Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar se aplicação anual de lodo de esgoto e vinhaça, resíduos empregados com a finalidade exclusiva de fornecer a quantidade necessária de N e K para cana-de-açúcar, causaria alterações nas propriedades físicas, teores totais de metais pesados no solo e na planta, produtividade agrícola e variáveis agroindustriais. O solo da área experimental foi classificado como Latossolo Vermelho distroférrico textura argilosa, que já estava sendo cultivado com cana-de-açúcar (variedade SP81-3250). O experimento foi conduzido em blocos ao acaso com três repetições. Os tratamentos consistiram em: (i) dose de lodo de esgoto para suprir 100% do N exigido pela cultura; (ii) dose de lodo de esgoto para suprir 200% do N exigido; (iii) dose de vinhaça para suprir 100% do K exigido; (iv) dose de vinhaça para suprir 200% do K exigido; (v) combinação dos tratamentos (i) e (iii); (vi) combinação dos tratamentos (ii) e (iv); (vii) adubação mineral recomendada. Os somatórios das doses dos resíduos foram de 39 e 51 t ha1 de lodo de esgoto e de 532 e 1064 m3 ha1 de vinhaça até o 3o e 4o cortes, respectivamente. Os resultados indicam que o lodo de esgoto, como fonte de N, e a vinhaça como fonte de K, não causaram alterações nos atributos físicos do solo, nos teores totais de metais pesados do solo e da planta, na produtividade agrícola e nas características tecnológicas. / Abstract: The objective this work was to evaluate if annual application of sewage sludge and vinasse, residues employed with exclusive purpose to supply N and K to sugar cane, would cause alteration on some physical attributes, on the totals heavy metals on the soil and on the plant, on the cane yield and technological characteristics. Soil from the experimental area was classified as clay Haplustox, which already has been cultivated with sugar cane (variety SP81-3250). The experiment was carried out in a complete randomized block design with three replications. The treatments were: (i) rate of sewage sludge to supply 100% of the N required by the crop; (ii) dose rate of sewage sludge to supply 200% of the N required; (iii) rate of vinasse to supply 100% of the K required; (iv) rate of vinasse to supply 200% of the K required; (v) combination of the treatments (i) and (iii); (vi) combination of the treatments (ii) and (iv); (vii) without sewage sludge and vinasse application. Sums of rates of the residues were of 39 and 51 t ha1 of sewage sludge and of 532 and 1064 m3 ha1 of vinasse until 3rd and 4th cuts, respectively. The results indicate that sewage sludge as N source and vinasse as K source, did not cause alteration on the soil physical attributs, on the totals heavy metals on the soil and the plant, on the cane yield and technological characteristics. / Orientador: Itamar Andrioli / Coorientador: Marcos Omir Marques / Banca: Ailto Antonio Casagrande / Banca: José Frederico Centurion / Banca: Jairo Antônio Mazza / Banca: Fábio Luís Ferreira Dias / Doutor

Orientador: João Lauro Viana de Camargo / Banca: Gisela de Aragão Umbuzeiro / Banca: Renné Laufer Amorim / Banca: Patrícia Garcia / Banca: Sergio Britto Garcia / Resumo: O processamento do esgoto urbano pelas estações de tratamento (ETE) produz uma mistura pastosa e complexa constituída por material orgânico (microorganismos, vegetais, etc.) e inorgânico (hidrocarbonetos aromáticos, minerais, metais pesados, etc.). Diante da possibilidade de utilização deste lodo para enriquecimento de solo agrícola (USEPA, 1999), o presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial de desregulação endócrina do Lodo de uma Estação de Tratamento de Esgoto (LETE) do estado de São Paulo em modelos in vivo utilizando ratos machos adultos e recém-desmamados. No Estudo A, ratos Wistar machos com 98 dias de idade receberam por oito semanas ração basal (grupo GI) ou acrescida de 2.500, 5.000, 10.000 e 20.000ppm de LETE (grupos GII, GIII, GIV e GV respectivamente). Foram avaliados peso e aspectos histológicos do fígado, rins, adrenais, testículos, epidídimos, próstata ventral e vesículas seminais. Outros parâmetros analisados foram os níveis plasmáticos de hormônios sexuais e a qualidade e quantidade de espermatozoides. A exposição ao LETE reduziu a concentração plasmática do FSH e também o número de espermatozoides com movimento progressivo em ratos adultos. Esse resultado ocorreu de forma dose-resposta e significativamente nas concentrações de 10.000 e 20.000 ppm de LETE, podendo indicar comprometimento da qualidade do esperma. O Estudo B baseou-se no protocolo de Hershberger (OECD Nº 144, 2009) e visou avaliar efeitos androgénicos e anti-androgênicos em ratos Wistar machos desmamados no 21º dia pós-natal. Também nesses animais não foram registradas alterações do peso corpóreo e dos órgãos, do consumo de ração. Como conclusão no Estudo