Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-23T07:06:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 243582.pdf: 2600153 bytes, checksum: ffc463fec8f5232e42091461282bd3b1 (MD5) / As lagoas de maturação são empregadas no tratamento terciário dos esgotos possibilitando o polimento do efluente tratado, sendo sua função principal a remoção de patogênicos. Porém, a remoção dos nutrientes contidos nos esgotos afluentes não é muito efetiva, razão pela qual o presente estudo objetiva obter a melhoria da remoção de amônia e fosfato via modificação da lagoa de maturação por meio de placas de PVC. As placas possibilitam o desenvolvimento de um biofilme, e este incorpora N e P em sua biomassa e/ou favorecem processos de nitrificação. Foram estudadas uma lagoa de maturação com placas de PVC (LMB), e uma lagoa convencional como controle (LM), ambas com volume útil de 7,60m3 e área superficial de 15,2m2 (profundidade de 0,5m, comprimento de 9,5m e 1,60m de largura). Os suportes na LMB foram colocados verticalmente e abaixo da superfície da água no sentido longitudinal da lagoa, totalizando 30m2 de área de suporte para aderência de biofilme, correspondente a duas vezes a área superficial da lagoa. Tanto LM quanto LMB foram operadas em paralelo, com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 10 dias e uma vazão de 31,7 L/h. Como afluente destas lagoas utilizou-se o efluente de uma lagoa facultativa piloto provida de chicanas (LF) com volume útil de 10,99m3, área superficial de 10,5m2 e profundidade de 1,05m., que operou sob um TDH de 5 dias e com uma vazão de 91,6 L/h. A LF foi alimentada com efluente proveniente da lagoa anaeróbia (LA) da ETE Continental de Florianópolis. Semanalmente "in situ", foram medidos oxigênio dissolvido, transparência por disco de Secchi e temperatura das lagoas (LF, LMB e LM). Em laboratório foram analisados os seguintes parâmetros: DBOt, DBOs, DQOt, DQOs, ST, STV, STF, SS, N-NH4+, N-NO2-, N-NO3-, P-PO43- Clorofila a, pH, alcalinidade total, coliformes totais e fecais, condutividade e turbidez. Foi efetuado estudo por microscopia ótica qualitativa para identificação de organismos em LF, LMB e LM. Realizou-se também um estudo de Fish, para a identificação de microrganismos do biofilme, bem como, perfis longitudinal/ horário e de estratificação térmica (variação nictemeral) em pontos determinados na LMB e LM. Ao logo do estudo a qualidade sanitária do efluente, medida por meio de indicadores de Coliformes fecais foi satisfatória. O sistema apresentou eficiência de 92,5% e 91,1% para LMB e LM, respectivamente. A eficiência na transformação de nitrogênio amoniacal foi de 53,5% (LMB) e 47,2% (LM). Como resultado do Fish foram encontradas raras células hibridizadas de Nitrospina sp. De um modo geral, a LMB apresentou resultados mais eficazes na remoção de patogênicos e na transformação de nitrogênio amoniacal. Os resultados indicam que, além de processos de evaporação e fixação de amônia, possivelmente houve também processo de nitrificação em LMB, fato que pode ser confirmado pela existência de Nitrospina sp. responsável pela nitrificação no biofilme. Os resultados obtidos na avaliação do perfil longitudinal e horário demonstraram que seria conveniente a realização de mais um perfil para uma avaliação pela ANOVA (análise de variância) com o intuito de determinar a hidrodinâmica das lagoas. No perfil nictemeral, para as diferentes profundidades, pode-se verificar que os fatores que influenciaram fortemente as condições de funcionamento das lagoas foram à temperatura e a intensidade solar. O desenvolvimento deste estudo permitiu um melhor entendimento dos fatores que interferem no processo de tratamento de esgoto sanitário através de lagoas de maturação.