes principais formando o conjunto de todas as variáveis físico-química analisadas dos 3 filtrados resultantes do ensaio 3, demonstraram a homogeneidade, inter-relação e similaridade entre elas, pois conseguem definir com um elevado grau de significância as características do filtrado. / Checks the sludge dewatering performance of ETE Barca Village with use of geotextile. Sludge conditioning was done with the aid of chemical coagulant PAC (polyaluminium chloride - Polyvinyl aluminum- 10%) and the cationic flocculant polymer of the type FLONEX 4400 SH 0.1%, which allowed the formation of well-defined and larger flakes short stirring time interval approximately 9 jar test ". For the evaluation and selection of the ideal situation for dosages on conditioning were performed 25 trials with varying the concentrations of the raw sludge and polymer and PAC. Among the tests, which was stood the test 3, the second dosing with 95 mg / L and 8 mg polymer / L of PAC and concentration of sludge 24,106 mg / L. For these dosages showed a dewatering filtrate with satisfactory quality and the physical and chemical characteristics and a pie with high concentrations of ST and low moisture content. In the mass balance in the cake, it was possible to obtain the geotextile dewatering efficiency in the first 3 doses of the test results 3 with 90%, 91% and 91% showing good performance of geotextile. In the statistical analysis, the formation of two main components forming the set of all physical and chemical variables of 3 filtrates from the 3 trial demonstrated homogeneity, inter-relationship and similarity between them, because they can define with a high degree of significance the filtrate characteristics.

O presente trabalho teve como objetivo principal avaliar a performance e a estabilidade operacional de uma nova configuração de um reator anaeróbio híbrido (RAH) que combina um filtro anaeróbio de fluxo descendente seguido de uma câmara de manta de lodo de fluxo ascendente comparativamente ao reator UASB nas mesmas condições operacionais aplicados ao tratamento de esgoto sanitário. A avaliação da eficiência de remoção de remoção da matéria orgânica e dos sólidos suspensos nos reatores piloto foi por meio de testes da DQO, DBO, sólidos em suspensão totais (SST) e dos sólidos em suspensão voláteis (SSV).Os reatores UASB e RAH foram operados por um período de 240 dias na fase 1 e 150 dias na fase 2 com vazão afluente de 1,6 m3/h e TDH de 11,8 h. O TDH médio na câmara de entrada do RAH foi de 2,7h e de 9,1h na câmara ascendente de manto de lodo. Os reatores piloto apresentaram capacidade de tratamento para suportar os choques de carga orgânica devido à variabilidade do esgoto bruto. A eficiência de remoção de matéria orgânica em termos de DQO foi de 66% e 59% para o UASB e RAH, a eficiência de remoção de SST atingiu valores de 65% e 63% respectivamente, aliás, o reator UASB apresentando valores superiores de desempenho operacional em quase todos os parâmetros de monitoramento dos processos de digestão anaeróbia os valores médios dos parâmetros DQO, DBO5, SST e SSV não tiveram diferenças estatisticamente significativas. O pH para os sistemas piloto esteve na faixa ideal para o desenvolvimento dos microorganismos anaeróbios (6,5 a 7,5) e a alcalinidade e os AGVs demonstraram estabilidade dos reatores, corroborados pela estabilidade do pH no interior de cada sistema. A velocidade ascensional na câmara de manta de lodo (0,45 m/h) não causou efeito adverso na qualidade do efluente em termos de SST, com valor médio de 39,8 mg/L, na mesma faixa observada no reator UASB (41,6 mg/L). Foi observada menor concentração de biomassa no reator RAH (distribuição vertical) comparativamente ao reator UASB segundo os perfis verticais de lodo, entretanto, este fato não comprometeu a sua eficiência de remoção de matéria orgânica e dos