A os resultados sugerem alterações espermáticas funcionais que podem comprometer a fertilidade, e no Estudo B a exposição ao LETE não induziu efeito androgênico ou anti-androgênio em ratos adultos e ... / Abstract: The complex mixture of organic and inorganic materials that constitutes sewage sludge (SS) has been proposed for use in agriculture and as raw material for the pottery industry. This study aimed to assess the potential for endocrine disruption of SS in vivo using adult and weanling male Wistar rats. In a first experiment, pubertal male rats (42th postnatal day, PND) were exposed ad libitum up to adulthood (56th PND) to a diet containing 0, 2,500, 5,000, 10,000 or 20,000 ppm of SS. The liver, kidneys, adrenals, testes, epididymis, ventral prostate and full seminal vesicle weights were evaluated, in addition to sexual hormones levels, sperm counts and sperm motility. In the second study, androgenic and antiandrogenic effects were evaluated in wealing male rats (21th PND), daily treated during 10 days with flutamide (anti-androgenic positive control, 3mg/kg/day, gavage), testosterone propionate (androgenic positive control, 1mg/kg/day, s.c.) and fed diets with SS at 10,000 or 20,000 ppm. In these later animals, no alterations were registered in body and organs weights, diet consumption and sperm countings. Exposure to the SS only induced a doseresponse decrease in the quality of adult rats sperm (first experiment), documented by decreased number of sperm with progressive movement (10,000 ppm, 20,000ppm). According to these results, SS exposure did not induce androgenic or antiandrogenic effect in both periods of the life of Wistar rats / Doutor

Esgoto e hidrocarbonetos provenientes de atividades humanas são as principais fontes de poluição para o meio ambiente marinho antártico. Esteróis e hidrocarbonetos como n-alcanos, policíclicos aromáticos (PAHs) e alquilbenzenos lineares (LABs) foram investigados em sedimentos superficiais coletados na Baía do Almirantado, Antártica durante o verão de 1997/1998 e 1999/2000. Estes compostos são citados como traçadores de dejetos humanos e introdução de óleos ao longo de áreas costeiras de todo o mundo. As técnicas analíticas utilizadas foram a cromatografia a gás com detector de ionização de chama (GC-FID) e espectrômetro de massa (GC-MS). Análises de esteróis indicaram que o esgoto atinge até 700 metros desde a saída de efluentes, mas somente o ponto de descarga pode ser considerado poluído. Dados de LABs concordaram com os resultados obtidos para os esteróis indicando que dejetos humanos chegam até 1 Km desde a estação brasileira e que esteróis encontrados em pontos distantes são provenientes de fontes naturais. Os níveis obtidos para n-alcanos e PAHs foram similares àqueles obtidos em outros estudos envolvendo regiões antárticas. Contribuições biogênicas e pequenas introduções antropogênicas são as fontes dos n-alcanos detectados. PAHs encontrados em pontos distantes são associados como pequena contribuição de óleos enquanto que amostras coletadas na saída de esgoto e até 50 metros apresentam PAHs de origem pirolítica ou de esgotos. Este estudo concluiu que apenas a saída de efluentes pode ser considerada ponto altamente poluído e verificou a presença de uma substancial diminuição do aporte de esgoto com o aumento da distância desde a fonte. / Sewage and oil contribution are the main sources of pollution from the scientific stations to the antarctic marine environment. Sterols and hydrocarbons such as n-alkanes, polyciclic aromatics (PAHs) and linear alkylbenzenes (LABs) were investigated on surface sediments from Admiralty Bay, King George Island, Antarctica, collected during austral summer of 1997/1998 and 1999/2000 It has been previously used as a tracer from human waste and oil inputs along the coastal areas around the world. The analytical techniques used were gas chromatography with flame ionization detection (GC-FID) or attached with a mass spectrometer (GC-MS). Analyses of sterols showed that sewage moves until 700 meters since sewer outfall, but only the discharge point can be considered polluted. Data from LABs agreed with sterols results indicating that human wastes arrive until 1 Km from brazilian station and sterols found in remote areas were from natural contributions. N-alkanes and PAHs showed the same levels than previous studies from pristine areas in antarctic continent. Biogenic and little antropogenic sources are the origins from n-alkanes. PAHs found in distant points are associated with small oil contribution while samples collected in sewer outfall and until 50 meters far presented PAHs from combustion process and sewage. This study concluded that only the sewage discharge point is very polluted however there is a substantial sewage input decrease with the increase of distance from outfall.

