Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-01-22T18:08:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO V. DEFINITIVA_ DEPOSITO.pdf: 2292312 bytes, checksum: 7ef8fd219a821e61d3920089ef075fe5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-22T18:08:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO V. DEFINITIVA_ DEPOSITO.pdf: 2292312 bytes, checksum: 7ef8fd219a821e61d3920089ef075fe5 (MD5) Previous issue date: 2015-03-02 / Diante da atual necessidade de fontes alternativas de energia associadas à prática de ações de melhoria ambiental, a biomassa residual ganhou espaço e importância no setor energético, em razão da sua grande disponibilidade e o melhor custo-benefício para as reais condições nacionais. Nessa perspectiva, no presente trabalho objetivou-se avaliar o processo de digestão anaeróbia a partir da manipueira (resíduo tóxico e altamente poluente obtido a partir do processamento da mandioca) e do lodo oriundo de Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), visando obter as melhores condições de produção de biogás, bem como definir, qualitativa e quantitativamente, a composição química do biogás produzido, especialmente quanto aos teores de metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2). Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Microbiologia Industrial da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) e no Laboratório de Combustíveis e Energia da Universidade de Pernambuco (POLICOM/ UPE), e foram divididos em cinco etapas: obtenção do substrato e do inóculo utilizados nesse trabalho; caracterização do substrato e do inóculo obtidos; estruturação e implantação de 64 sistemas de digestão anaeróbia em batelada, produzidos em frascos de penicilina de 100 mL, variando quanto ao uso da manipueira (in natura ou com enzima), quanto à concentração substrato/inóculo (% m/m) e quanto ao tipo de inóculo utilizado (lodo primário ou secundário); análise do biogás produzido no processo quanto à sua composição química; e por fim, quantificação estimada do volume do biogás gerado. Dentre os sistemas estudados, verificou-se que, de forma geral, aqueles produzidos com manipueira in natura apresentaram maior rendimento quanto à produção de metano, com o sistema composto por 80% de manipueira in natura e 20% de lodo primário, obtendo a maior produção na geração de biogás rico em CH4 num menor período de tempo, com resultados de produção que chegaram a 81,41% (mol/mol) aos 48 dias, seguido do sistema composto por 70% de manipueira in natura e 30% de lodo primário (% m/m) que apresentou rendimento de 70,50% aos 66 dias e posteriormente de 86,80% aos 129 dias. / Given the current need for alternative energy sources associated with the practice of environmental improvement actions, the residual biomass gained great importance in the energy sector, because of its wide availability and the best value for money on the actual national conditions. In this perspective, this study aimed to evaluate in the anaerobic digestion process from cassava (toxic and highly polluting waste obtained from cassava processing) and Sewage Treatment Plant (STP) sludge in order to optimize the biogas production conditions and to define the chemical composition of biogas, qualitatively and quantitatively, especially for the levels of CH4 and CO2. The experiments were carried out at in the Industrial Microbiology Laboratory of the Federal University of Pernambuco (UFPE) and the at Fuel and Energy Laboratory, University of Pernambuco (POLICOM / UPE), and were divided into five steps: - the obtaining the substrate and the inoculum used in this study ; - the characterization of substrate and inoculum obtained; - the structuring and implementation of 64 anaerobic digestion system batch, consisting a 100 mL penicillin bottles, varying on the use of cassava (fresh or with enzyme), the concentration of substrate / inoculum (% m/m) and on the type a inoculum (primary or secondary sludge); -biogas produced in the analysis process for their chemical composition; and finally quantifying the estimated volume of biogas generated. Among the systems studied it was found that, in general, those produced with fresh cassava showed higher efficiency in methane concentration, comprising 80% of fresh cassava and 20% primary sludge, obtaining the best result generating concerning the CH4 biogas in a shorter period of time, producing results that reached 81.41% (mol/mol) 48 days. The second best was, composed of 70% of cassava fresh and 30% of primary sludge (% m/m) which showed yield of 70.50% CH4 at 66 days and after of 86.80% at 129 days.

