A presente pesquisa descreve o preparo, caracterização e aplicação de novos adsorventes aplicados ao tratamento de efluentes contendo corantes. Os adsorventes produzidos neste estudo foram: Carvão ativado produzido por pirólise assistida por micro-ondas (AMWCST), a partir de um lodo coletado em uma Estação de Tratamento de Efluentes de curtume; e, biomassa fúngica tratada termicamente (BTV) a partir do fungo Trametes sp SC-10, os quais foram caracterizados de acordo a suas propriedades de textura e química de superfície e foram aplicados na remoção de corantes em solução aquosa e efluentes. Nesta pesquisa também se avaliou a eficiência do processo combinado entre coagulação-floculação e adsorção usando o AMWCST. Em suas propriedades estruturais, o AMWCST apresentou uma área superficial BET de 491,0 m2 g-1 e um volume total do poro de 0,440 cm3g-1, com distribuição de tamanho de poro majoritariamente mesoporosa; entretanto o BTV apresentou baixa área superficial destacando-se a formação de mesoporos. Foram estudados os equilíbrios e cinéticas de adsorção e sua correlação com modelos empíricos, para os sistemas AMWCST/PA-210 (Preto Ácido 210), e VA-357(Vermelho Ácido 357) e BTV/ AA-161 (Azul ácido 161). Para os dois primeiros sistemas empregando carvão ativado, a isoterma de adsorção de Liu foi a que descreveu melhor os dados de adsorção com capacidades máximas de 1108 mg g-1 e 589,5 mg g-1 a 298 K para PA-210 e VA-357. Para os estudos cinéticos, o modelo de ordem fraccionário de Avrami foi o melhor modelo ajustado para os dados experimentais. A BTV no entanto, mostrou uma capacidade máxima de biossorção de AA-161 de 221,7 mg g-1 a 303 K. O modelo de Langmuir foi o modelo que melhor descreveu os dados experimentais de equilibrios de biossorção e o Modelo Fraccionário de Avrami foi o que melhor descreveu a cinética de biossorção para o corante. A eficiência de remoção do adsorvente AMWCST no efluente sintético simulado foi de 93,79% e do BTV em um efluente simulado similar ao do processo de acabamento molhado de couro foi de 89,47%, indicando que a BTV é também um bom biossorvente para o tratamento de efluentes industriais. Finalmente, enquanto ao estudo de combinação de processos de coagulação-floculação com adsorção usando o AMWCST, este mostrou resultados eficazes na remoção do corante PA-210, em efluentes do processo de acabamento molhado, obtendo 85,20% de remoção do corante em comparação com o carvão comercial, o qual apresentou 88,64%. Além disso, utilizando o AMWCST, obtiveram-se reduções de 68,44%, 13,44% e 42,81% para COT, sódio total e amônio. / The present research describes the preparation, characterization and application of new adsorbents for the treatment of effluents contaminated with dyes. An adsorbent was activated carbon produced by pyrolysis microwave-assisted (AMWCST), from a sludge collected at a tannery Treatment Plant; The other adsorbent was a thermally treated fungal biomass (BTV) from Trametes sp. SC-10 fungi, which were characterized according to their texture and surface chemistry properties and were applied in the removal of dyes in aqueous solution and effluents. In this research, the efficiency of the combined coagulation-flocculation and adsorption process using the AMWCST was also evaluated. As for the texture properties, the AMWCST presented a BET surface area of 491.0 m2g-1 and a total pore volume of 0.440 cm3g-1, with mesoporous pore size distribution; However, BTV presented low surface area, highlighting the formation of mesopores. As for adsorption equilibria and kinetics and their correlation with theoretical models, for the AMWCST / AB-210, and AR-357 and BTV/AB-161 systems. For the first two systems using activated carbon, the Liu adsorption isotherm was the model that best described the adsorption data with maximum capacities of 1108 mg g-1 and 589,5 mg g-1 at 298 K for AB- 210 and AR- 357. For the kinetic studies, the Avrami fractional order model was the best-fit model for the experimental data. BTV however, showed a maximum AB-161 biosorption capacity of 221.7 mg g-1 at 303K. The Langmuir model was the model that best described the experimental data of biosorption equilibria and the Avrami Fractional Model best described the kinetics of biosorption for the dye. The adsorption efficiency of the AMWCTS in the synthetic simulated effluent was 93.79% and the BTV in a simulated effluent similar to that of the wet-end process in the leather industry was 89.47%, indicating that BTV is also a good biosorbent for the treatment of industrial effluents. Finally, while studying the combination of coagulation-flocculation processes with adsorption using the AMWCST, it showed efficient results in the removal of the AB-210 dye in wet-end process effluents, obtaining 85.20% dye removal compared with commercial activated carbon, which had 88.64%. In addition, using AMWCST, reductions of 68.44%, 13.44% and 42.81% were obtained for TOC, total sodium and ammonium.

