O lodo é o principal resíduo sólido gerado no processo de Tratamento de Água para Abastecimento público (ETA). São considerados Resíduos Sólidos Não Perigosos e Não Inertes (Classe IIA) pela ABNT 10.004/2004, devendo ser tratados e dispostos em locais legalmente apropriados. Na maioria dos municípios brasileiros, estes lodos são despejados sem nenhuma forma de tratamento, contribuindo com a degradação da qualidade dos mananciais. O lodo é constituído de materiais inorgânicos como siltes e sílicas, matéria orgânica degradável, com presença de microorganismos patógenos e metais, oriundos do próprio manancial de captação ou do coagulante utilizado durante o processo de coagulação. O objetivo principal deste trabalho foi verificar a possibilidade da utilização dos lodos das ETA como Fonte Alternativa de Energia, comparando os lodos gerados com Sulfato de Alumínio (SA), Polialumínio Cloreto (PAC) e Tanino (T) extraído de casca de Acacia mearsii de Wild. A metodologia utilizada contou com as seguintes análises físicas e químicas: Estereomicroscopia, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de Raio X (DRX), Perda ao Fogo (PF) e Poder Calorífico Superior (PCS) e Inferior (PCI). Valores simulados de economia com a utilização dos lodos como fonte alternativa também foram levados em consideração. Os lodos ao SA e ao PAC foram coletados diretamente na planta da ETA São Gabriel Saneamento, localizada no Município de São Gabriel/RS e, o lodo ao Tanino foi gerado no Laboratório de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental, na Universidade Federal do Pampa, campus São Gabriel. Os resultados apontaram que o lodo ao tanino apresentou uma quantidade maior de matéria orgânica, com perda ao fogo de 40,5%, maior teor de carbono (15%), hidrogênio de 2,44% e um poder calorífico de 4.347,30kJ.kg-1, podendo ser utilizado como biossólido, na reconstituição de áreas degradadas e como fonte de energia. Já o lodo ao SA, apresentou uma perda ao fogo de 23,2%, carbono de 5%, hidrogênio de 2,3%, um poder calorífico baixo de 1.384,40 kJ.kg-1, enquanto que o lodo ao PAC apresentou uma perda ao fogo de 30,0%, carbono de 6,41%, hidrogênio de 2,05%, um poder calorífico baixo de 2.746,50kJ.kg-1, ficando entre ao SA e ao Tanino. A diminuição na conta de energia elétrica da estação estudada resultou em 3,22% para lodo ao PAC e 4,67% para lodo ao Tanino, correspondendo a uma economia anual com transporte para descarte e com geração de energia elétrica de US$9.590,44 para o PAC e US$10.615,38 para o Tanino. A fim de potencializar estes resultados foram acrescentadas porcentagens diferentes de casca de arroz (CA), técnica esta chamada de cofiring. Para as misturas obteve-se uma economia de consumo de energia elétrica de 6,32% (PAC+15%CA) e 8,39% (PAC+25%), correspondendo aos valores de US$13.839,77 e US$16.795,41 respectivamente. Os resultados mostraram que lodos de ETA possuem potencial de geração de energia, podendo ser aplicada dentro das próprias instalações de processo tornando-as mais sustentáveis em termos energéticos. / Sludge is the main solid waste generated in a Water Treatment Plant (WTP). Non- Hazardous and Non-Inert Solid Waste (Class IIA) by ABNT 10,004/2004 (Brazilian Regulation) is considered as being treated and disposed of in legally appropriate places. In most Brazilian municipalities, these sludges are dumped without any form of treatment, contributing to the degradation of the quality of the springs. The sludge is composed of inorganic materials such as silt and silica, degradable organic matter, with the presence of pathogenic microorganisms and metals, originating from the source of collection or the coagulant used during the coagulation process. The main objective of this work was to verify the possibility of using WTP sludge as an Alternative Energy Source, comparing sludge generated with Aluminum Sulphate (SA), Polyaluminium Chloride (PAC) and Tannin (T) extracted from Acacia mearsii of Wild. The methodology used included the following physical and chemical analyzes: Stereomicroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray Diffraction (XRD), Fire Loss (PF) and Upper Calorific Power (PCS) and Inferior (PCI). Simulated values of economy with the use of sludge as an alternative source were also taken into account. The sludge from the SA and PAC was sampled directly from the São Gabriel Saneamento WTP, located in the São Gabriel City (Southern Brazil), and the sludge from Taninn was generated at the Laboratory of Water Resources and Environmental Sanitation at the Universidade Federal do Pampa, Campus São Gabriel. The results showed that the sludge to the tannin presented a higher amount of organic matter, with a loss of 40.5%, a higher carbon content (15%), a hydrogen of 2.44% and a calorific value of 4 347.30 kJ. kg-1, which can be used as biosolids, in the reconstitution of degraded areas and as an energy source. The sludge to aluminum sulphate (SA) presented a fire loss of 23.2%, carbon of 5%, hydrogen of 2.3%, a low calorific value of 1,384.40 kJ.kg-1, while the sludge to Polyaluminium Chloride (PAC) presented a fire loss of 30.0%, carbon of 6.41%, hydrogen of 2.05%, a low calorific value of 2,746.50 kJ.kg-1, being between SA and Tannin. The decrease in the electricity bill of the station studied resulted in 3.22% for sludge to PAC and 4.67% for sludge to Taninn, corresponding to an annual economy with transportation for disposal and with electric power generation of US$9,590.44 for the PAC and US$10,615.38 for Tannin. In order to potentiate these results were added different percentages of rice husk (CA), a technique called cofiring. For the mixtures, electricity consumption was 6.32% (PAC + 15% CA) and 8.39% (PAC + 25%), corresponding to the amounts of US$13,839.77 and US$16,795.41 respectively. Results showed that WTPA sludge has potential for energy generation, and can be applied within the process facilities themselves becoming more sustainable in terms of energy.