O presente trabalho foi realizado em duas fases. Na primeira, foram estimados os efeitos produzidos nos decantadores primários de uma ETE, após receber resíduo da ETA-SC, que utiliza sulfato de alumínio como coagulante. Foram realizados ensaios em colunas de sedimentação, onde os parâmetros SST, SSV, cor, turbidez, DQO, coliformes totais, Escherichia coli e parasitas, pesquisados no sobrenadante, diminuíram com o aumento da quantidade de resíduo adicionado. Com relação aos sedimentos obtidos nas colunas de sedimentação, foi encontrada maior quantidade de ST e menor resistência específica nos lodos provenientes das colunas que receberam os resíduos da ETA-SC. No teste de atividade metanogênica, a concentração molar de metano foi reduzida nos sistemas que receberam resíduo da ETA-SC, influenciando negativamente no desenvolvimento dos microrganismos metanogênicas. As espécies de microrganismos do gênero Methanothrix sp foram inibidas, sendo encontradas em maior número no frasco-reator controle e em menor quantidade a medida que se aumentou a quantidade do resíduo adicionado. Nesta etapa foi constatado que o resíduo da ETA-SC poderá apresentar interferências negativas sobre a digestão anaeróbia do lodo produzido em decantadores primários de uma ETE. Na segunda fase, na estação piloto, composta de lagoa de aeração seguida de lagoa de sedimentação, que recebeu resíduo da ETA-Fonte, que utiliza cloreto férrico como coagulante, foi verificado que tal resíduo melhorou a qualidade do efluente em termos de DQO, DBO, SST, turbidez, cor, amônio, nitrato, NTK e fosfato total. Os parâmetros ST, SDT, cloreto, nitrito, condutividade e pH não apresentaram diferenças significativas. Em relação ao exame microscópico não houve influências negativas no licor misto das lagoas de aeração. O lodo formado nas lagoas de sedimentação piloto apresentou-se em maior quantidade na lagoa que recebeu resíduo da ETA-Fonte. Neste lodo a resistência específica a filtração foi menor em comparação ao lodo da lagoa que não recebeu resíduo da ETA-Fonte. A desidratação deste lodo por centrifugação necessitou menor quantidade de polieletrólito. Baseado neste estudo não foi verificado interferências que possa impedir o lançamento do resíduo da ETA-Fonte na ETE-Araraquara. / This work was carried out in two phases. Effects of disposing the residues from a water treatment plant - ETASC, which uses alum as primary coagulant on the primary settling tanks was evaluated in the first one. Sedimentation tests using column indicated that parameters such as TSS, VSS, colour, turbidity, COD, total coliformes totais, Escherichia coli e parasites in the supernatant decreased with the increase of the amount of the water treatment wastes added to the column. With relation to the sediments produced in the column, it was found great amount of TS and lower specific solids resistance in those generated in the columns where the water treatment plant residues-WTPR were used. Molar concentration of methane was reduced in the tests performed with the sediments produced with water treatment plant residues and thus, altering negatively the development of methanogenic organisms. The growth of species of microorganism of genera Methanothrix sp was inhibited, which were found in great number in the control flask (with out WTPR) and in lower number as it was increased the amount of WTPR added to the column. It was observed that the WTPR generated in the city water treatment plant may interfere in the anaerobic digestion of sludge produced in primary settling tanks of a wastetreatment plant. A continuous pilot plant was operated in the second phase, which consisted of two aerated lagoon each one followed by a settling lagoon. Waste and WTPR from a watter treatment plant which ferric chloride were fed in one of the systems. It was observed that the use of WTPR improved the effluent quality of the settling lagoon evaluated in terms of COD, BOD, TSS, turbidity, color, ammonium, nitrate, TKN and total phosphate. Some parameters, such as TS, TDS, chloride, nitride, conductivity and pH did not present significant differences in both systems. Microscopic examinations indicated that no influence resulted in the aerated lagoon mixed liquor. A higher amount of sludge was formed in the lagoon system which received the WTPR. The specific resistance to filtration of this sludge was lower than that formed in the lagoon system with out WTPR addition. When dewatering both sludges, that one produced with the addition of WTPR required less amount of polymer. It was concluded that the WTPR produced in the water treatment plant of Araraquara may be disposed in the city wastewater treatment plant.