sólidos suspensos. A retirada do lodo de excesso dos sistemas piloto foi baseada na relação STV/ST para estimar a fração de biomassa, a freqüência do descarte foi de 1 vez por mês retirando o equivalente aos 10% do volume de lodo das tomadas que apresentaram uma fração de STV menor que 50%. É viável a implementação da turbidez como parâmetro de detenção de perdida de lodo no efluente dos reatores anaeróbios devido a que a turbidez e os SST apresentaram uma relação direta o que ajudaria a simplificar mecanismos de controle operacional para a toma de decisões nas estações de tratamento, sendo que a turbidez é um parâmetro de leitura rápida “in situ” e poderia advertir do excesso de lodo ao interior do reator. Foram empregados diferentes métodos titrimétricos para a determinação dos AGVs no efluente do RAH e UASB. Após análise dos resultados, recomenda-se o uso do método de KAPP e RIPLEY para a determinação dos AGVs pela simplicidade metodológica e pela rapidez na obtenção do resultado. / This study aimed to evaluate the performance and operational stability of a new configuration of a hybrid anaerobic reactor (RAH) combining an anaerobic filter downflow followed by a sludge blanket chamber upflow compared to UASB in same operating conditions applied to sewage treatment. The evaluation of organic matter removal and removal efficiency of suspended solids in the pilot reactor was by testing COD, BOD, total suspended solids (TSS) and volatile suspended solids (VSS). The RAH and UASB reactors were operated for a period of 240 days in the first phase and 150 days in phase 2 with the inlet flow of 1,6 m3/h and 11,8h TDH. The average TDH RAH in the inlet chamber was 2.7h and 9,1h in ascending chamber sludge blanket. Pilot reactors showed treatment capacity to support organic shock loads due to the variability of raw sewage. The organic matter removal efficiency in terms of COD was 66% and 59% for the UASB and RAH, the TSS removal efficiency reached values of 65% and 63% respectively, by the way, the UASB presenting performance values higher operational in almost all parameters of the monitoring anaerobic digestion processes mean values of the parameters COD, BOD5, TSS and VSS were not statistically significant differences. The pH for the pilot systems was in the ideal range for the development of anaerobic microorganisms (6,5 to 7,5) and alkalinity and Volatile Fatty Acids (VFA) demonstrated stability of reactors corroborated by the pH stability within each system. The upflow velocity in the sludge blanket chamber (0,45 m/h) caused no adverse effect on effluent quality in terms of TSS, with an average of 39,8 mg/L, in the same range observed in UASB (41,6 mg/L). It was observed lower concentration of biomass in the reactor RAH (vertical distribution) compared to UASB second vertical sludge profiles, however, this fact did not compromise its removal efficiency of organic matter and suspended solids. The withdrawal of the pilot systems excess sludge was based on TSV/TS ratio to estimate the biomass fraction, the frequency of disposal was 1 once a month by removing the equivalent of 10% of the outlets sludge volume that had a fraction of TSV less than 50%. The implementation of turbidity as sludge lost detention parameter is viable in the effluent of the anaerobic reactors due to turbidity and TSS showed a direct relationship which would help simplify operational control mechanisms for decision making in treatment plants, wherein the turbidity is a quick read parameter "in situ" and could warn of excess sludge inside the reactor. Different titrimetric methods were employed for the determination of VFA and the effluent from the UASB and RAH. After analyzing the results, we recommend the use of KAPP and RIPLEY method for the determination of VFA by methodological simplicity and speed in obtaining results.