O tratamento de esgoto tem se evidenciado devido às necessidades ambientais, e no final do processo há geração de um resíduo denominado lodo de esgoto ou biossólido, rico em matéria orgânica e elementos essenciais as plantas. Neste estudo, propôs-se a utilização do biossólido da ETE de Paraguaçu- MG como fonte alternativa para nutrição in vitro de Sucupira-preta (Bowdichia virgilioides Kunth.), espécie lenhosa nativa do cerrado brasileiro. As sementes de sucupira-preta foram desinfestadas em etanol 70 % e hipoclorito de sódio, e imersas em ácido sulfúrico concentrado (98 %) para superação da dormência tegumentar. Após 3 enxágues em água destilada autoclavada as sementes foram inoculadas, uma por tubo de ensaio contendo 30 mL de meio WPM e diferentes concentrações do biossólido moído. Os tratamentos foram divididos da seguinte maneira: controle com meio WPM; meio WPM acrescido de concentrações crescentes de biossólido; concentrações crescentes de biossólido apenas; e um segundo controle contendo apenas água destilada. O delineamento foi inteiramente casualizado em esquema fatorial (2 x 7 com 14 tratamentos e 8 repetições por tratamento), com fator presença e ausência de meio WPM e fator concentração de biossólido (ausência; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 e 10 g L-¹). Os tubos foram mantidos em sala de crescimento até o 41º dia, quando foram avaliados: número de folhas; comprimento da parte aérea; área foliar; número de gemas; número de raízes secundárias; comprimento da raiz principal; espessura do caule e massa seca da planta inteira. O fator presença de biossólido apenas, foi significativo influenciando de forma direta as variáveis área foliar, número de raízes secundárias e número de gemas. A presença do biossólido influenciou de forma significativa nos tratamentos onde há interação deste com meio WPM apenas para variável comprimento da raiz principal. Quanto as demais variáveis: número de folhas, comprimento da parte área, espessura de caule e massa seca, não houve resultado significativo para os tratamentos com a presença do biossólido apenas. Os resultados mostraram que a suplementação do meio com o biossólido é possível. Conclui-se que devido à maioria dos parâmetros avaliados não diferirem estatisticamente, o biossólido tem potencial para a substituição dos nutrientes do meio WPM, no que se refere ao estabelecimento in vitro de Sucupira-preta utilizando sementes como explante, resultando em economia para o processo, além de reutilizar o resíduo do tratamento de esgotos. Estudos complementares visando a padronização dos teores de cada componente do biossólido auxiliarão na consolidação do uso deste na cultura de tecidos vegetais. / The high organic matter content of sewage sludge is one of the motivations for their disposal in the environment as a soil conditioner, and at the end of the process, there is a production of one residue denominated the biosolids, wich is rich in organic matter and essential elements to the plants. This study aim to use the biosolids from ETE Paraguaçu (Minas Gerais) as alternative source to in vitro nutrition of sucupira-preta (Bowdichia virgilioides Kunth.), a native woody species from Brazilian Cerrado. Sucupira-preta seeds was sterilized in both 70 % ethanol and hypochlorite of sodium and immersed in 98 % concentrated sulphuric acid for breaking of seed coat dormancy. After 3 rinses in distilled autoclaved water the seeds were inoculated one by each one test tube containing 30 ml of WPM medium and at different concentrations of grounded biosolids. The treatments were divided in four procedures: first control with WPM medium, one with WPM medium amended with increased concentrations of biosolids, other with only increased concentrations of biosolids and the last control medium with only distillated water. The experimental design was completely randomized in a factorial arrangement (2 x 7 with 14 treatments with eight replications), with the presence or absence factor of WPM medium and the biosolids concentration factor (absence; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 e 10 g L-¹). Test tubes were maintained in growing room until the 41th day and it was evaluated the number of leaves, aerial part length,  leaf area measurements, the number of buds, the number of secondary roots, the length of the main root,  the thickness of the stem and the mass of dry matter of the whole plant. The factor with only the biosolids presence was significate influenced the leaf area, number of secondary roots and the number of buds directly. The biosolids presence significantly influences the treatments as the biosolids interacted with WPM medium affecting only the main root length variable. As for the other variables such as the number of leaves, aerial part length, the thickness of the stem and the drier mass, the results showed no significance to those treatments with only biosolids presence. Results demonstrated that the supplementation of medium with the biosolids is possible. The Since the majority of estimated parameters did not have significative  differences, it is possible to infer that biosolids has a potential to substitute the nutrients of WPM medium regarding the establishment in vitro of sucupira-preta using seeds as explants. Consequently, it is a safety way for the process besides of the reusing of sludge that result from processes of sewing treatment. Complementary studies searching for the standardization of each components of biosolids will contributed to evaluated the feasibility of this residue use as substrate in plants tissue cultivation.