O bem-estar das populações é mais bem evidenciado pela abrangência dos serviços de água e de esgotamento sanitário. Porém, no Brasil, há muito que se fazer com relação à coleta, afastamento e tratamento de esgoto. Tal conjuntura agrava os problemas de saúde pública e ambiental, e sua melhoria depende, em grande parte, do desenvolvimento de sistemas de tratamento eficientes para a melhoria da qualidade de vida das comunidades. Neste trabalho realizou-se acompanhamento operacional do processo de tratamento de esgotos de 10 ETEs de pequeno e médio porte verificando deficiências e aspectos positivos da gestão atualmente utilizada e possíveis impactos ambientais nos corpos hídricos receptores. Ao mesmo tempo, por meio dessa experiência, propôs-se um método para implementação de um sistema de gestão integrado aplicado ao processo de tratamento de esgotos com foco na gestão ambiental, segurança e saúde no trabalho e controle de qualidade - que são fatores fortemente ligados neste processo. O acompanhamento mostrou que parte considerável das ETEs estudadas não apresentou bom desempenho ambiental - com relação à remoção de DBO e nitrogênio amoniacal, há poucos recursos humanos e o controle de qualidade não atende à demanda de unidades, sendo necessário maior investimento em todo o processo. A adoção de sistema de gestão integrada para o processo de tratamento de esgotos, juntamente com o aumento nos investimentos, pode tornar o saneamento básico mais eficiente, com ganhos ambientais consideráveis e melhor preservação dos recursos hídricos. / Populations\' life quality is better evidenced by the inclusion of water and wastewater services and treatment. Even so, in Brazil is necessary to improve the collection, removal and sewer treatment. Such conjuncture worsens the problems of public and environmental health, and its improvement depends strongly of the development of efficient treatment systems for the improvement of the quality of the communities\' life. In this work it has been realized operational monitoring of sewer treatment process of 10 small-and-medium sewer treatment plants and it has been verified deficiencies and positive aspects of current management of these systems, and possible environmental impacts in natural waters. Through that experience, it has been proposed a method of integrated management system applied to sewer treatment process focused on environment, quality control, safe and health - strongly related to each other in sewer treatment process. The operational monitoring has shown considerable number of studied sewer treatment plants has not present satisfactory environmental data, specially to the removal of BOD and nitrogen ammonia, there are insufficient human resources and the quality control doesn\'t assist the demand of the plants, and it\'s necessary high investments in whole process. The adoption of an integrated management system applied to sewer treatment process, with the investment increasing, can turn sanitation systems more efficient, with considerable environmental improvements and preservation of water resources.