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-23T21:08:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 251731.pdf: 981472 bytes, checksum: 24c452908911127882f50da313ef49fb (MD5) / O trabalho teve como objetivo avaliar a utilização de filtros no polimento de efluentes de lagoas de estabilização para o tratamento de dejetos de suínos visando o reúso do efluente do filtro de pedras na irrigação. O filtro de areia (FA) em escala reduzida recebe parte do efluente de uma lagoa facultativa aerada e consiste na passagem dos líquidos afluentes em escoamento horizontal através de leito filtrante em areia grosseira. As dimensões do filtro são: 3 m de largura por 6 m de comprimento e 0,50 m de profundidade com 0,10 m de altura de folga. O volume útil é de 7,2 m3 e o meio filtrante é constituído de seixo rolado, em seu primeiro meio metro inicial e último meio metro final, e areia grosseira. A vazão média do FA foi de 1,8 m3/d. e a taxa hidráulica aplicada de 0,25 m3/m3.d. O filtro de pedras (FP) em escala real recebe o efluente de uma lagoa de maturação, consiste na passagem dos líquidos afluentes em escoamento horizontal através de leito filtrante de pedregulhos. Suas dimensões são: 7 m de largura por 20 m de comprimento e 0,60 m de profundidade com 0,20 m de altura de folga. O volume útil é de 56 m3 e o meio filtrante é constituído de seixo rolado (material facilmente encontrado na região de formato elíptico) de granulometria variada (30-300 mm). A vazão média do FP foi de 7,6 m3/d. e a taxa hidráulica aplicada de 0,14 m3/m3.d. A partir do monitoramento, verificou-se eficiências medianas de remoção de 13% de DBO5t no FP; 4% de DQOt no FP, sendo que o FA não obteve remoções de DBO5t e DQOt; 3% de N-NH3 no FA e 18% no FP; 6% de NTK no FA e no FP; 63% de SST no FA e 17% no FP; 25% de Clorofila a no FA e 36% no FP; 26% de Turbidez no FA e 24% no FP; 19% de Fósforo Total no FA e 22% no FP; 27% de E. Coli no FA e 18% no FP. O efluente da saída do FP obteve classificação C4-S2 e concentração de Sólidos Totais variando de 550-3800 mg/L, sendo não recomendada, a prática de reúso na irrigação.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-23T23:16:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 264566.pdf: 4364153 bytes, checksum: e6dae40bf26d7c8aedd840b09c118a52 (MD5) / Recentemente, o interesse na utilização de lemnáceas no polimento de lagoas de estabilização é decorrente da alta remoção de nutrientes e algas que ocorre nesses sistemas, além da biomassa gerada ser rica em proteína. O presente estudo foi composto de três experimentos realizados na Estação de Tratamento de Esgotos da CASAN - Florianópolis. Os dois primeiros foram desenvolvidos no Sistema de Reúso Piloto composto pelo sistema de tratamento com lemnáceas e tanques de cultivo de peixes. O terceiro foi realizado na Lagoa de Polimento com Lemnáceas. De modo geral, os resultados mostraram que as lemnáceas apresentaram desempenho satisfatório na remoção de agentes poluidores, tornando o efluente adequado para a prática de reúso em aqüicultura. As lemnáceas produzidas nos tanques de polimento foram utilizadas na alimentação dos peixes na forma seca e peletizada, sendo que a produção de biomassa foi influenciada pela temperatura. Os parâmetros zootécnicos mostraram que as lemnas peletizadas proporcionaram desempenho acima do esperado, similar aos peixes alimentados com ração. Através de análises econômicas comparativas, constatou-se que o uso de lemnas peletizadas na alimentação de tilápias cultivadas em sistema de reúso proporciona o dobro da rentabilidade ao produtor, em relação aos sistemas convencionais de cultivo. As análises microbiológicas da condição sanitária mostraram que os peixes estão de acordo com a legislação estabelecida sobre o regulamento técnico de padrões biológicos para alimentos. Com a utilização do teste de micronúcleos, foi observado que os peixes cultivados em efluente doméstico apresentam células micronucleadas, indicando que o efluente apresenta potencial genotóxico. Entretanto, através da análise de variância, não houve diferença entre os tratamentos empregados e o controle (água limpa), devido à baixa porcentagem de células micronucleadas encontradas. As análises histopatológicas realizadas através da contagem de brânquias indicam que o efluente causa algum tipo de dano aos peixes, devido à ocorrência de alterações branquiais como os aneurismas lamelares. Os resultados obtidos no presente estudo serão de grande valor para a realização de futuros projetos relacionados à sustentabilidade dos sistemas de tratamento de esgoto e produção de tilápias no