A presente pesquisa avaliou duas alternativas para a remoção de fósforo em esgoto sanitário: uso de filtros percoladores com adição de material com potencial de ligação de fósforo e uso de banhados construídos com macrófitas com potencial assimilação de fósforo. Estas tecnologias são apropriadas para pequenas comunidades ou residências unifamiliares e também podem ser utilizadas como etapa no tratamento dos esgotos. Estes sistemas apresentam remoção satisfatória de matéria orgânica e nitrogênio amoniacal, contudo apresentam diminuta eficiência de remoção de fósforo e nitrato. Na presente pesquisa foram estudadas duas técnicas para aumentar a remoção de fósforo: utilização de materiais com potencial de remoção de fósforo nos filtros percoladores, e plantas com alta capacidade de assimilação de fósforo nos banhados construídos. Os materiais adicionados aos leitos percoladores com potencial de remoção de fósforo foram: Cavaco de Usinagem e Escória de Aciaria Elétrica. As frações de materiais adicionados foram: 10%, 20% e 40% em peso em relação ao material suporte. As plantas utilizadas foram a Luziola peruviana, a qual apresenta em sua constituição alta concentração de fósforo e a Typha latifolia, já amplamente utilizada em banhados construídos. Os materiais utilizados como meios suportes foram brita e areia. A adição de materiais com potencial remoção de fósforo auxiliou na remoção do nutriente, a qual foi mais significativa nos leitos contendo Cavaco de Usinagem. Não foi observada diferença de remoção de fósforo para as diferentes frações dos materiais testados para o período de estudo. A utilização da planta Luziola peruviana contribuiu no máximo com 2,11% da remoção de fósforo total, contudo foi observada importante função do sistema radicular no tempo de percolação, contribuindo para maior tempo de contato do efluente com material suporte, especialmente para o caso da brita. O uso de areia de granulometria grossa possibilitou eficiência de remoção de fósforo superior a 85%, entretanto, a massa de fósforo retida por unidade de área no sistema utilizando brita 0 apresentou valores duas vezes superiores aos obtidos para os leitos preenchidos com areia. / This research evaluated two alternatives to phosphorus removal from domestic wastewater: use of intermittent sand filters with materials addition with potential phosphorus binding and use of constructed wetlands with macrophytes potential phosphorus assimilation. These present themselves as technologies suitable for small communities or single family houses and can be used as a intermediate or final stage of wastewater treatment. The systems based on intermittent feed get satisfactory removal of organic matter and ammonia-N, but they have reduced efficiency of phosphorus and nitrate removal. The aim of present study was to evaluate two techniques for phosphorus removal: use of materials with potential removal of phosphorus, in the intermittent sand filters, and plants with capacity for assimilation of phosphorus metabolism, in the vertical flow constructed wetlands. The materials added to the sand filters with the potential removal of phosphorus were the Machine Bit and Electric Arc Furnace Slag. The fractions of materials added were: 10%, 20% and 40% related to material support weight. The plants tested were Luziola peruviana, which has in its constitution a high concentration of phosphorus and Typha latifolia, widely used in constructed wetlands. The support materials tested were gravel and sand. The use of materials with potential removal of phosphorus aid in the removal of phosphorus, which is more significant in the beds with Machine Bit. Difference of phosphorus removal was not observed for the different fractions of the materials tested for the study period. The use of the plant Luziola peruviana contributed at the most with 2,11% of removal of total phosphorus, however important role of the root system was observed in the percolation time, contributing to larger time of contact of wastewater with support materials, especially for use of coarse material, as it the coarse gravel. The use of coarse sand allowed removal efficiency of phosphorus higher than 85%, however, the mass of phosphorus retained per unit area in the system using gravel present values twice higher than obtained to the beds filled with sand.