Este estudo procurou investigar a utilização de polímeros para condicionamento de lodo de ETE para desidratação em filtro prensa de placa e verificar as eventuais vantagens em relação ao condicionamento com cal e cloreto férrico. Para isso foram realizadas pesquisa bibliográfica, consulta a fornecedores de polímeros e de equipamentos e trabalhos experimentais em laboratório e em escala piloto com lodo gerado nos digestores anaeróbios da ETE Barueri da SABESP que mostrava interesse em fazer o condicionamento do lodo com polímeros. Atualmente, na ETE Barueri o condicionamento de lodo é feito com cal e cloreto férrico, com dosagens em torno de 25% e 10% respectivamente e a desidratação em filtro prensa de placas, com tempo de ciclo de 4 horas, produz tortas com 40% de teor de sólidos e densidade de 1,20 kg/L. Nos experimentos foram utilizados polímeros catiônicos de alto peso molecular. O equipamento piloto utilizado foi um filtro prensa de placa do tipo membrana diafragma com dez placas de 800 x 800 mm. Nos ensaios do filtro prensa piloto, com a utilização de polímero em pó para o condicionamento de lodo, indicou-se uma redução nos custos de produtos químicos consumidos em relação ao condicionamento com cal e cloreto férrico. O condicionamento com polímero em pó e cloreto férrico, com dosagens respectivamente de 4,83 kg/ton e 6,3%, resultou numa torta com teor de sólidos de 31% e densidade de 1,13 kg/L. Já o condicionamento feito somente com polímero em pó, com dosagem de 5,38 kg/ton, resultou numa torta com teor de sólidos de 30% e densidade de 1,08 kg/L, porém apresentou problemas na soltura das tortas. A utilização de polímeros permitiu trabalhar em taxas iniciais de filtração mais altas, resultando num tempo de filtração em torno de 120 minutos, implicando em tempos de ciclo mais curtos. / This study investigated the utilization of polymers for the conditioning of the sludge generated at Wastewater Treatment Plants (WTP) for dewatering at filter presses, verifying the eventual advantages in comparison with the conditioning with lime and ferric chloride. Specific bibliography was researched, polymer and equipment suppliers were consulted and experimental studies were carried out at the laboratory and in a pilot scale. The sludge was generated at the anaerobic digesters of Barueri WTP operated by SABESP which has shown interest in this method. Currently, at Barueri WTP the sludge conditioning is performed with lime and ferric chloride at dosages around 25% and 10%, respectively. The dewatering is processed by filter presses during a cycle period of 4 hours, producing cakes with 40% of solids and a density of 1,20 kg/L. The experimental studies were carried out with high molecular weight cationic polymers. The pilot equipment consisted of a filter press with a diaphragm membrane with 10 plates measuring 800 x 800 mm each. During the tests at the pilot filter press, when dry polymers for sludge conditioning were utilized, it was verified that the cost of chemical products consumed was reduced in comparison with the conditioning with lime and ferric chloride. The sludge conditioning with dry polymers and ferric chloride at respective dosages of 4,83 kg/ton and 6,3% resulted in cakes with 31% of solids and density of 1,38 kg/L. On the other hand, the sludge conditioned only with dry polymers at a dosage of 5,38 kg/ton resulted in cakes with 30% of solids and density of 1,08 kg/L, but the cake release from the plates was difficult. The utilization of polymers allowed higher initial filtration rates resulting in a 120 minute filtration period with a consequent reduction of the cycle time.

Este estudo procurou investigar a utilização de polímeros para condicionamento de lodo de ETE para desidratação em filtro prensa de placa e verificar as eventuais vantagens em relação ao condicionamento com cal e cloreto férrico. Para isso foram realizadas pesquisa bibliográfica, consulta a fornecedores de polímeros e de equipamentos e trabalhos experimentais em laboratório e em escala piloto com lodo gerado nos digestores anaeróbios da ETE Barueri da SABESP que mostrava interesse em fazer o condicionamento do lodo com polímeros. Atualmente, na ETE Barueri o condicionamento de lodo é feito com cal e cloreto férrico, com dosagens em torno de 25% e 10% respectivamente e a desidratação em filtro prensa de placas, com tempo de ciclo de 4 horas, produz tortas com 40% de teor de sólidos e densidade de 1,20 kg/L. Nos experimentos foram utilizados polímeros catiônicos de alto peso molecular. O equipamento piloto utilizado foi um filtro prensa de placa do tipo membrana diafragma com dez placas de 800 x 800 mm. Nos ensaios do filtro prensa piloto, com a utilização de polímero em pó para o condicionamento de lodo, indicou-se uma redução nos custos de produtos químicos consumidos em relação ao condicionamento com cal e cloreto férrico. O condicionamento com polímero em pó e cloreto férrico, com dosagens respectivamente de 4,83 kg/ton e 6,3%, resultou numa torta com teor de sólidos de 31% e densidade de 1,13 kg/L. Já o condicionamento feito somente com polímero em pó, com dosagem de 5,38 kg/ton, resultou numa torta com teor de sólidos de 30% e densidade de 1,08 kg/L, porém apresentou problemas na soltura das tortas. A utilização de polímeros permitiu trabalhar em taxas iniciais de filtração mais altas, resultando num tempo de filtração em torno de 120 minutos, implicando em tempos de ciclo mais curtos. / This study investigated the utilization of polymers for the conditioning of the sludge generated at