país, constituindo um sistema piscícola auto-sustentável. Recently, the interests towards duckweed-based-ponds utilization are due to the fact that these systems present high nutrient and algae removal efficiencies, producing high protein biomass. The present work was developed at The Wastewater Treatment Plant from Florianópolis (Casan) and divided into three trials. The first and second trials were conducted at the Pilot Reuse System and the third one, at the Duckweed Polishing Pond. The results obtained have shown that duckweeds presented a satisfactory pollutants removal, reaching adequate criteria for aquaculture. Duckweed biomass was collected and fed to tilapias in the dried and pelletized forms, however, the biomass production was influenced by the temperature. Fish performance was measured and it was observed that fish fed pelletized duckweed have shown great performance, similar to fish fed ration. Through economical comparative analysis it can be affirmed that tilapias farming in reuse systems fed duckweeds promotes twice as the profit usually obtained in conventional systems. Microbiological analysis confirmed that fish is free of pathogenic organisms, according to the food legislation criteria applied. Toxicology tests have shown that fish presented micronuclei cells and the wastewater caused genotoxic effects into their bodies. However, through analysis of variance it was concluded that micronuclei cells were in low frequency, presenting no statistical difference from fish farmed in clean water. Histopathological analysis using gills as an indicator, have shown that the effluent is somehow harmful due to the damage found in fish gills. These results will be relevant for future projects related to wastewater treatment and tilapia farming sustainability. The reuse of the effluent from duckweed based ponds in fish farming is a feasible alternative, because it can reduce the environmental impact caused by the domestic wastewater treatment, producing high protein feed.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-24T09:14:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 267848.pdf: 13764050 bytes, checksum: 5833a7ff42d1ad33a8d3228b68149305 (MD5) / O tratamento do lixiviado de aterro sanitário representa um grande desafio, tendo em vista a variação de suas características em função da heterogeneidade dos resíduos dispostos e da idade do aterro. Assim, o emprego de alternativas que minimizem esses danos torna-se necessário, sendo no Brasil, largamente utilizado o sistema de lagoas de estabilização para o tratamento desses efluentes. Objetivando investigar a dinâmica dos microrganismos durante o processo biológico de tratamento de lixiviado e a correlação destes com os parâmetros físico-químicos, desenvolveu-se o presente estudo em uma estação piloto de tratamento de lixiviado de aterro sanitário, localizada na Universidade Federal de Santa Catarina, composta por 3 lagoas de estabilização em série: lagoa 1 (L1), lagoa 2 (L2) e lagoa 3 (L3), sendo L1 anaeróbia e L2 e L3 aeróbias. As lagoas foram monitoradas durante 13 meses (agosto/2007 a outubro/2008), sendo este período dividido em duas etapas: Etapa I (período sem aeração em L2 durante os meses de agosto/2007 a maio/2008) e Etapa II (período com aeração em L2 durante os meses de agosto a outubro de 2008). Amostras foram coletadas em pontos pré-determinados e submetidas às análises microbiológicas através da técnica de Hibridização Fluorescente in situ (FISH), Reação em Cadeia da Polimerase (PCR), sequenciamento e análise filogenética. Para a identificação taxonômica do fitoplâncton, amostras frescas foram analisadas e fixadas com lugol acético. Os parâmetros físico-químicos avaliados foram: temperatura (°C), pH, OD (mg/L), ORP (mV), condutividade (mS/cm), DQO total e solúvel (mg/L), DBO (mg/L), amônia (mg/L), sólidos suspensos (mg/L) e clorofila a (µg/L). Para o sistema de lagoas as seguintes eficiências de remoção foram encontradas: 57% DQO Total; 54% DQO solúvel; 83% DBO; 82% N-NH3. A aplicação da análise fatorial dos componentes principais (ACP) na interpretação dos resultados evidenciou que para o efluente de L2 e de L3, as variáveis OD, clorofila