O lixiviado, líquido complexo gerado nos aterros sanitários e depósitos de lixo a céu aberto, apresenta características de um poluidor em potencial, de difícil tratamento, devido a processos físico-químicos e de decomposição biológica dos resíduos sólidos no aterro sanitário, somado à infiltração de água de chuva. Formas de atenuar e tratar esse tipo de efluente vão desde tratamentos biológicos até técnicas avançadas de oxidação, sendo estes últimos de alto custo em sua infraestrutura, operação e manutenção. Uma alternativa adotada nos últimos tempos por muitas cidades de Brasil e o mundo inteiro é o tratamento combinado de lixiviado de aterro sanitário com esgoto sanitário, por ter vantagens custo-benefício viáveis. Na presente pesquisa foi avaliada a remoção de nutrientes, como nitrogênio e fósforo, em três sistemas de banhados construídos em escala piloto operados em paralelo (sistemas B1, B2, e B3), sendo cada um deles composto por duas unidades em série de fluxo vertical seguidos por duas unidades em série de fluxo horizontal de escoamento subsuperficial, plantados com macrófitas emergentes L. Peruviana e Typha sp., respectivamente, para tratar a combinação de 10 % de lixiviado de aterro sanitário estabilizado com 90 % de esgoto sanitário afluente à ETE Canoas, com tratamento prévio (B1: UASB+CBR e B2: UASB) e sem tratamento prévio (B3: esgoto bruto/lixiviado), com taxa de aplicação superficial de 400L/m2.dia e aplicação em bateladas com períodos de aproximadamente 15 minutos. O estudo foi desenvolvido na estação climática de inverno da região Sul do Brasil, no qual a remoção média de amônio (N-NH4+) foi maior que 95 % nos três banhados não sendo observada diferença significativa para p> 0,05, entre eles, enquanto que a remoção de nitrato (NO3-) foi provavelmente limitada pela baixa relação carbono/nitrogênio (C/N). O fósforo total (PT) apresentou remoções maiores que 45 % nos três sistemas sem diferença significativa, porém foi observada diferença significativa para a remoção de ortofosfato (P-PO4-) (p> 0,05) no banhado B3, quando este mostrou remoção negativa. A remoção de N e P pela absorção das plantas (L. Peruviana e Typha sp.) foi de aproximadamente 1 % e 2 % respectivamente, comparado com a remoção destes nutrientes na fase líquida. A precipitação e evapotranspiração não apresentaram influência na remoção de nutrientes. / The leachate, complex liquid generated in landfills and open dumps, has characteristics of a potential polluter, difficult to treat due to physical and chemical processes and biological decomposition of solid waste in landfills, added to rainwater infiltration. Ways to mitigate and treat this type of effluent range from biological treatments to advanced oxidation techniques, the latter being of high cost in its infrastructure, operation and maintenance. An alternative adopted recently by many cities of Brazil and the whole world is the combined treatment of landfill leachate with sanitary sewer, having advantages viable cost-effective. In the present study the removal of nutrients such as nitrogen and phosphorus were evaluated, in three pilot scale constructed wetlands systems, operated in parallel, (systems B1, B2 and B3) consisting each one of two vertical flow units in series followed by two horizontal flow units of subsurface flow, planted with emerging macrophytes L. peruviana and Typha sp., respectively, to treat the combination of 10% of stabilized landfill leachate with 90% of urban raw wastewater from ETE Canoas, with previous treatment (B1: UASB+CBR and B2: UASB) and untreated (B3: raw sewage / leachate), with superficial application rate of 400 L / m2.day, fed in batch periods of approximately 15 minutes. The study was conducted during the winter season in the southern region of Brazil, in which the average removal of ammonium (N-NH4+) was higher than 95 % in the three systems without significant difference among them (p> 0.001) and the removal of nitrate (NO3-) was probably limited by the low ratio carbon / nitrogen (C / N). The total phosphorus (PT) removal was greater than 45 % without significant difference among the three systems however a significant difference was observed for orthophosphate (P-PO4-) (p> 0.05) removal at B3 system, when it showed a negative removal. The nitrogen and phosphorous removal due to the absorption by the plants (L. peruviana and Typha sp.) was approximately 1 % and 2 % respectively, compared to the removal of the nutrients in the liquid phase. The precipitation and evapotranspiration did not caused influence upon the nutrients removal.