Wastewater Treatment Plants (WTP) for dewatering at filter presses, verifying the eventual advantages in comparison with the conditioning with lime and ferric chloride. Specific bibliography was researched, polymer and equipment suppliers were consulted and experimental studies were carried out at the laboratory and in a pilot scale. The sludge was generated at the anaerobic digesters of Barueri WTP operated by SABESP which has shown interest in this method. Currently, at Barueri WTP the sludge conditioning is performed with lime and ferric chloride at dosages around 25% and 10%, respectively. The dewatering is processed by filter presses during a cycle period of 4 hours, producing cakes with 40% of solids and a density of 1,20 kg/L. The experimental studies were carried out with high molecular weight cationic polymers. The pilot equipment consisted of a filter press with a diaphragm membrane with 10 plates measuring 800 x 800 mm each. During the tests at the pilot filter press, when dry polymers for sludge conditioning were utilized, it was verified that the cost of chemical products consumed was reduced in comparison with the conditioning with lime and ferric chloride. The sludge conditioning with dry polymers and ferric chloride at respective dosages of 4,83 kg/ton and 6,3% resulted in cakes with 31% of solids and density of 1,38 kg/L. On the other hand, the sludge conditioned only with dry polymers at a dosage of 5,38 kg/ton resulted in cakes with 30% of solids and density of 1,08 kg/L, but the cake release from the plates was difficult. The utilization of polymers allowed higher initial filtration rates resulting in a 120 minute filtration period with a consequent reduction of the cycle time.

The growing need for wastewater treatment and control of disposal of sludge, residues and waste of agricultural production (mainly of pigs) worries the society because of the major environmental impacts that the improper disposal may result. Because of this and targeting the possibility of power generation through an anaerobic digestion system, with the reuse of this waste, this study aims to quantify and qualify the generation of biogas from the anaerobic digestion in different substrates derived from an Company active in different segments (primary production, chicken and poultry slaughterhouses and dairy industry) of the countryside of Rio Grande do Sul. There were performed six experiments in the Bioreactor Laboratory of Univates University Center, by using reactors of one liter, which were filled with 600 mL of different substrates at various concentrations of each substrate and in bench scale, and after filled, the reactors were kept in greenhouse under temperature control at 35°C. Performed through batch processes, the biogas generated in each experiment was quantified by using a device developed by the laboratory itself. The methane present in this biogas was quantified by a specific sensor called Advanced Gasmetter, of the company PRONOVA AnalysetechnichGmbH&Co. Different results were obtained for each mixture of substrates; the largest amount of biogas was 13.282,72 mL, observed in sample 1 of the VI experiment, which also showed the greatest concentration of methane, that was 8.897,72 mL. It was possible to verify that the cellulosic casing and the float sludge are great increment for increasing the production of biogas and consequently methane in the digestion process. The quantification of substrates also presented an satisfactory volume for possible construction of a digester in full scale aiming the energy generation. / A crescente necessidade pelo tratamento de efluentes e controle da destinação de lodo, resíduos e dejetos da produção agrícola (principalmente de suínos), preocupa a sociedade em razão dos grandes impactos ambientais que a inadequada destinação pode acarretar. Em razão disso e visando a possibilidade de geração de energia através de um sistema de biodigestão anaeróbia, com o aproveitamento desses resíduos, que este estudo visa quantificar e qualificar a geração de biogás proveniente da biodigestão anaeróbia em diferentes substratos provenientes de uma empresa atuante em diferentes segmentos (produção primária, abatedouros de aves e suínos e indústria de laticínios) no interior do Rio Grande do Sul. Foram realizados seis experimentos junto ao Laboratório de Biorreatores do Centro Universitário Univates, utilizando reatores de um litro, os quais foram preenchidos com 600 mL de diferentes substratos, em diversas concentrações de cada substrato e em escala de bancada, sendo que após preenchidos, os reatores eram mantidos em estufa sob controle de temperatura a 35ºC. Realizado por meio de processos por batelada, o biogás gerado em cada experimento foi quantificado utilizando um aparelho desenvolvido pelo próprio laboratório. O metano presente nesse biogás foi quantificado através de um sensor específico denominado Advanced Gasmetter, da empresa PRONOVA Analysetechnich GmbH & Co. Foram obtidos diferentes resultados para cada mistura de substratos, sendo que a maior quantidade de biogás foi de 13.282,72 mL, verificada na amostra 1 do experimento VI, a qual também apresentou a maior concentração de metano que foi de 8.897,72 mL. Foi possível verificar que a tripa celulósica e o lodo flotado são ótimos incrementos para aumentar a produção de biogás e consequentemente metano no processo de biodigestão. A quantificação dos substratos também apresentou um volume satisfatório para possível construção de um biodigestor em escala real visando a geração de energia.