a e pH tiveram efeito importante na variância; e, para o efluente de L1 e de L3 o componente principal foi DQO total. Além disso houve estratificação para a clorofila a e OD, quando analisados os perfis verticais e horizontais. Na análise ao longo do dia, verificaram-se oscilações horárias para a maioria dos parâmetros, refletindo na qualidade do efluente de cada lagoa. A avaliação da comunidade planctônica apresentou baixa riqueza de espécies, com predominância de Chlamydomonas sp. (densidade relativa acima de 50% e freqüência de 100%) na Etapa I e diminuição do fitoplâncton na fase inicial da Etapa II, com consequente substituição das algas por grupos de ciliados. Pela técnica de FISH observou-se, em L1, a predominância de Planctomycetales e Verrucomicrobiales, presença de bactérias sulfato-redutoras, baixa ocorrência de Archae bactérias, rara ocorrência de bactérias nitrificantes e nenhuma ocorrência de organismos Anammox. Através do sequenciamento e análise filogenética realizados em L1 e L2, foi constatada a presença de Pseudomonas sp. e do filo Planctomycetes, respectivamente. O sistema apresentou eficiências satisfatórias de remoção, mesmo com as variações climáticas nas diferentes etapas do tratamento, no entanto necessita de tratamentos complementares para melhoria da qualidade do efluente final, conforme as condições exigidas pela Legislação Ambiental (CONAMA 357/2005) quanto ao seu lançamento em corpos d'água.

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

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

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-04-15T13:16:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337907.pdf: 4159554 bytes, checksum: 3d454fd7df28630e37a941148dbd74bd (MD5) Previous issue date: 2015 / Nesta pesquisa avaliou-se o desempenho de um sistema de tratamento biológico para lixiviado de um aterro sanitário em escala real com foco em duas lagoas anaeróbias operadas em série, seguidas por um sistema de lodos ativados e uma lagoa facultativa. O objetivo do estudo foi avaliar a eficiência deste sistema biológico através do monitoramento de variáveis físico-químicas, ensaios de toxicidade e ensaios moleculares das frações líquidas afluentes e efluentes durante dois anos. As coletas foram realizadas ao longo de quinze dias, seguidas de análises laboratoriais para caracterização dos diferentes pontos de coleta ao longo de duas lagoas anaeróbias. A eficiência de remoção de matéria orgânica observada para as lagoas anaeróbias foi de 50% para DBO5,47% para DQOTotal, 49% para COT, com valores residuais médios de 1446 ± 458, 2415 ± 750 e 897 ± 1020 mg.L-1, respectivamente ao final do tratamento anaeróbio. O melhor desempenho do sistema anaeróbio ocorreu no verão quando apresentou eficiência máxima de 38 e 60%para remoção de nitrogênio amoniacal e fósforo, com conteúdos residuais de 537 ± 252 e 9 ± 6 mg.L-1, respectivamente. Observou-seque em média o sistema anaeróbio apresentou concentrações de zinco(0,08 ± 0,06 mg.L-1), níquel (0,19± 0,25 mg.L-1) e Chumbo (0,07 ± 0,05mg.L-1) sempre abaixo dos padrões estabelecidos pela legislação brasileira. Verificou-se uma diminuição de apenas 41% da toxicidade na saída do tratamento anaeróbio, com valores médios de CE50,48 horas de 7%para final da lagoa anaeróbia 1(muito tóxico) e de 11% para o final do tratamento anaeróbio (lixiviado tóxico). Os ensaios nictemerais revelaram variações horárias distintas para as duas lagoas anaeróbias e o aumento da temperatura e do pH influenciou diretamente nos maiores valores do componente NTK dos diferentes estratos. Nos ensaios moleculares revelou-se que os principais agrupamentos de amplicons ocorreram nos meses de temperaturas elevadas, sendo observadas ainda diferenças na estrutura da comunidade microbiana entre os pontos de cada lagoa anaeróbia. A diversidade de espécies encontradas foi maior para as amostras obtidas no verão e no inverno e menor naquelas obtidas no outono. Os filos predominantes no presente estudo foram: Procariota, Bacteroidetes e Firmicutes. A Lagoa Anaeróbia 2 apresentou maior diversidade de espécies identificadas e os grupos encontrados estão associados à mineralização e depuração de componentes do lixiviado em processos anaeróbios. No presente estudo concluiu-se que as lagoas de estabilização anaeróbias do tratamento não foram suficientes para a depuração do lixiviados do aterro sanitário, o que justifica a adição de unidades de tratamento complementares.