A produção de lodo de esgoto vem aumentando a cada dia nas estações de tratamento, e a sua disposição final é um problema a ser resolvido. Uma das alternativas encontradas para a disposição final desses resíduos com benefícios ambientais e principalmente econômicos é a reciclagem agrícola, devido a sua composição em termos de matéria orgânica e nutrientes para as plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da adição do lodo de esgoto na matéria orgânica do solo, em um experimento de curto período de duração. As amostras utilizadas neste experimento foram coletadas na Fazenda Retiro, município de Monte Azul Paulista/SP, em áreas com cultivo de citros. O experimento foi composto de 5 tratamentos, uma testemunha e 4 doses de logo de esgoto. Além dos 5 tratamentos também foram amostrados o solo de mata (referência) e lodo de esgoto. Dessas amostras foram extraídos os ácidos húmicos (AH). Foram avaliadas as alterações ocorridas nas estruturas dos AH quanto aos teores de carbono, composição de grupos funcionais, número de radicais livres do tipo semiquinona e grau de humificação. O solo in natura também foi avaliado quanto aos teores de carbono e grau de humificação da matéria orgânica (MO). Para isso, foram utilizadas técnicas como análise elementar, TOC e espectroscopia de EPR, 13C RMN, FTIR, UV-Vis, Fluorescência e FIL. Através dos resultados de análise elementar, foi possível notar que não houve alterações na estrutura dos AH após a adição de lodo de esgoto, podendo ser comprovado através dos espectros de FTIR e 13C RMN, onde não foram observadas diferenças significativas para os diferentes tratamentos. A adição de lodo de esgoto em solos sob cultivo agrícola, entretanto, incorporou MO fresca, pois quando se compara o solo testemunha e o solo que recebeu a dose mais alta de lodo observa-se um aumento de 75% no carbono orgânico do solo. O AH do lodo de esgoto possui um caráter bastante alifático e em sua estrutura uma considerável quantidade de radicais livres do tipo semiquinona. Ao ser adicionado ao solo, observa-se que modifica a concentração do número de radicais livres do tipo semiquinona sem alterar os grupos funcionais do AH do solo. Portanto, no sistema estudado, a adição de lodo de esgoto mostra que o número de radicais livres do tipo semiquinona presentes no solo não é proporcional ao grau de humificação da MO do solo. Os resultados demonstraram que a espectroscopia de fluorescência tanto em solução como a Induzida por Laser forneceu dados coerentes à cerca do grau de humificação da MO. Foi possível observar uma diminuição no grau de humificação no solos submetidos à adição de lodo de esgoto, aproximando-se do solo de mata utilizado como referência. A concentração de carbono no solo aumentou, mesmo depois de ter sido interrompida a aplicação por 2 anos, e o grau de humificação da MO diminuiu, sendo menor ainda do que o solo de mata utilizado com referência. Portanto, podemos considerar este tipo de manejo onde se utiliza lodo de esgoto para condicionamento do solo apropriado tanto do ponto de vista ambiental quanto do ponto de vista agronômico. / The production of sewage sludge increases daily in treatment stations and definitive disposal is a problem to be resolved. One of the alternatives found to dispose such residues, with environmental and economic benefits, is agricultural recycling, owing to its organic composition and plant nutrients. The objective of the present work was to asses the effects of waste sludge addition to soil organic matter in an experiment of short duration. The samples used in this experiment were collected from Fazenda Retiro, a municipality of Monte Azul Paulista/SP, in an area that has citrus plantations. The experiment was composed of 5 treatments, reference soil and 4 sewage sludge doses. In addition to the 5 treatments, the forest soil (reference) and sewage sludge were also sampled. From these samples humic acids (HA) were extracted. The alterations that occurred in the HA structures were assessed regarding ratios of carbon, composition of functional groups, number of semiquinone-type free radicals and rate of humification. In natura soil was also assessed regarding carbon ratio and rate of humification of organic material (OM). Thus, techniques as elementary analysis, TOC and EPR spectroscopy, 13C RMN, FTIR, UV-Vis, Fluorescence and FIL were used. By means of elementary analysis results, it was possible to notice that there was no alteration in the HA structure after addition of sewage sludge, therefore, verifying through FTIR and 13C RMN spectra no significant differences observed for the different treatments. However, addition of sewage sludge in agricultural cultivated soils