Submitted by Simone Souza (simonecgsouza@hotmail.com) on 2017-10-16T11:52:55Z No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Ricardo de Sousa Carneiro.pdf: 3249963 bytes, checksum: 5a05cf20b4818f8fee9d578fe63e013a (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-11-07T13:25:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Ricardo de Sousa Carneiro.pdf: 3249963 bytes, checksum: 5a05cf20b4818f8fee9d578fe63e013a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-07T13:25:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Ricardo de Sousa Carneiro.pdf: 3249963 bytes, checksum: 5a05cf20b4818f8fee9d578fe63e013a (MD5) Previous issue date: 2014-08-22 / Indústrias frigoríficas estão inseridas como o mais frequente empreendimento industrial em Mato Grosso justificado, principalmente, pela agropecuária ser a principal atividade econômica no Estado, tornando os abatedouros uma opção para agregar valor ao que aqui é criado, principalmente na produção de bovinos e aves. Intrínseco a indústria frigorífica está a geração de efluente, que precisa ser tratado antes da sua disposição no solo ou em corpos d’água. Lagoas de estabilização constitui o principal tipo de tratamento de efluente presente em frigoríficos no Estado. Este tipo de tratamento gera um resíduo semissólido denominado lodo. Este subproduto pode ser rico em nutrientes tornando-o um material que é denominado biossólido. Entretanto, para receber tal denominação o lodo de lagoas de estabilização deve apresentar características químicas e biológicas compatíveis com sua utilização. Estas características são também relevantes quanto à patogenicidade. No Brasil, a Resolução CONAMA 375/2006 estabelece parâmetros de concentração de microrganismos para utilização de lodo gerado em sistemas de tratamento de efluentes como fonte de nutrientes para o solo. Em Várzea Grande – MT um complexo de Indústrias Frigoríficas, instalado desde o fim dos anos 70, destinou seus efluentes gerados a um sistema de tratamento de efluentes composto por lagoas de estabilização contendo duas lagoas anaeróbias, uma lagoa facultativa e uma lagoa de maturação. Em janeiro de 2012 este tratamento de efluentes foi desativado e substituído por outro em outra área, o lodo presente no sistema foi reunido nas duas lagoas aeróbias objetivando sua estabilização, desidratação e inertização de patógenos. Diante deste contexto, este trabalho avaliou quali-quantitativamente o lodo acumulado das lagoas de estabilização do complexo de indústrias com vistas à disposição final no solo. Para tal, foram realizados dois estudos de batimetria, um em outubro de 2012 e outro em janeiro de 2014, a determinação das variáveis físico-químicas de SST, pH, DBO, Nitrogênio e Fósforo e a determinação das concentrações de Ovos de Helmintos, Coliformes Termotolerantes e Salmonellas junto ao segundo teste de batimetria. Por fim, conclui-se que o lodo reunido nas lagoas anaeróbias reduziu em aproximadamente 30% seu volume, possui concentração satisfatória de nitrogênio se comparado a outros materiais utilizados como biossólidos, porém pobre em fósforo realizando a mesma comparação. Está ausente de Salmonellas e possui alto teor de umidade, próximo de 98% e concentrações dos microrganismos coliformes termotolerantes e ovos de helmintos acima do permitido pela Resolução CONAMA 375/2006 o que inviabiliza, por hora, a sua utilização no solo. Também foi determinado, em função de formulações apresentadas na metodologia e das condições locais, que até fevereiro de 2015 o lodo possuirá umidade próxima de 70%. Sugestões para aceleração do desaguamento e inertização também estão presentes neste trabalho. / Slaughterhouses are inserted as the most frequent industrial enterprise in Mato Grosso justified mainly by agriculture is the main economic activity in the state, making slaughterhouses an option to add value to what is created here, especially in the production of cattle and poultry. Intrinsic to the slaughter industry is the generation of wastewater that must be treated prior to disposal in soil or water bodies. Stabilization ponds are the main type of treatment of this effluent in refrigerators in the state. This type of treatment generates a semisolid residue called sludge. This by-product can be rich in nutrients making it a material that is called biosolids. However, to receive this designation sludge stabilization ponds shall provide chemical and biological characteristics consistent with its use. These characteristics are also relevant as to pathogenicity. In Brazil, the CONAMA Resolution 375/2006 establishes parameters for concentration of microorganisms for use of sludge generated in wastewater treatment systems as a source of nutrients to the soil. In Várzea Grande – MT a complex of industries slaughter, installed since the late '70s, their effluents destined to a wastewater treatment system consisting of stabilization ponds containing two anaerobic ponds, a facultative pond and maturation pond. In January 2012 this treatment effluent was deactivated and replaced by another in another area, the sludge present in the system was assembled in both aerobic lagoons aiming its stabilization, dewatering and blanketing of pathogens. Given this context, this study evaluated qualitative and quantitatively the accumulated sludge from the waste stabilization ponds of complex industries with a view to disposal in soil. To this end, two studies bathymetry, one in October 2012 and another in January 2014, the determination of physico-chemical parameters of TSS, pH, BOD, COD, nitrogen and phosphorus concentrations and the determination of helminth eggs were performed , thermotolerant coliforms and Salmonella with the second test bathymetry. Finally, it is concluded that the sludge collected in anaerobic pounds reduced by approximately 30% in volume, has satisfactory nitrogen concentration compared to other materials used as biosolids, but poor in phosphorus performing the same comparison. Salmonella is absent and has high moisture content, around 98%, and concentrations of thermotolerant coliform microorganisms and helminth eggs above those permitted by CONAMA Resolution 375/2006 which prevents, for now, their use in soil. Was also determined according to the methodology presented formulations and local conditions, that until February 2015 the sludge possess humidity close to 70%. Suggestions for accelerated dewatering and blanketing are also present in this work.