Orientador: Liliane Lazzari Albertin / Resumo: A degradação da qualidade da água é principalmente resultado de contaminantes de fontes difusas e da variabilidade espaço-temporal associada a essas fontes, além da falta de sistemas de coleta e tratamento de esgoto. Esse problema, de poluição pontual, pode ser amenizado em estações de tratamento de esgoto, pela implementação de tecnologias novas e eficientes, ou modificação do convencional em direção ao conceito de sustentabilidade. Neste contexto, o uso de macrófitas é uma alternativa de tecnologia de complexidade baixa, eficiente e econômica. As macrófitas têm uma alta taxa de reprodução e alta produção de biomassa, resultando em uma grande capacidade de remover compostos contaminantes dos esgotos. Além disso, as plantas aquáticas cultivadas em esgoto isento de metais pesados também podem ser utilizadas como fertilizantes na agricultura. Desta forma, o objetivo desta pesquisa foi avaliar o uso potencial da biomassa da macrófita, Landoltia punctata, como material nitrogenado associado a resíduos de podas de árvores, e outros materiais carbonáceos, em compostagem para produção de composto orgânico, bem como avaliar a composição físico-química do composto. O uso da Landoltia punctata em tratamento de polimento de efluentes apresenta a melhora da qualidade da água dos corpos de crescimento d'água e contribui para minimizar o problema da eutrofização no meio aquático. Porém sua alta taxa de crescimento e produção dificulta sua aplicação em larga escala, levantando questões para... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The degradation of water quality is mainly a result of contaminants from diffuse sources and the spatiotemporal variability associated to these sources, as well as the lack of sewage collection and treatment systems. This problem of punctual pollution can be mitigated in sewage treatment plants, through the implementation of new and efficient technologies, or modification of the conventional towards the concept of sustainability. In this context, the use of macrophytes is a technology alternative of low complexity, efficient and economical. Macrophytes have a high reproductive rate and high biomass production, resulting in a large capacity to remove contaminating compounds from sewage. In addition, aquatic plants grown in sewage free of heavy metals can also be used as fertilizers in agriculture. Thus, the objective of this research was to evaluate the potential use of macrophyte biomass, Landoltia punctata, as nitrogenous material associated with tree pruning residues and other carbonaceous materials, in composting for organic compost production, as well as to evaluate the physical composition. -chemical of the compound. The use of Landoltia punctata in effluent polishing treatment improves the water quality of water bodies and contributes to minimize the problem of eutrophication in the aquatic environment. However, its high rate of growth and production hampers its application on a large scale, raising questions for its safe disposal, since its biomass is characterized as ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Esse trabalho apresenta os resultados obtidos através de ensaios realizados com diferentes tipos de efluentes tratados de diferentes formas de tratamento de esgotos. Foi selecionado um tipo de desinfetante, o Hipoclorito de Sódio para testar sua capacidade como agente desinfetante desses esgotos tratados e avaliar a sanidade das águas após sua aplicação. Foram avaliados quatro diferentes tipos de sistemas de tratamento de esgotos: lodos ativados de aeração extendida, lagoas de estabilização, reator anaeróbio de manto de lodos de fluxo ascendente e reator seqüencial em batelada. O experimento foi dividido basicamente em duas etapas; na primeira foram realizados testes de batelada em laboratório, tentado verificar os resultados quando os esgotos são submetidos à desinfecção na forma estática. A segunda etapa, constituiu-se no teste de desinfecção utilizando uma estação piloto tentando dessa forma simular a desinfecção quando o material é submetido a um regime hidrodinâmico. Foi mensurada a eficiência do desinfetante através do teste de coliformes fecais e totais nos diferentes tipos de esgotos e em variados tipos de dosagens. Simultaneamente verificou-se a formação de Trihalometanos, subproduto da Hipocloração. Eficiências de inativação de 99,99% foram obtidas em tempos de detenção e doses típicas de sistemas de tratamento em escala real. Nos tempos de detenção e dosagens adotadas não houve formação considerável de Trihalometanos.