incorporated fresh OM, since when comparing the reference soil and the soil that received the highest dose of sludge, an increase of 75% is observed in the organic carbon of the soil. The HA of the sewage sludge has a very aliphatic characteristic and in its structure, a considerable quantity of semiquinone-type free radicals. It is observed that when added to the soil, it modifies the concentration of the number of semiquinone-type free radicals, without altering the HA functional groups of the soil. Therefore, in the studied system, addition of sewage sludge demonstrates that the number of semiquinone-type free radicals found in the soil is not proportional to the rate of OM humification of the soil. The results demonstrated that fluorescence spectroscopy in solution, as well as Laser-Induced fluorescence of whole soil, provided coherent data concerning the rate of OM humification. It was possible to observe reduction in the rate of humification in soils submitted to sewage sludge, in close approximation to the forest soil used as reference. The carbon concentration in the soil increased, even after interrupting application for 2 years, and humification degree of OM diminished, proving to be less than the forest soil used as reference. Thus, we can consider this type of management, when sewage sludge is used to condition soil, as appropriate from an environmental point of view, as well as from an agronomical one.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-07-20Bitstream added on 2014-06-13T18:57:46Z : No. of bitstreams: 1 cojunior_c_me_jabo.pdf: 361271 bytes, checksum: 9ff1fcdd435782a04d63112733b2d4f3 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos residuais da aplicação, de diferentes resíduos e doses, sobre as frações de nitrogênio em caldo da cana nas diferentes partes do colmo e na qualidade da cana de (cultivar SP 81–3250). O delineamento experimental foi em blocos casualizados com 13 tratamentos e 3 repetições, analisado em esquema fatorial 3 x 2 x 2 mais um tratamento adicional. Os tratamentos testados foram resultantes de três combinações de dois tipos de resíduos (lodo de esgoto; vinhaça; lodo de esgoto + vinhaça) com dois modos de aplicação (ao lado da linha de cana e em área total) e com duas doses (100 e 200 %) e mais um tratamento testemunha adicional. As variáveis analisadas foram: Nitrogênio Total, Nitrogênio Amoniacal, Nitrogênio Não Protéico, Nitrogênio Amínico e Nitrogênio Protéico. A vinhaça proporcionou os maiores teores de Nitrogênio em todas as frações analisadas. As aplicações dos resíduos com a dose aumentada em 100% demonstram a superioridade nas variáveis determinadas. Apenas não aumentou a fração do Nitrogênio Protéico. Nas variáveis analisadas não proporcionaram alterações na porcentagem de nitrogênio nas folhas, palmito e terço inferior dos colmos. No terço médio dos colmos, a aplicação de vinhaça resultou em maior porcentagem de nitrogênio. Entretanto, o uso da dose em dobro proporcionou maior porcentagem de nitrogênio no terço médio e inferior do colmo. Os resíduos podem substituir a fertilização mineral sem que prejuízos ou vantagens sejam auferidos à qualidade da matéria prima. / The objective of this work was to evaluate the residual effect of residues applied during four years in distinct forms and doses, upon nitrogen fractions of sugar cane juice in deferent parts of stalk and quality of the sugar cane (4th Raton cane - cultivar SP 81–3250. The experimental design was randomized bocks with 13 treatments and 3 replications. To statistical analyze the results were organized in a 3x2x2 factorial scheme plus an additional treatment control. The treatments were the result of three combinations between 2 residues (sewage sludge, vinasse, sewage sludge + vinasse), applied in 2 different ways (close to the sugar cane line and spread in total area), in 2 doses (100 and 200%) plus a control treatment. The experimental design was randomized bocks with 13 treatments and 3 replications. The following parameters were analyzed: Total Nitrogen, Ammoniac Nitrogen, Non Protein Nitrogen, “Amino” Nitrogen and Protein Nitrogen juice contents. The vinasse provides the higher contents of nitrogen in whole fractions analyzed. The doses higher than 100% shown highest values for all parameters, except for protein nitrogen. All analyzed factors did not affect the leaf, heart and top stalk nitrogen contents. In middle part of stalks, vinasse application resulted to higher nitrogen contents than another parts. Although, when the double dose was used, higher nitrogen content at middle and lower parts of stalks were observed. The residues can substitute mineral fertilization without changes in raw material quality.