O presente trabalho foi realizado em duas fases. Na primeira, foram estimados os efeitos produzidos nos decantadores primários de uma ETE, após receber resíduo da ETA-SC, que utiliza sulfato de alumínio como coagulante. Foram realizados ensaios em colunas de sedimentação, onde os parâmetros SST, SSV, cor, turbidez, DQO, coliformes totais, Escherichia coli e parasitas, pesquisados no sobrenadante, diminuíram com o aumento da quantidade de resíduo adicionado. Com relação aos sedimentos obtidos nas colunas de sedimentação, foi encontrada maior quantidade de ST e menor resistência específica nos lodos provenientes das colunas que receberam os resíduos da ETA-SC. No teste de atividade metanogênica, a concentração molar de metano foi reduzida nos sistemas que receberam resíduo da ETA-SC, influenciando negativamente no desenvolvimento dos microrganismos metanogênicas. As espécies de microrganismos do gênero Methanothrix sp foram inibidas, sendo encontradas em maior número no frasco-reator controle e em menor quantidade a medida que se aumentou a quantidade do resíduo adicionado. Nesta etapa foi constatado que o resíduo da ETA-SC poderá apresentar interferências negativas sobre a digestão anaeróbia do lodo produzido em decantadores primários de uma ETE. Na segunda fase, na estação piloto, composta de lagoa de aeração seguida de lagoa de sedimentação, que recebeu resíduo da ETA-Fonte, que utiliza cloreto férrico como coagulante, foi verificado que tal resíduo melhorou a qualidade do efluente em termos de DQO, DBO, SST, turbidez, cor, amônio, nitrato, NTK e fosfato total. Os parâmetros ST, SDT, cloreto, nitrito, condutividade e pH não apresentaram diferenças significativas. Em relação ao exame microscópico não houve influências negativas no licor misto das lagoas de aeração. O lodo formado nas lagoas de sedimentação piloto apresentou-se em maior quantidade na lagoa que recebeu resíduo da ETA-Fonte. Neste lodo a resistência específica a filtração foi menor em comparação ao lodo da lagoa que não recebeu resíduo da ETA-Fonte. A desidratação deste lodo por centrifugação necessitou menor quantidade de polieletrólito. Baseado neste estudo não foi verificado interferências que possa impedir o lançamento do resíduo da ETA-Fonte na ETE-Araraquara. / This work was carried out in two phases. Effects of disposing the residues from a water treatment plant - ETASC, which uses alum as primary coagulant on the primary settling tanks was evaluated in the first one. Sedimentation tests using column indicated that parameters such as TSS, VSS, colour, turbidity, COD, total coliformes totais, Escherichia coli e parasites in the supernatant decreased with the increase of the amount of the water treatment wastes added to the column. With relation to the sediments produced in the column, it was found great amount of TS and lower specific solids resistance in those generated in the columns where the water treatment plant residues-WTPR were used. Molar concentration of methane was reduced in the tests performed with the sediments produced with water treatment plant residues and thus, altering negatively the development of methanogenic organisms. The growth of species of microorganism of genera Methanothrix sp was inhibited, which were found in great number in the control flask (with out WTPR) and in lower number as it was increased the amount of WTPR added to the column. It was observed that the WTPR generated in the city water treatment plant may interfere in the anaerobic digestion of sludge produced in primary settling tanks of a wastetreatment plant. A continuous pilot plant was operated in the second phase, which consisted of two aerated lagoon each one followed by a settling lagoon. Waste and WTPR from a watter treatment plant which ferric chloride were fed in one of the systems. It was observed that the use of WTPR improved the effluent quality of the settling lagoon evaluated in terms of COD, BOD, TSS, turbidity, color, ammonium, nitrate, TKN and total phosphate. Some parameters, such as TS, TDS, chloride, nitride, conductivity and pH did not present significant differences in both systems. Microscopic examinations indicated that no influence resulted in the aerated lagoon mixed liquor. A higher amount of sludge was formed in the lagoon system which received the WTPR. The specific resistance to filtration of this sludge was lower than that formed in the lagoon system with out WTPR addition. When dewatering both sludges, that one produced with the addition of WTPR required less amount of polymer. It was concluded that the WTPR produced in the water treatment plant of Araraquara may be disposed in the city wastewater treatment plant.