A sustentabilidade pode ser encarada como uma nova disciplina do conhecimento humano, agregando em seu escopo o conflito entre as dimensões ambiental, econômica e social. Esta Tese desenvolveu uma Metodologia de Avaliação da Sustentabilidade, aplicada a sistemas de tratamento de esgotos, bem como a sua aplicação na forma de um estudo de caso. A referida metodologia insere-se como uma ferramenta que pode ampliar o processo decisório, quando de um Estudo de Concepção, etapa anterior ao desenvolvimento de um projeto de uma estação de tratamento de esgotos, indo além dos critérios técnicos e econômicos. Ainda, dentro de sua estrutura, foi implementada uma plataforma participativa composta pela comunidade em estudo e por especialistas na área de saneamento ambiental. Foram comparadas três alternativas de processos de tratamento passíveis de serem implantadas em uma estação de tratamento de esgotos, situada no município de Capão da Canoa: reator anaeróbio e banhados construídos, lagoas de estabilização e banhados construídos, assim como o sistema de lodos ativados seguidos por uma etapa de desinfecção. Da análise dos referidos processos, a alternativa que contemplou as lagoas de estabilização associadas aos banhados construídos mostrou o melhor desempenho à luz das três dimensões da sustentabilidade. Com base nos resultados obtidos, observou-se que a Metodologia de Avaliação proposta, pode, efetivamente, elucidar os projetistas sobre a questão da sustentabilidade associada aos sistemas de tratamento de esgotos, bem como promover um processo decisório participativo, onde resultem soluções técnicas mais justas e transparentes. / The sustainability can be seen as a new discipline of human knowledge, adding to the scope of the conflict between the environmental, economic and social dimensions. This Thesis developed a methodology for assessment of the sustainability applied to wastewater treatment systems and its application as a case study. The methodology should be seen as a tool that can extend the decison making process, starting from a preliminary study of design, the stage preceding the development of a project from a wastewater treatment plant, going beyond the technical and economical criteria. More, inside its structure was implemented a participatory platform, compound by the community under study and by experts in the field of environmental sanitation. Were compared three alternatives of procedures that can be implanted in a wastewater treatment plant, located in Capão da Canoa: UASB reactor and constructed wetlands, stabilization ponds and constructed wetlands, as well as the activated sludge system followed by a stage of disinfection. From the analyses of those cases, the alternative that included the stabilization ponds associated with constructed wetlands showed the best performance under the perspective of the three dimensions of sustainability. Based on the results, it was observed that the assessment methodology proposed can, indeed, elucidate the designers on the issue of sustainability associated with wastewater treatment systems and promote a participatory decision process with more fair and transparent technical solutions.

O lodo é o principal resíduo sólido gerado no processo de Tratamento de Água para Abastecimento público (ETA). São considerados Resíduos Sólidos Não Perigosos e Não Inertes (Classe IIA) pela ABNT 10.004/2004, devendo ser tratados e dispostos em locais legalmente apropriados. Na maioria dos municípios brasileiros, estes lodos são despejados sem nenhuma forma de tratamento, contribuindo com a degradação da qualidade dos mananciais. O lodo é constituído de materiais inorgânicos como siltes e sílicas, matéria orgânica degradável, com presença de microorganismos patógenos e metais, oriundos do próprio manancial de captação ou do coagulante utilizado durante o processo de coagulação. O objetivo principal deste trabalho foi verificar a possibilidade da utilização dos lodos das ETA como Fonte Alternativa de Energia, comparando os lodos gerados com Sulfato de Alumínio (SA), Polialumínio Cloreto (PAC) e Tanino (T) extraído de casca de Acacia mearsii de Wild. A metodologia utilizada contou com as seguintes análises físicas e químicas: Estereomicroscopia, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de Raio X (DRX), Perda ao Fogo (PF) e Poder Calorífico Superior (PCS) e Inferior (PCI). Valores simulados de economia com a utilização dos lodos como fonte alternativa também foram levados em consideração. Os lodos ao SA e ao PAC foram coletados diretamente na planta da ETA São Gabriel