O lançamento de poluentes no ambiente tem estado sobre severo controle nos países desenvolvidos e vem crescendo a importância dada ao problema nos países em desenvolvimento, como o Brasil e Cabo Verde. Uma alternativa viável para a destinação de resíduos é a sua aplicação na agricultura, como recondicionante do solo, podendo se tornar relevante do ponto de vista econômico e ambiental. O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos causados pelo uso do lodo de esgoto em solo cultivado com rabanete (Raphanus sativus L.). O trabalho foi conduzido em área experimental situada na Comunidade Famílias Unidas, no bairro de Santa Mônica, município de Camaragibe, Pernambuco, Brasil, em solo ARGISSOLO VERMELHO Distrófico. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com cinco tratamentos (zero, 25, 50 e 75 Mg ha-1 de lodo de esgoto mais 25 Mg ha-1 de lodo de esgoto vermicompostado com a Vermelha da Califórnia Eisenia foetida) e três repetições. Os canteiros de alvenaria mediram 1 m de largura por 6 m de comprimento e 0,20 m de profundidade, com 21 fileiras espaçadas de 0,35 m entre fileiras e 0,15 m entre plantas. A colheita do rabanete foi realizada 30 dias após semeadura, observando-se, após análise estatística, uma produção em torno de 18 t/ha na dose equivalente a 25 Mg ha-1 de lodo de esgoto. Os demais parâmetros analisados também responderam de acordo com os limites da legislação à presença do lodo de esgoto / The release of pollutants in the environment has been under severe control in developed countries. In developing countries like Brazil and Cabo Verde this control has also been increasing. A viable alternative for the purpose of this waste is its application in agriculture as reconditionant soil, thus becoming important from the economic and environmental points of view. This study aimed to evaluate the effects caused by the use of sewage sludge on land cultivated with radish (Raphanus sativus L.). The work was conducted in an experimental area located in the United Families Community, in the district of Santa Monica, City of Camaragibe, Pernambuco, Brazil, using Dystrophic RED ARGISOIL soil. A randomized block experimental design with five treatments (zero, 25, 50 and 75 Mg ha-1 of sewage sludge and 25 Mg ha-1 of humus California red - Eisenia foetida) and three repetitions was used. The masonry plots measured 1 m wide, 6 m long and 0.20 m deep, with 21 rows spaced between rows of 0.35 m and 0.15 m between plants. The harvest of the radish was held 30 days after sowing. It was observed, after statistical analysis, a production of around 18 t / ha in the dose equivalent to 25 Mg ha-1 of sewage sludge. The other examined parameters had also a positive behaviour in the presence of sewage sludge

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3492986 bytes, checksum: cb918a3cba1ca29e84bfc06dbb5b6d70 (MD5) Previous issue date: 2014-03-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The efficiency of removal of the biochemical oxygen demand (BOD5), chemical oxygen demand (COD), total suspended solids (TSS) and volatile suspended solid (SSV) were studied in two anaerobic reactors which received semi-settled effluent (flow limited around 3.2 times the average flow) of a septic tank, one being adhered growth (R1, with bed of gravel Nº. 4) and the other dispersed growth (R3 without support material for microbial growth). This system was installed in the University Residence at UFPB in João Pessoa-PB. The treated sewage came from two bathrooms that catered to a theoretical population of 4 inhabitants. Eleven samples of the effluent from the septic tank and the effluent from the reactors 1 and 3 were performed in the period between 28/02/2013 and 10/12/2013. The temperature and pH of the reactors were presented in the range 24.5 to 28.1 ° C and 7.3 to 8.1, respectively. Those values are from the anaerobic treatment of household sewage. The BOD5 removal efficiencies (32.8 and 27.1% in R1 and R3, respectively), COD (43.4 and 33.0% in R1 and R3, respectively), SST (56.2 and 48.0% in R1 and R3, respectively) and VSS (54.7 and 46.2% in R1 and R3, respectively) were