Made available in DSpace on 2016-06-02T18:55:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5856.pdf: 3538745 bytes, checksum: e1d6597242126578da14362f8940d98a (MD5) Previous issue date: 2014-02-24 / Financiadora de Estudos e Projetos / The increasing demand for water has made the treatment and reuse of wastewater a topic of global importance. Analyzing scientific and technological advances that deal with this issue, yet, require studies to guide their best job focusing on producing sanitary and environmental effective and economically satisfactory results. Considering this situation, this work aims to install, monitor and evaluate the efficiency of wastewater treatment (ETE) that works through biological processes through measuring the reduction of the organic content of the effluent during the treatment and disposal of agricultural importance of nutrients in the final residue. The ETE has been designed 2500 liters of wastewater per day and is broken down into 4 compartments as follows: septic tank, tank of microalgae with inoculant Desmodesmus subspicatus of anaerobic filter of up flow, wetlands with cultivation of Zantedeschia aethiopica L. Hydraulic detention time is 22 hours and for the checks were allocated 5 points for the collection of samples being the first raw sewage. Monitoring the ETE was developed through the analysis of dissolved oxygen (DO), hydrogen potential (pH), electrical conductivity, turbidity, chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand with 5 days incubation at 20° C (BOD520), total nitrogen (NT), total phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), sodium (Na) and microbiological tests for detection and quantification of total coliforms and E. coli. ETE efficiency reaches approximately 90% of organic matter removal providing an effluent suitable for fertigation, same for Na and Ca elements that have had their levels increased due to the accumulation of organic matter in the anaerobic filter of up flow and wetlands that provide longer detention contain hydraulic gravel in its interior. The ETE acts on nitrogen and phosphorus removal by the action of micro algae and Macrophytes used in the process. It is concluded that, after tertiary treatment for removal of pathogens, this wastewater can be used in Fertigation as NBR 13969/1997, but without discarding periodic monitoring of soil salinity. / A progressiva demanda por água tem feito do tratamento e reutilização de efluentes um tema de relevância mundial. Apesar dos avanços científicos e tecnológicos que tratam desta questão, ainda sim, há necessidade de estudos que orientem seu melhor emprego focando produzir resultados sanitários e ambientais eficazes e economicamente satisfatórios. Considerando tal situação, este trabalho visa instalar, monitorar e avaliar a eficiência de uma estação de tratamento de efluentes (ETE) que atua através de processos físicos e biológicos mensurando a redução do teor de matéria orgânica do efluente durante o processo de tratamento e a disposição de nutrientes de importância agrícola no resíduo final. A ETE foi dimensionada para tratar 2500 litros de esgoto por dia e consiste em 04 unidades discriminadas da seguinte forma: tanque séptico, tanque contento inóculo de Desmodesmus subspicatus, filtro anaeróbio de fluxo ascendente e wetlands com cultivo de Zantedeschia aethiopica L. O tempo de detenção hidráulica (TDH) é de 22 horas e para as verificações foram alocados 5 pontos de coleta de amostras, sendo o primeiro de esgoto bruto. A ETE foi monitorada quanto ao oxigênio dissolvido (OD), potencial hidrogeniônico (pH), condutividade elétrica, turbidez, demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio com incubação de 5 dias a 20° C (DBO520), nitrogênio total (NTK), fósforo total (PT), potássio (K), cálcio (Ca), sódio (Na) e análises microbiológicas para detecção e quantificação de coliformes totais e E. coli. A eficiência da ETE atingiu, aproximadamente, 90% na remoção de matéria orgânica proporcionando um efluente propício para a fertirrigação, mesmo para os elementos Na e Ca que tiveram seus teores aumentados devido ao maior acúmulo de matéria orgânica no filtro anaeróbio de fluxo ascendente e wetlands. A ETE apresenta remoção de nitrogênio e fósforo pela ação das microalgas e das macrófitas utilizadas no processo. Conclui-se que existe a necessidade de tratamento terciário para remoção de patógenos, com isto o efluente poderá ser utilizado na fertirrigação conforme NBR 13.969/1997, porém sem descartar monitoramentos periódicos da salinidade do solo.