Saneamento, localizada no Município de São Gabriel/RS e, o lodo ao Tanino foi gerado no Laboratório de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental, na Universidade Federal do Pampa, campus São Gabriel. Os resultados apontaram que o lodo ao tanino apresentou uma quantidade maior de matéria orgânica, com perda ao fogo de 40,5%, maior teor de carbono (15%), hidrogênio de 2,44% e um poder calorífico de 4.347,30kJ.kg-1, podendo ser utilizado como biossólido, na reconstituição de áreas degradadas e como fonte de energia. Já o lodo ao SA, apresentou uma perda ao fogo de 23,2%, carbono de 5%, hidrogênio de 2,3%, um poder calorífico baixo de 1.384,40 kJ.kg-1, enquanto que o lodo ao PAC apresentou uma perda ao fogo de 30,0%, carbono de 6,41%, hidrogênio de 2,05%, um poder calorífico baixo de 2.746,50kJ.kg-1, ficando entre ao SA e ao Tanino. A diminuição na conta de energia elétrica da estação estudada resultou em 3,22% para lodo ao PAC e 4,67% para lodo ao Tanino, correspondendo a uma economia anual com transporte para descarte e com geração de energia elétrica de US$9.590,44 para o PAC e US$10.615,38 para o Tanino. A fim de potencializar estes resultados foram acrescentadas porcentagens diferentes de casca de arroz (CA), técnica esta chamada de cofiring. Para as misturas obteve-se uma economia de consumo de energia elétrica de 6,32% (PAC+15%CA) e 8,39% (PAC+25%), correspondendo aos valores de US$13.839,77 e US$16.795,41 respectivamente. Os resultados mostraram que lodos de ETA possuem potencial de geração de energia, podendo ser aplicada dentro das próprias instalações de processo tornando-as mais sustentáveis em termos energéticos. / Sludge is the main solid waste generated in a Water Treatment Plant (WTP). Non- Hazardous and Non-Inert Solid Waste (Class IIA) by ABNT 10,004/2004 (Brazilian Regulation) is considered as being treated and disposed of in legally appropriate places. In most Brazilian municipalities, these sludges are dumped without any form of treatment, contributing to the degradation of the quality of the springs. The sludge is composed of inorganic materials such as silt and silica, degradable organic matter, with the presence of pathogenic microorganisms and metals, originating from the source of collection or the coagulant used during the coagulation process. The main objective of this work was to verify the possibility of using WTP sludge as an Alternative Energy Source, comparing sludge generated with Aluminum Sulphate (SA), Polyaluminium Chloride (PAC) and Tannin (T) extracted from Acacia mearsii of Wild. The methodology used included the following physical and chemical analyzes: Stereomicroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray Diffraction (XRD), Fire Loss (PF) and Upper Calorific Power (PCS) and Inferior (PCI). Simulated values of economy with the use of sludge as an alternative source were also taken into account. The sludge from the SA and PAC was sampled directly from the São Gabriel Saneamento WTP, located in the São Gabriel City (Southern Brazil), and the sludge from Taninn was generated at the Laboratory of Water Resources and Environmental Sanitation at the Universidade Federal do Pampa, Campus São Gabriel. The results showed that the sludge to the tannin presented a higher amount of organic matter, with a loss of 40.5%, a higher carbon content (15%), a hydrogen of 2.44% and a calorific value of 4 347.30 kJ. kg-1, which can be used as biosolids, in the reconstitution of degraded areas and as an energy source. The sludge to aluminum sulphate (SA) presented a fire loss of 23.2%, carbon of 5%, hydrogen of 2.3%, a low calorific value of 1,384.40 kJ.kg-1, while the sludge to Polyaluminium Chloride (PAC) presented a fire loss of 30.0%, carbon of 6.41%, hydrogen of 2.05%, a low calorific value of 2,746.50 kJ.kg-1, being between SA and Tannin. The decrease in the electricity bill of the station studied resulted in 3.22% for sludge to PAC and 4.67% for sludge to Taninn, corresponding to an annual economy with transportation for disposal and with electric power generation of US$9,590.44 for the PAC and US$10,615.38 for Tannin. In order to potentiate these results were added different percentages of rice husk (CA), a technique called cofiring. For the mixtures, electricity consumption was 6.32% (PAC + 15% CA) and 8.39% (PAC + 25%), corresponding to the amounts of US$13,839.77 and US$16,795.41 respectively. Results showed that WTPA sludge has potential for energy generation, and can be applied within the process facilities themselves becoming more sustainable in terms of energy.