high. It demonstrates a good applicability of these low-cost housing units which are devoid of collective sewage system in the reduction of pollution load released in water bodies systems. An analysis of variance showed no significant difference of 5% between the average of the corresponding parameters of the two reactors, suggesting that reactor that receives discharges from the attenuation peaks, there is no need of support means, which may represent a reduction in costs involved. / Estudou-se a eficiência de remoção de demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), demanda química de oxigênio (DQO), sólidos suspensos totais (SST) e sólidos suspensos voláteis (SSV) em dois reatores anaeróbios que recebiam efluentes semi-regularizados (vazão limitada a algo em torno de 3,2 vezes a vazão média) de um tanque séptico, sendo um deles de crescimento aderido (R1, com leito de brita n°4) e o outro de crescimento disperso (R3, sem material suporte para crescimento microbiano). Este sistema foi instalado na Residência Universitária da UFPB, em João Pessoa-PB. O esgoto a ser tratado era proveniente de dois banheiros que atendiam a uma população teórica de 4 habitantes. Foram realizadas 11 coletas do efluente do tanque séptico e dos efluentes dos reatores 1 e 3, no período compreendido entre 28/02/2013 e 10/12/2013. A temperatura e o pH nos reatores se apresentaram na faixa 24,5 - 28,1 °C e 7,3 - 8,1, respectivamente, valores estes, propícios ao tratamento anaeróbio de esgotos domiciliares. As eficiências de remoção de DBO5 (32,8 e 27,1%, em R1 e R3, respectivamente), DQO (43,4 e 33,0%, em R1 e R3, respectivamente), SST (56,2 e 48,0%, em R1 e R3, respectivamente) e SSV (54,7 e 46,2%, em R1 e R3, respectivamente) foram elevadas. Isto demonstra a aplicabilidade desses sistemas de baixo custo a unidades habitacionais desprovidas de sistema coletivo de esgotamento sanitário, na redução da carga poluidora lançada em corpos aquáticos. Um teste de análise de variância demonstrou não haver diferenças significativas ao nível de 5% entre as médias dos parâmetros correspondentes nos dois reatores, sugerindo que, para reatores que recebam vazões com atenuação dos picos, não há necessidade do meio suporte, podendo representar diminuição nos custos envolvidos.

O presente trabalho teve como objetivo principal avaliar a performance e a estabilidade operacional de uma nova configuração de um reator anaeróbio híbrido (RAH) que combina um filtro anaeróbio de fluxo descendente seguido de uma câmara de manta de lodo de fluxo ascendente comparativamente ao reator UASB nas mesmas condições operacionais aplicados ao tratamento de esgoto sanitário. A avaliação da eficiência de remoção de remoção da matéria orgânica e dos sólidos suspensos nos reatores piloto foi por meio de testes da DQO, DBO, sólidos em suspensão totais (SST) e dos sólidos em suspensão voláteis (SSV).Os reatores UASB e RAH foram operados por um período de 240 dias na fase 1 e 150 dias na fase 2 com vazão afluente de 1,6 m3/h e TDH de 11,8 h. O TDH médio na câmara de entrada do RAH foi de 2,7h e de 9,1h na câmara ascendente de manto de lodo. Os reatores piloto apresentaram capacidade de tratamento para suportar os choques de carga orgânica devido à variabilidade do esgoto bruto. A eficiência de remoção de matéria orgânica em termos de DQO foi de 66% e 59% para o UASB e RAH, a eficiência de remoção de SST atingiu valores de 65% e 63% respectivamente, aliás, o reator UASB apresentando valores superiores de desempenho operacional em quase todos os parâmetros de monitoramento dos processos de digestão anaeróbia os valores médios dos parâmetros DQO, DBO5, SST e SSV não tiveram diferenças estatisticamente significativas. O pH para os sistemas piloto esteve na faixa ideal para o desenvolvimento dos microorganismos anaeróbios (6,5 a 7,5) e a alcalinidade e os AGVs demonstraram estabilidade dos reatores, corroborados pela estabilidade do pH no interior de cada sistema. A velocidade ascensional na câmara de manta de lodo (0,45 m/h) não causou efeito adverso na qualidade do efluente em termos de SST, com valor médio de 39,8 mg/L, na mesma