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:43:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Celia Regina Lucas Miara.pdf: 4383974 bytes, checksum: c59cd4d33b30dfef1ffbf4309bf08ab5 (MD5) Previous issue date: 2014-07-31 / The CONAMA 357/05 lays down the conditions and emission standards adopted for the control of effluent discharges in the receiving body. The sewage treatment systems seek to reduce the impact of the release of effluents into water bodies receiver, given this resolution. On the other hand, the sludge generated in sewage treatment plants has become a growing problem being considered as waste. This work aims to verify the feasibility of incorporating sludge sewage treatment plant (ETE) in the composition of traditional ceramics. For this sludge samples were collected at the ETE Verde SANEPAR in the city of Ponta Grossa-PR and clay Ceramic in the city of São Geronimo, Prudentópolis-PR. The sludge in the ETE Verde is subjected to a cleaning process, significantly reducing the concentration of pathogens in the waste. The sludge in the ETE Verde is subjected to a cleaning process, significantly reducing the concentration of pathogens in the waste. The process used is caleação, which promotes stabilization, thermal and chemical disinfection by the addition and mixing of the lime sludge to a percentage of 30% to 50% by dry weight sludge. For the characterization of silt and clay were analyzed X-ray diffraction, differential thermal and thermogravimetric analysis, fluorescence spectroscopy X-ray and particle size distribution were made. The compositions studied were made with additions of 5 to 50% by weight of the ceramic mass sludge. After mixing the sludge with clay, the samples were processed by uniaxial pressing and sintered at temperatures of 900°C, 1000°C e 1100°C. The sintered samples were characterized by measurements of bulk density, water absorption, apparent porosity, mechanical strength, X-ray diffraction and scanning electron microscopy. After verifying the feasibility of using sludge WWTP in ceramic body, these were processed by extrusion and sintered ceramics in the city of São Gerônimo, Prudentópolis-PR. The results showed that the addition of sludge to 15% of the mass of the clay meets all parameters recommended by current standards. / O CONAMA 357/05 determina as condições e padrões de emissão adotados para o controle de lançamentos de efluentes no corpo receptor. Os sistemas de tratamento de esgoto buscam diminuir o impacto do lançamento dos efluentes nos corpos d’água receptores, atendendo a esta Resolução. Por outro lado o lodo gerado nas estações de tratamento de esgoto tem se tornado um problema crescente sendo considerado como resíduo. Este trabalho busca verificar a viabilidade da incorporação do lodo de estação de tratamento de esgoto (ETE) na massa cerâmica para produção de blocos cerâmicos. Para isso, amostras de lodo foram coletadas na ETE Verde da SANEPAR no Município de Ponta Grossa-PR e de argila da Cerâmica São Gerônimo no Município de Prudentópolis-PR. O lodo na ETE Verde é submetido a um processo de higienização, reduzindo significativamente a concentração de patógenos no resíduo. O processo utilizado é a caleação, que promove a estabilização, desinfecção química e térmica através da adição e mistura da cal ao lodo numa porcentagem de 30% a 50% do peso seco de lodo. Para a caracterização do lodo e da argila foram realizadas análises de difração de raios X, análise térmica diferencial e termogravimétrica, espectroscopia de fluorescência de raios X e distribuição granulométrica. As composições estudadas foram feitas com adições de 5 a 50% em peso do lodo na massa cerâmica. Após a mistura do lodo com as argilas, as amostras foram conformadas por prensagem uniaxial e sinterizadas nas temperaturas de 900oC, 1000oC e 1100oC. As amostras sinterizadas foram caracterizadas por medidas de densidade aparente, absorção de água, porosidade aparente, resistência mecânica, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Após verificar a viabilidade do uso do lodo de ETE na massa cerâmica, essas foram conformadas por extrusão e sinterizadas na Cerâmica São Gerônimo no Município de Prudentópolis-PR. Os resultados mostraram que a adição do lodo até 15% da massa da argila atende a todos os parâmetros preconizados pelas normas vigentes.