Esta tese teve como objetivo principal identificar e avaliar alternativas de projetos sustentáveis de tratamento de esgoto. Para tanto, seguiu-se as seguintes etapas: i) revisão sistemática para levantar a literatura sobre métodos de tratamento de esgoto entre os anos 2002 e 2012; ii) levantamento da legislação federal e do estado do Rio Grande do Sul quanto aos parâmetros a serem atendidos em projetos de esgotamento , e da opinião da equipe técnica (responsável pelo tratamento de esgoto em concessionárias municipais e estaduais) sobre os requisitos legais e as prioridades no planejamento de ações de melhoria no controle; iii) levantamento da percepção ambiental dos moradores do município de São Marcos/RS e das soluções para os problemas de esgotamento sanitário da cidade. Eles propuseram quatro soluções para os problemas; iv) proposta de uma ferramenta computacional para auxiliar na seleção de alternativas sustentáveis (social, ambiental e economicamente) de tratamento de esgoto. Esta ferramenta foi desenvolvida para facilitar a tomada de decisão quanto ao melhor projeto, tendo em vista que são inúmeros os parâmetros (de cunho técnico, de legislação, ambientais, sociais - inclusive as expectativas dos moradores- e econômicos) a serem considerados em um projeto sustentável; v) teste da ferramenta, considerando as quatro alternativas de sistemas propostas pelos moradores de São Marcos/RS. A ferramenta foi considerada útil pelos técnicos da prefeitura apesar de terem proposto a exclusão de vários critérios (sociais e ambientais) já que eles (os técnicos) consideram os fatores econômicos os mais importantes. Não há razão para reduzir os 45 critérios da ferramenta, pois espera-se que ela seja um instrumento não só de tomada de decisão, mas também de conscientização para que os projetos sejam mais sustentáveis. Ela pode e deve ser testada em outros municípios de pequeno, médio e grande porte a título de validação. / This thesis has as main objective the identification and evaluation of sewage treatment projects. It comprises the following: I) systematic literature review from 2002 to 2012, on articles discussing methods of sewage treatment; II) evaluation of the opinion of the technical staff (responsible for wastewater treatment in municipal and state utilities) about the parameters required by federal and state legislation and the priorities for an action and control plan; III) appraisal on the environmental perception of the residents of the municipality of Sao Marcos and their proposals for solving the dewatering problems; IV) proposal of a computational tool, auxiliary on the development of sustainable sewage treatment projects. A tool is necessary for handling the various variables (technical, economic, social and environmental) to be considered in order to achieve sustainability; V) testing of the tool, considering the four alternatives proposed by Sao Marcos residents. Technicians found the tool useful, although many criteria (social and environmental) were not necessary, since economics is the most important criteria. There is no reason to eliminate any of the 45 criteria, since the expectation is to use the tool as a means for introducing sustainability concepts in sewage treatment projects. The tool should be validated in other municipalities (small, medium and large).

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-06-07Bitstream added on 2014-06-13T20:22:24Z : No. of bitstreams: 1 quintana_nrg_dr_botfca.pdf: 551444 bytes, checksum: e543328233e80220d0e632e00c93cddc (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste estudo foi avaliar o fluxo de energia no tratamento de esgoto e de lodo de esgoto na ETE de Franca. Para tanto, levantaram-se os dados de todo maquinário utilizado na Estação, tais como: quantidade, potência, vida útil, peso das máquinas, consumo de graxa e/ou lubrificantes e mão de obra empregada. O consumo de energia elétrica na Estação foi calculado para cada máquina separadamente. Com isso, calculou-se a participação energética, por fonte, forma e total, de todos os setores de tratamento. Por meio dos resultados, observou-se que tanto o tratamento de esgoto como o tratamento de lodo utilizam expressivamente energia industrial na forma de eletricidade, o que parece vantajoso, visto que essa é uma fonte renovável de energia. Para o cálculo do fluxo de energia no carregamento e transporte do lodo, obtiveram-se os dados de vida útil, peso, consumo de graxa e/ou lubrificantes da retroescavadeira e do caminhão, e mão de obra empregada nessas atividades. Ao contrário do observado nos tratamentos de esgoto e lodo, essas atividades usam principalmente energia fóssil na forma de óleo diesel. Além disso, com a quantidade de N, P e K contidas no lodo de esgoto foi possível calcular a energia e o preço dos fertilizantes contidos em uma tonelada do material. De acordo com os resultados, uma tonelada de lodo de esgoto produzida em Franca contém 5.081,53 MJ de energia e R$102,47 de fertilizantes químicos. Portanto, um caminhão com capacidade de carga de 16 toneladas transporta 81.304,62 MJ de energia e R$1.639,55 de fertilizante, o que justifica a distribuição desse material no raio de 25 km, que é a distância média entre a ETE e os potenciais locais de aplicação