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-09-05Bitstream added on 2014-06-13T18:51:02Z : No. of bitstreams: 1 francajunior_at_me_ilha.pdf: 3807292 bytes, checksum: 07d1813f82693536b087c21646fbc498 (MD5) / No presente trabalho avalia-se uma opção para o aproveitamento energético do biogás gerado numa estação de tratamento de esgoto urbano, com capacidade de tratar os rejeitos provenientes de uma cidade de 1.000.000 de habitantes, através da instalação de um sistema de cogeração de energia, usando tecnologias baseadas em um conjunto turbina a gás e turbina a vapor (Caso 1) ou motor a gás e turbina a vapor (Caso 2), para produção de eletricidade para consumo próprio e de vapor para secagem do lodo. São realizadas análises termodinâmicas e termoeconômicas das duas plantas de cogeração propostas definindo-se índices de desempenho, como eficiências, custos unitários de produção eletricidade, calor e lodo seco, em função dos equipamentos utilizados e custos envolvidos com a implantação, operação e manutenção. Por fim, são realizadas análises econômicas das plantas propostas para verificação da viabilidade da implantação, levando-se em conta as receitas obtidas com a comercialização de créditos de carbono e de lodo como biofertilizante, bem como a diferença de custo entre a eletricidade gerada e a atualmente comprada. Dos indicadores estabelecidos e dos resultados obtidos, pode-se concluir que o primeiro caso parece significativamente mais atrativo do que o segundo. / In the present work an option for the deployment of biogas energy generated at a urban sewage treatment plant with capacity to process the effluents from a city of 1,000,000 inhabitants is studied, considering the installation of a cogeneration power system, using technologies based on a gas turbine and steam turbine set (Case 1) or a gas IC engine and steam turbine set (Case 2), for production of electricity for own consumption as well as steam for drying the sewage residual sludge. Thermoeconomic and thermodynamic analysis are performed for both cogeneration plants proposed, setting up performance indicators, such as efficiencies, unitary costs for production of electricity, heat and dry mud, depending on the equipment and costs involved with the deployment, operation and maintenance. Finally, an economic analysis of the plants proposed is developed for verifying the feasibility of implementation, taking into account the proceeds from the sales of carbon credits and mud as biofertilizer as well as the difference between the costs of electricity generated and currently purchased. From the settings established and results obtained, it can be concluded that the first case seems to be significantly more attractive than the second.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-05-26Bitstream added on 2014-06-13T20:12:59Z : No. of bitstreams: 1 rodrigues_ra_me_ilha.pdf: 5851472 bytes, checksum: e7924ca31249e86099ebb8178c513ef3 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Analisa-se o comportamento colapsível de um solo arenoso inundado com esgoto doméstico. Em alguns casos, a contaminação do solo é provocada por vazamentos de produtos orgânicos e inorgânicos que ocorrem em reservatórios de combustíveis e tubulações de esgotos doméstico e industrial. Na região estudada, estima-se que 35% das ocorrências relacionadas aos problemas por colapso dos solos ocorrem devido à ruptura de tubulações de esgoto, com prejuízos de ordem econômica e ambiental. Parâmetros físicos, químicos e estruturais dos solos e do esgoto são abordados juntamente com as deformações produzidas pela inundação dos solos com água, esgoto doméstico e algumas soluções a base de substâncias que compõem os esgotos. Com base nos resultados obtidos a partir do programa experimental realizado, constatou-se que o colapso depende da composição química do fluido de inundação. No entanto, a combinação e o conjunto de características físicas e químicas que envolvem os fluidos de inundação e os solos, desempenham relevante papel na compreensão do fenômeno do colapso, tornando-se discutível, pela sua complexidade, informações que atribuem o aumento do colapso a um ou outro parâmetro somente. / The collapsible behavior of a sandy soil is analyzed when the soils soaked with domestic sewage. Soil contamination can be caused by spill of organic and inorganic substances from a fuel tank and wastewater pipes. In the studied region, 35% of related occurrences of soil collapse begin due to break of domestic sewage pipes, with economical and environmental loss. Physical, chemical and structural parameters of soil and sewage are studied. Deformations due saturation of soils with water, domestic sewage and some solutions (of substances that compose the domestic sewage) are analyzed. Based on the experimental results, it can be concluded that the magnitude of collapse depends on the chemical composition of saturation fluids. However, the interaction between chemical and physical characteristics of soils and saturation fluids is indispensable for the understanding of collapse phenomenon, making impossible to relate the collapse process with only one parameter.