faixa observada no reator UASB (41,6 mg/L). Foi observada menor concentração de biomassa no reator RAH (distribuição vertical) comparativamente ao reator UASB segundo os perfis verticais de lodo, entretanto, este fato não comprometeu a sua eficiência de remoção de matéria orgânica e dos sólidos suspensos. A retirada do lodo de excesso dos sistemas piloto foi baseada na relação STV/ST para estimar a fração de biomassa, a freqüência do descarte foi de 1 vez por mês retirando o equivalente aos 10% do volume de lodo das tomadas que apresentaram uma fração de STV menor que 50%. É viável a implementação da turbidez como parâmetro de detenção de perdida de lodo no efluente dos reatores anaeróbios devido a que a turbidez e os SST apresentaram uma relação direta o que ajudaria a simplificar mecanismos de controle operacional para a toma de decisões nas estações de tratamento, sendo que a turbidez é um parâmetro de leitura rápida “in situ” e poderia advertir do excesso de lodo ao interior do reator. Foram empregados diferentes métodos titrimétricos para a determinação dos AGVs no efluente do RAH e UASB. Após análise dos resultados, recomenda-se o uso do método de KAPP e RIPLEY para a determinação dos AGVs pela simplicidade metodológica e pela rapidez na obtenção do resultado. / This study aimed to evaluate the performance and operational stability of a new configuration of a hybrid anaerobic reactor (RAH) combining an anaerobic filter downflow followed by a sludge blanket chamber upflow compared to UASB in same operating conditions applied to sewage treatment. The evaluation of organic matter removal and removal efficiency of suspended solids in the pilot reactor was by testing COD, BOD, total suspended solids (TSS) and volatile suspended solids (VSS). The RAH and UASB reactors were operated for a period of 240 days in the first phase and 150 days in phase 2 with the inlet flow of 1,6 m3/h and 11,8h TDH. The average TDH RAH in the inlet chamber was 2.7h and 9,1h in ascending chamber sludge blanket. Pilot reactors showed treatment capacity to support organic shock loads due to the variability of raw sewage. The organic matter removal efficiency in terms of COD was 66% and 59% for the UASB and RAH, the TSS removal efficiency reached values of 65% and 63% respectively, by the way, the UASB presenting performance values higher operational in almost all parameters of the monitoring anaerobic digestion processes mean values of the parameters COD, BOD5, TSS and VSS were not statistically significant differences. The pH for the pilot systems was in the ideal range for the development of anaerobic microorganisms (6,5 to 7,5) and alkalinity and Volatile Fatty Acids (VFA) demonstrated stability of reactors corroborated by the pH stability within each system. The upflow velocity in the sludge blanket chamber (0,45 m/h) caused no adverse effect on effluent quality in terms of TSS, with an average of 39,8 mg/L, in the same range observed in UASB (41,6 mg/L). It was observed lower concentration of biomass in the reactor RAH (vertical distribution) compared to UASB second vertical sludge profiles, however, this fact did not compromise its removal efficiency of organic matter and suspended solids. The withdrawal of the pilot systems excess sludge was based on TSV/TS ratio to estimate the biomass fraction, the frequency of disposal was 1 once a month by removing the equivalent of 10% of the outlets sludge volume that had a fraction of TSV less than 50%. The implementation of turbidity as sludge lost detention parameter is viable in the effluent of the anaerobic reactors due to turbidity and TSS showed a direct relationship which would help simplify operational control mechanisms for decision making in treatment plants, wherein the turbidity is a quick read parameter "in situ" and could warn of excess sludge inside the reactor. Different titrimetric methods were employed for the determination of VFA and the effluent from the UASB and RAH. After analyzing the results, we recommend the use of KAPP and RIPLEY method for the determination of VFA by methodological simplicity and speed in obtaining results.