do material. Por fim, calculou-se o balanço e a eficiência energética de todas as atividades estudadas, de forma que os resultados apontaram serem todas, energeticamente sustentáveis / This study assessed the energy flux on the processing of sewage and sewage sludge in the Sludge Treatment Station of Franca City, São Paulo State, Brazil. For this, data concerning ETE machinery was quantified, such as: quantity, potency, life spam and weight, as well as, mineral greases and/or lubricants consumption and the used workforce. Based on this, energy expenditure was calculated, regarding energy source and type and the total expenditure of all parties involved in sewage processing. These results allowed to conclude that either sewage or sewage sludge processing have a high demand of industrial energy in the form of electricity, what is advantageous, since it is a renewable energy source. For the energy flux calculations during loading and transportation, data of life spam, weight, the consumption of lorries and backhoes mineral greases and lubricants and the used workforce was considered. On the contrary, during sewage sludge processing activities, fossil energy in the form of diesel oil was the main utilized. Moreover, considering the amount of N, P and K in the sludge, the energy and price of fertilizers could be calculated in 1 ton of sewage sludge. Accordingly to calculations, a ton of sewage sludge produced on Franca’s ETE has 5,081.53 MJ of energy and R$102.47 of chemical fertilizers. Thus, a lorry of 16-ton storage capacity transports 81,304.62 MJ of energy and R$1,639.55 of fertilizers, justifying the distribution of the sewage sludge on 25-km ray distance, what is a viable distance, because it is the mean distance between Franca’s ETE and the farms that potentially could use this material. Finally, the balance and energetic efficiency of all activities approached in this study could be calculated, indicating energetic sustainability of those

A sustentabilidade pode ser encarada como uma nova disciplina do conhecimento humano, agregando em seu escopo o conflito entre as dimensões ambiental, econômica e social. Esta Tese desenvolveu uma Metodologia de Avaliação da Sustentabilidade, aplicada a sistemas de tratamento de esgotos, bem como a sua aplicação na forma de um estudo de caso. A referida metodologia insere-se como uma ferramenta que pode ampliar o processo decisório, quando de um Estudo de Concepção, etapa anterior ao desenvolvimento de um projeto de uma estação de tratamento de esgotos, indo além dos critérios técnicos e econômicos. Ainda, dentro de sua estrutura, foi implementada uma plataforma participativa composta pela comunidade em estudo e por especialistas na área de saneamento ambiental. Foram comparadas três alternativas de processos de tratamento passíveis de serem implantadas em uma estação de tratamento de esgotos, situada no município de Capão da Canoa: reator anaeróbio e banhados construídos, lagoas de estabilização e banhados construídos, assim como o sistema de lodos ativados seguidos por uma etapa de desinfecção. Da análise dos referidos processos, a alternativa que contemplou as lagoas de estabilização associadas aos banhados construídos mostrou o melhor desempenho à luz das três dimensões da sustentabilidade. Com base nos resultados obtidos, observou-se que a Metodologia de Avaliação proposta, pode, efetivamente, elucidar os projetistas sobre a questão da sustentabilidade associada aos sistemas de tratamento de esgotos, bem como promover um processo decisório participativo, onde resultem soluções técnicas mais justas e transparentes. / The sustainability can be seen as a new discipline of human knowledge, adding to the scope of the conflict between the environmental, economic and social dimensions. This Thesis developed a methodology for assessment of the sustainability applied to wastewater treatment systems and its application as a case study. The methodology should be seen as a tool that can extend the decison making process, starting from a preliminary study of design, the stage preceding the development of a project from a wastewater treatment plant, going beyond the technical and economical criteria. More, inside its structure was implemented a participatory platform, compound by the community under study and by experts in the field of environmental sanitation. Were compared three alternatives of procedures that can be implanted in a wastewater treatment plant, located in Capão da Canoa: UASB reactor and constructed wetlands, stabilization ponds and constructed wetlands, as well as the activated sludge system followed by a stage of disinfection. From the analyses of those cases, the alternative that included the stabilization ponds associated with constructed wetlands showed the best performance under the perspective of the three dimensions of sustainability. Based on the results, it was observed that the assessment methodology proposed can, indeed, elucidate the designers on the issue of sustainability associated with wastewater treatment systems and promote a participatory decision process with more fair and transparent technical solutions.