<br> / Abstract : This study evaluated the performance of areal-scale biological treatment system of leachate at a sanitary landfill with a focus on two anaerobic ponds operated in series, followed by a system of activated sludge and a facultative pond. The objective of the study was to evaluate the efficiency of this biological system by monitoring physical-chemical variables and conduct toxicity and molecular testing. Collections were made every two weeks, followed by laboratory analyses to characterize the different leachates. The organic material removal efficiency for the anaerobic ponds was 50% for BOD5, 47% for CODTotal and 49% for TOC, with average residual values of 1446 ± 458, 2415 ± 750 e 897 ±1020 mg.L-1 , respective to the final anaerobic treatmento. On average, in the summer, the anaerobic system had a maximum efficiency of 38% and 60% for removal of ammoniacal nitrogen and phosphorus, with residual contents of 537 ± 252 e 9 ± 6 mg.L-1, respectively. It was noted that on average the anaerobic system had concentrations of zinc (0,08 ±0,06 mg.L-1), nickel (0,19± 0,25 mg.L-1) and lead (0,07 ± 0,05 mg.L-1), always below the standards permitted by the Brazilian law. A decrease of only 41% of the output of the anaerobic treatment, was found, with average values of EC50,48hours of 7% for SLA1 (highly toxic) and of 11%for (toxic leachate). The nycthemeral tests revealed distinct hourly variations for the two anaerobic ponds and the influence of temperature and pH in the seasonality and increase of the NTK component of the different extracts. The results of the molecular DGGE tests revealed that the groupings of amplicons had greater similarity and intensity in the sample of the hotter months, with differences in the structure of the microbial community between the collection points of the anaerobic ponds influenced by the changes in season and environmental variables. The results of DNATotal sequencing also demonstrated that the change in the structure of the microbial communities and the diversity of the species found was higher in the summer and winter and lower in the autumn. The predominant phylogenetic types were: Prokaryote, Bacteroidetes and Firmicutes. Anaerobic pond 2 had a greater diversity of species identified and the groups found are associated to mineralization and depuration of leachate components present in the anaerobic processes. In this study it was concluded that the anaerobic stabilization ponds treatment were not sufficient for the clearance of leachate from the landfill, which justifies the addition of complementary treatment units .

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-19T22:03:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-20T00:58:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:17:49Z : No. of bitstreams: 1 182931.pdf: 10339358 bytes, checksum: 668501b0da3bd082f2d204a0f5a01a97 (MD5) / Os efluentes líquidos da suinocultura apresentam além de elevadas concentrações de material carbonáceo, altos teores de nitrogênio e fósforo. Basicamente, as tecnologias que são empregadas no tratamento dos dejetos de suínos caracterizam-se por armazenamento temporário seguido de aplicações no solo, ou pela seqüência de lagoas que tendem a estabilizar material carbonáceo e reduzir a colimetria, sendo que os nutrientes não são contemplados na sua totalidade, obtendo assim, uma série de transformações intermediárias ou remoções ocasionais. Faz-se necessário, portanto, a incorporação de técnicas que possam ser associadas aos sistemas consolidados e que promovam a maximização dos processos de transformação e remoção desses nutrientes. Dentro desta perspectiva, objetiva-se o pós-tratamento em efluentes de lagoas de estabilização de dejetos de suínos empregando a técnica conhecida como vertical constructed wetlands (BioFiltros com Macrófitas), em escalas laboratorial (colunas) e de campo (módulos piloto). O experimento de campo foi conduzido junto a uma fazenda de criação de suínos localizada na região oeste de Santa Catarina, onde cerca de 600 m3.d-1 de dejetos são gerados. Os dejetos são tratados por uma seqüência de 7 lagoas de estabilização (2 anaeróbias, 1 facultativa, 1 aerada e 3 de maturação), apresentando remoções médias de 94% para DQO, 72% para NH4-N, 83% para PO4-P e 72% para ST. Apesar das porcentagens de remoção, as concentrações de nitrogênio e fósforo permanecem elevadas para o lançamento ao ambiente (360 mg.L-1 e 63 mg.L-1, respectivamente). A unidade de pós-tratamento é composta por 4 módulos BioFiltros com Macrófitas (V = 4,92 m3; A = 7,59m2; profundidade = 0,90m, cada módulo), plantados com Typha spp, e alimentada 3 vezes ao dia (30 mm.d-1) com o efluente final das lagoas existentes, totalizando 230 L.d-1. Os módulos 1 e 3 foram preenchidos com o material filtrante composto pela areia 1 (d10 = 0,21mm; U = 2,14; K = 4,4.10-4 m.s-1; % de finos = 57%) e os módulos 2 e 4 pela areia 2 (d10 = 0,23mm; U = 6,00; K = 5,4.10-4 m.s-1; % de finos = 29%). A alta concentração de NH4-N afluente causou toxicidade às macrófitas, resultando em constantes trocas de indivíduos, sendo portanto as transformações e remoções ocorridas atribuídas aos fenômenos ocorridos junto ao material filtrante. A partir do 111o dia de operação os módulos com areia 1 apresentaram redução significativa do potencial de drenagem, indicando colmatação do material. Para os módulos com areia 2, a partir do 112o dia de operação obteve-se 58% de remoção de amônia, sendo que destes 42% deram-se através da nitrificação para uma carga média aplicada de 14 gNH4-N.m-2.d-1. A retenção de PO4-P nos BioFiltros com areia 2 variou de 52% a 66% para cargas aplicadas de 1,0 a 1,7 gPO4-P.m-2.d-1, respectivamente. Nas colunas, obteve-se nitrificação e retenção de PO4-P variando de 49% a 90% e de 59% a 96%, respectivamente. Apesar das satisfatórias remoções e transformações obtidas nas colunas e nos BioFiltros com areia 2, os valores absolutos permaneceram elevados, mostrando assim, a necessidade de se aumentar a área superficial dos módulos, identificar materiais filtrantes com maiores teores de Fe, Ca e Al, diminuir a concentração afluente de NH4-N por meio de reciclos e promover o desenvolvimento por completo das macrófitas, bem como, otimizar processos de remoção da matéria carbonácea e remoção das frações de sólidos no sistema de lagoas de estabilização existente.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-19T05:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T23:45:37Z : No. of bitstreams: 1 181420.pdf: 11483731 bytes, checksum: 367f1af3ef169fa54f096fde5625e8ab (MD5) / Este trabalho foi desenvolvido nesta Estação de Tratamento de Esgotos - ETE, da cidade de Balneário Camboriú, com o objetivo de avaliar a eficiência e do desinfetante Dióxido de Cloro (ClO2) em efluente tratado por lagoas de estabilização. Os estudos foram realizados em duas etapas. Na primeira etapa foi feita a avaliação da ETE através de parâmetros físico-químicos rotineiros, a eficiência do desinfetante na inativação dos microorganismos do grupo coliforme e a possibilidade da formação de subprodutos secundários da desinfecção. Foram realizados estudos no efluente bruto e no efluente tratado desinfetado para caracterização de subprodutos da desinfecção (DBP). Os Trihalometanos (THM), foi o DBP estudado e valor máximo encontrado foi 1,86 µg/L de clorofórmio e o valor mínimo de 0,3 µg/l de clorofórmio. Na segunda etapa, foram feitos testes de toxicidade para avaliar os efeitos do agente químico ClO2 nos microrganismos componentes da biota aquática do corpo receptor dos efluentes tratados, o Rio Camboriú. Para avaliação da toxicidade, foram coletadas amostras no efluente tratado e desinfetado e também em outros dois pontos à jusante da desinfecção, onde o efluente se mistura com águas de córregos e flui para o corpo receptor o Rio Camboriú.. Os bioensaios foram realizados com o microcrustáceo Daphnia magna e a bactéria luminescente Vibrio fischeri e os resultados mostraram que o efluente desinfetado apresentou toxicidade para os microrganismos estudados.