Made available in DSpace on 2015-03-26T12:31:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2840967 bytes, checksum: 92d732eeb2095a64c55f199a2657bd40 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this study was to evaluate a wastewater treatment system consisting of a primary system, followed by UASB and an overland flow system cultivated with grass Tifton 85, during one year; to analyze the balance of nutrients in the overland flow system and to evaluate the performance of a solar radiation wastewater disinfection system - SODIS. Every 30 to 35 days samples of the influent and the effluent of the UASB, the overland flow system, the grass, the soil, at the depths 0-15 cm and 15-30 cm, and the volatilized nitrogen were collected. It was found that the UASB efficiencies were: BOD 95 and 86%, COD 93 and 88%, NTK 40 and 31%, N-org 85% and 79%, total alkalinity of 193 and 202 mg.L-1, , sulfides 92% and 80%, and SS 97% and 91%, respectively, for the rain and te dry seasons. The overland flow system presented the following efficiencies: BOD 62 and 85%, COD 71 and 72%, ST 6 and 21%, Norg 14 and 35%, NTK 46 and 54%, N- NH3 48 and 21%, PT 46% and 46%, E. coli 1 log unit e 2 log unit, for the rain and the dry seasons, respectively. There was no movement of the elements studied along the first 30 cm of soil. The TKN reduced and the NO3 - increased along the ramp of the overland flow system. The nitrogen volatilization was 0,42% and 0,36%, for the rain and the dry seasons, respectively. There was a reduction of 55% of the Pt in the overland flow system, showing the capacity of Pt absorption for the grass. The grass protein ranged from 13 to 22%. The depths of 15, 20 and 25 cm were tested in the pilot solar radiation disinfection system (SODIS). The wastewater presented an average turbidity of 26 NTU, TSS of 23 mg / L, and 105 to 107 NMP/100ml of E. coli. In the rain season, with a 24 hours of exposure to solar radiation occurred a removal of approximately 4 log of E. coli, when the daily average solar radiation was 25 MJ/m2. In the dry season, after 24 hours of solar exposure approximately 2 log of E. coli was removed, for an average solar radiation of 10 MJ/m2. The E. Coli population reduction was higher for lower depths e the SODIS. The SODIS was not effective to remove the helminthes eggs. / O objetivo deste trabalho foi avaliar um sistema de tratamento de esgoto doméstico, constituído por sistema preliminar, seguido por reator UASB e rampa de escoamento superficial cultivada com gramínea Tifton 85, durante um ano; analisar o balanço de nutrientes na rampa de escoamento superficial e avaliar o desempenho do reator SODIS, para desinfecção do efluente do sistema. Foram coletadas amostras, a cada 30 a 35 dias, do afluente e efluentes do UASB e da rampa de escoamento superficial, da gramínea, do solo, nas profundidades 0-15 cm e 15-30 cm, e do nitrogênio volatilizado. No reator UASB as eficiências foram: DBO 95 e 86%, DQO 93 e 88%, NTK 40 e 31%, N-org de 85% e 79%, alcalinidade total 193 mg.L-1 e 202 mg.L-1, sulfetos 92% e 80%, SS 97% e 91%, respectivamente, para as estações chuvosa e seca. Na rampa de escoamento superficial, obtiveram-se eficiências de: DBO 62% e 85%, DQO 71% e 72%, ST 6% e 21%, N-org 14% e 35%, NTK 46% e 54%, N-NH3 48% e 21%, PT 46% e 46%, E. coli 1 unidade log e 2 unidades log, nas estações chuvosa e seca, respectivamente. Não foi observado deslocamento dos elementos analisados na camada de 0 a 30 cm do solo. Verificou-se redução do NTK e acréscimo do NO3 - ao longo da rampa. A volatilização de nitrogênio foi de 0,42 e 0,36%, nos período chuvoso e seco, respectivamente. Houve redução de 55% do Pt no efluente da rampa, demostrando a capacidade de remoção deste elemento pela gramínea. Os valores de proteína bruta na forrageira variaram de 13 a 22 %. Foram avaliadas as laminas de 15, 20 e 25 cm no sistema piloto (SODIS) instalado após o sistema de escoamento superficial, cujo afluente apresentava turbidez média de 26 NTU, SST de 23 mgL-1 e concentrações de E. coli de 105 e 107 NMP 100ml-1. Observou-se que, na estação chuvosa, nas 24 horas de exposição à radiação solar (25 MJm-2) ocorreu remoção de aproximadamente 4 Unidades logarítmicas de E. coli e na estação seca 2 unidades logarítmicas de E. coli com 10 MJm-2 . A redução da população de E. coli é menor para maiores lâminas do efluente no SODIS. Não houve redução de ovos de helmintos no efluente da rampa após 24 h de exposição à radiação solar.