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-10-25T13:42:45Z No. of bitstreams: 1 2017_GabrielCamposVieira.pdf: 826061 bytes, checksum: 40923cf52cea17adb6eb738baed15833 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-10-31T13:45:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_GabrielCamposVieira.pdf: 826061 bytes, checksum: 40923cf52cea17adb6eb738baed15833 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-31T13:45:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_GabrielCamposVieira.pdf: 826061 bytes, checksum: 40923cf52cea17adb6eb738baed15833 (MD5) Previous issue date: 2017-10-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / A digestão anaeróbia de lodos gerados em Estações da Tratamento de Esgotos (ETE) tem sido amplamente aplicada, principalmente devido ao potencial energético do gás metano gerado. No entanto, processos de inibição/toxicidade na atividadade metanogênica são relatados na presença de lodos gerados por adição de coagulantes à base de alumínio. Nesse sentido, o presente estudo teve como objetivo avaliar a inibição na digestão do lodo misto (LM), mistura na proporção de 1 (v/v) dos lodos primário e biológico (lodos ativados), coletados na ETE Brasília Sul devido ao lodo químico (LQ) (sulfato de alumínio como coagulante) e ao alumínio isoladamente. Os experimentos foram conduzidos em frascos de 1 L e em condições mesofílicas. Proporções de 0, 25, 50, 75 e 100% de LQ (etapa 1) e doses de 0, 0,5, 1,0, 1,5 e 2,0 g/L de Al (OH)3 (etapa 2) foram avaliadas quanto à qualidade do lodo digerido e produção de biogás. Na etapa 1, para as proporções de 50, 75 e 100% de LQ as remoções de SV foram de 10,1, 10,7 e 7,1%, respectivamente. As remoções de DQO também responderam negativamente em presença do LQ, chegando a 35% e praticamente nulas nas proporções de 25, 75 e 100%, respectivamente. Os resultados do teste BMP (Biochemical Methane Potential) mostraram que as proporções de 25, 75 e 100% LQ causaram níveis de inibição na ordem de 30, 38 e 83% na produção de metano em relação ao reator controle ao final de 31 dias, reafirmando os efeitos inibidores causados pelo LQ. Na etapa 2, as doses de Al (OH)3 aplicadas não provocaram maiores efeitos na taxa de remoção de SV em relação ao controle. Para nenhum tratamento houve remoção satisfatória de SV, com máximo de 13% no reator controle. Quanto às remoções de DQO, foram observadas alterações devido à presença do alumínio. A remoção máxima de 52,5% foi observado no reator controle, decrescendo para 42,4, 37,1, 39,2, 39,6% de acordo respectivas doses aplicadas de 0,5, 1,0, 1,5 e 2,0 g/L Al (OH)3. Calculada em relação ao reator com dose de 0,5 g/L e produção máxima de 14,5 NmL CH4/g SV, a inibição para as doses 1,0, 1,5 e 2,0 g/L Al (OH)3 foi de 78,6, 63,4 e 80%, respectivamente ao final de 39 dias. Efeitos de aclimatação também foram observados para as doses de 1,0 e 2,0 g/L, com claras fases de adaptação e recuperação da produção ao nível da atividade do inóculo utilizado no experimento. / Anaerobic digestion of sewage sludge has been widely applied, mainly due to the potential for energy production by methane generation. However, processes of inhibition / toxicity in the methanogenic activity are reported in the presence of sludge generated by the addition of aluminum-based coagulants and polymers. Therefore, the present study had as objective to evaluate the inhibition in the digestion of the mixed sludge (LM), mixing ratio of 1 (v / v) of the primary and biological sludge (activated sludge), coleted in the ETE Brasilia Sul due to chemical sludge (LQ) (aluminum sulphate as coagulant) and the individual effect of aluminum as Al (OH)3. Batch experiments were conducted in 1 L flasks in mesophilic conditions. Proportions of 0, 25, 50, 75 and 100% of LQ (step 1) and doses of 0, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 g/L of Al (OH)3 (step 2 ) were evaluated for the quality of digested sludge and methane production. In step 1, the proportions of 50, 75 and 100% LQ removed SV for 10.1, 10.7 and 7.1%, respectively. COD removals also responded negatively to LQ, reaching 35% and practically null in proportions of 25, 75 and 100%, respectively. The results of the BMP (Biochemical Methane Potential) test showed that proportions of 25, 75 and 100% LQ caused levels of inhibition for methane production of 30, 38 and 83% compared to the control reactor in 31 days, reaffirming the inhibitory effects caused by LQ on anaerobic digestion. In step 2, aluminum applied doses did not cause greater effects in the SV removal compared to control. For any treatment SV removal was satisfactory, with a maximum of 13% for the control reactor. Regarding the removal of COD, the effect of aluminum was clearly observed. The maximum removal of 52.5% was observed in the control reactor, decreasing to 42.4, 37.1, 39.2, 39.6% for the respective applied doses of 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 g/L Al (OH)3. Compared to the reactor at a dose of 0.5 g / L and maximum production of 14.5 NmL CH4 / g SV, inhibition following the doses of 1.0, 1 , 5 and 2.0 g / L Al (OH)3 were 78,6, 63,4 and 80% respectively at the end of 39 days. Acclimation effects were also observed for the doses of 1.0 and 2.0 g / L, with clear adaptation phases and recovery of the production at the inoculum activity level over the experiment.