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:37:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THIAGO ALMEIDA.pdf: 1951296 bytes, checksum: bf380a7566d6ea6fb4b624ce27d6ffc0 (MD5) Previous issue date: 2015-05-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present work aimed to study the composting of the tobacco of the cigarettes smuggled mixed with industrial sewage sludge into five piles. In three piles were used wood shavings as bulking agents and other two piles, gardening pruning. During the process, were performed physical and chemical analysis (temperature, humidity, pH, C/N ratio, ash content), biological (seed germination index) and spectroscopic (Ultraviolet-Visible and Infrared). Furthermore, they were verified the granulometry of the waste (tobacco, gardening pruning and wood shavings) to see if the particle sizes thereof were within the recommended range for composting processes. It was observed that the granulometry of the residues were adequate for achieving composting. All piles had temperatures in the thermophilic stage considered ideal for the elimination of pathogens. Phytotoxicity tests and analyzes of the C/N ratio showed that the compounds were matured at 180 days of the process. The increase in the ash content of the compounds over the course of the composting time indicated the mineralization of organic matter. The results of the spectroscopic analysis indicated that the composting process has occurred properly for all piles, because showed the degradation of the simple structures and the formation of complex groups (humic substances). The ratios E2/E4 suggested that initially occurred lignin degradation in the piles studied and that, especially in the curing phase, occurred the formation of non-condensed aromatic structures linked to oxygen function. The results of the ratios E4/E6 indicated that the piles had final values of these ratios similar to those observed for humic acids of the soil. The infrared results showed absorptions in the region 1647-1652 cm-1, this being a characteristic of humic compost. The set of results indicates that the composting using the tobacco of the contraband cigarettes and industrial sewage sludge, in the conditions developed in this work, is an environmentally suitable alternative for the treatment/reuse as much tobacco as sewage sludge. / O presente trabalho teve como objetivo estudar a compostagem de tabaco de cigarros contrabandeados misturado a lodo de estação de tratamento de esgoto industrial em cinco leiras revolvidas. Em três leiras utilizaram-se cepilhos de madeira como agentes de volume e em outras duas, poda de jardinagem. Durante o processo, foram realizadas análises de físico-químicas (temperatura, umidade, pH, razão C/N, teor de cinzas), biológicas (índice de germinação de sementes) e espectroscópicas (Ultravioleta-Visível e Infravermelho). Além disso, verificaram-se as granulometrias dos resíduos (tabaco, poda de jardinagem e cepilhos de madeira) para saber se os tamanhos das partículas dos mesmos estavam dentro da faixa recomendada para processos de compostagem. Observou-se que as granulometrias dos resíduos estavam adequadas para a realização da compostagem. Todas as leiras apresentaram temperaturas na fase termofílica consideradas ideais para a eliminação de patógenos. Os testes de fitotoxicidade e as análises da razão C/N mostraram que os compostos estavam maturados nos 180 dias do processo. Ocorreram aumentos nos teores de cinzas dos compostos com o decorrer do tempo de compostagem, o que indicou a mineralização da matéria orgânica. Os resultados das análises espectroscópicas indicaram que o processo de compostagem estava ocorrendo de forma adequada para todas as leiras, pois demonstram a degradação de estruturas simples e a formação de grupos complexos (substâncias húmicas). As razões E2/E4 sugeriram que inicialmente ocorreu a degradação de lignina nas leiras estudadas e que, principalmente na fase de cura, ocorreu a formação de estruturas aromáticas não condensadas ligadas a funções oxigenadas. Os resultados referentes às razões E4/E6 indicaram que as leiras apresentaram valores finais destas razões semelhantes aos valores observados para os ácidos húmicos do solo. Os resultados de infravermelho demonstraram absorções na região de 1647 a 1652 cm-1, sendo isto uma característica de compostos humificados. O conjunto de resultados obtidos indica que a compostagem utilizando tabaco de cigarros contrabandeados e lodo de estação de tratamento de esgoto industrial, nas condições desenvolvidas neste trabalho, constitui-se como uma alternativa ambientalmente adequada para o tratamento/reaproveitamento tanto do tabaco quanto do lodo.