O lixiviado, líquido complexo gerado nos aterros sanitários e depósitos de lixo a céu aberto, apresenta características de um poluidor em potencial, de difícil tratamento, devido a processos físico-químicos e de decomposição biológica dos resíduos sólidos no aterro sanitário, somado à infiltração de água de chuva. Formas de atenuar e tratar esse tipo de efluente vão desde tratamentos biológicos até técnicas avançadas de oxidação, sendo estes últimos de alto custo em sua infraestrutura, operação e manutenção. Uma alternativa adotada nos últimos tempos por muitas cidades de Brasil e o mundo inteiro é o tratamento combinado de lixiviado de aterro sanitário com esgoto sanitário, por ter vantagens custo-benefício viáveis. Na presente pesquisa foi avaliada a remoção de nutrientes, como nitrogênio e fósforo, em três sistemas de banhados construídos em escala piloto operados em paralelo (sistemas B1, B2, e B3), sendo cada um deles composto por duas unidades em série de fluxo vertical seguidos por duas unidades em série de fluxo horizontal de escoamento subsuperficial, plantados com macrófitas emergentes L. Peruviana e Typha sp., respectivamente, para tratar a combinação de 10 % de lixiviado de aterro sanitário estabilizado com 90 % de esgoto sanitário afluente à ETE Canoas, com tratamento prévio (B1: UASB+CBR e B2: UASB) e sem tratamento prévio (B3: esgoto bruto/lixiviado), com taxa de aplicação superficial de 400L/m2.dia e aplicação em bateladas com períodos de aproximadamente 15 minutos. O estudo foi desenvolvido na estação climática de inverno da região Sul do Brasil, no qual a remoção média de amônio (N-NH4+) foi maior que 95 % nos três banhados não sendo observada diferença significativa para p> 0,05, entre eles, enquanto que a remoção de nitrato (NO3-) foi provavelmente limitada pela baixa relação carbono/nitrogênio (C/N). O fósforo total (PT) apresentou remoções maiores que 45 % nos três sistemas sem diferença significativa, porém foi observada diferença significativa para a remoção de ortofosfato (P-PO4-) (p> 0,05) no banhado B3, quando este mostrou remoção negativa. A remoção de N e P pela absorção das plantas (L. Peruviana e Typha sp.) foi de aproximadamente 1 % e 2 % respectivamente, comparado com a remoção destes nutrientes na fase líquida. A precipitação e evapotranspiração não apresentaram influência na remoção de nutrientes. / The leachate, complex liquid generated in landfills and open dumps, has characteristics of a potential polluter, difficult to treat due to physical and chemical processes and biological decomposition of solid waste in landfills, added to rainwater infiltration. Ways to mitigate and treat this type of effluent range from biological treatments to advanced oxidation techniques, the latter being of high cost in its infrastructure, operation and maintenance. An alternative adopted recently by many cities of Brazil and the whole world is the combined treatment of landfill leachate with sanitary sewer, having advantages viable cost-effective. In the present study the removal of nutrients such as nitrogen and phosphorus were evaluated, in three pilot scale constructed wetlands systems, operated in parallel, (systems B1, B2 and B3) consisting each one of two vertical flow units in series followed by two horizontal flow units of subsurface flow, planted with emerging macrophytes L. peruviana and Typha sp., respectively, to treat the combination of 10% of stabilized landfill leachate with 90% of urban raw wastewater from ETE Canoas, with previous treatment (B1: UASB+CBR and B2: UASB) and untreated (B3: raw sewage / leachate), with superficial application rate of 400 L / m2.day, fed in batch periods of approximately 15 minutes. The study was conducted during the winter season in the southern region of Brazil, in which the average removal of ammonium (N-NH4+) was higher than 95 % in the three systems without significant difference among them (p> 0.001) and the removal of nitrate (NO3-) was probably limited by the low ratio carbon / nitrogen (C / N). The total phosphorus (PT) removal was greater than 45 % without significant difference among the three systems however a significant difference was observed for orthophosphate (P-PO4-) (p> 0.05) removal at B3 system, when it showed a negative removal. The nitrogen and phosphorous removal due to the absorption by the plants (L. peruviana and Typha sp.) was approximately 1 % and 2 % respectively, compared to the removal of the nutrients in the liquid phase. The precipitation and evapotranspiration did not caused influence upon the nutrients removal.