Mudanças climáticas podem afetar a distribuição espacial e temporal das variáveis hidrológicas, tendo como consequências alterações nos regimes de precipitação e vazão dos rios. Aumentos ou reduções no volume de escoamento de uma bacia hidrográfica podem, por exemplo, produzir danos aos ecossistemas, afetar a produção de alimentos, abastecimento de água, navegação e geração de energia. Atualmente buscam-se relações que permitam entender os processos de mudanças climáticas a fim avaliar os impactos e mitigá-los, assim como avaliar as incertezas inerentes ao processo de modelagem hidrológica de tais mudanças. Neste contexto este trabalho apresenta uma metodologia de quantificação e análise de incertezas para estudos de mudanças climáticas, tomando como estudo de caso a bacia hidrográfica do Rio Uruguai (BHRU) com área aproximada de 110,000 Km². Para tanto três fontes de incerteza foram analisadas e comparadas: o modelo hidrológico, técnicas de remoção de viés e modelos climáticos. O modelo hidrológico MGB-IPH foi avaliado quanto ao processo de parametrização, utilizando diferentes períodos de simulação para calibração: (i) Período de calibração 1 – MGB/P1: representando a série completa de observações de 1960-1990 com verificação no período de 1992-1999; (ii) Período de calibração 2 - MGB/P2: calibração em período seco e verificação de período de cheias (iii) Período de calibração 3 – MGB/P3: calibração em período característico de cheias e verificação de período de estiagem. Três diferentes técnicas de remoção de viés foram aplicadas para analisar o grau de incerteza que a escolha de um determinado método de correção pode agregar ao resultado final: (i) RV1 - Técnica de Mapeamento Quantil-Quantil; (ii) RV2 - Técnica de Escalonamento Linear e (iii) RV3 - Técnica Delta change. Os modelos climáticos globais (GMC’s) foram analisados quanto a sua estrutura, comparando projeções de cinco diferentes modelos: MPEH5 (ECHAM5/MPIOM), GFCM21 (GFDL-CM2.1), MRCGCM (MRI-CGCM2.3.2), HADCM3 (UKMO-HadCM3) e NCCCSM (CCSM3). Adicionalmente, também foram analisadas as projeções climáticas de cinco diferentes versões do modelo climático regional (RCM) ETA/CPTEC: CT20, CT40, LOW, MID e HIGH. Inicialmente os resultados das simulações provenientes de cada uma destas fontes foram comparados de maneira isolada e em seguida de maneira combinada. Portanto, a metodologia foi dividida em Etapa (1) e Etapa (2). A Etapa (1) teve por objetivo responder a seguinte pergunta: Qual dentre as fontes de incerteza selecionadas agrega maior variação ao resultado final? Ou seja, qual destas fontes propaga maior incerteza em termos de impactos de mudanças climáticas na BHRU? Os resultados obtidos por cada uma das fontes de incerteza foram comparados em termos de anomalias de vazões médias de longo período (QMLP), máximas e mínimas anuais. Na Etapa (2) foi realizada a análise total de incerteza, ou seja, a análise combinada dos resultados obtidos na Etapa (1). As anomalias de vazões foram apresentadas utilizando as curvas de distribuição acumulada (CDF’s) e a incerteza total expressa pela diferença entre os percentis 5% e 95%. Considerando os resultados obtidos para as vazões médias de longo período (QMLP), as fontes podem ser ordenadas de forma decrescente, em relção ao grau de incerteza que propagam: modelos climáticos globais > modelos climáticos regionais > técnicas de remoção de viés > modelo hidrológico. Para as vazões extremas os RCM’s apresentam as maiores variações de anomalias se comparadas às dos modelos hidrológicos e técnicas de remoção de viés, inclusive para ambos os extremos, máximos e mínimos. Esta variação se dá principalmente, pelos resultados de LOW e MID. Estas informações podem ajudar os gestores e tomadores de decisão no adequado gerenciamento e planejamento dos recursos hídricos sob condições de mudanças climáticas, assim como o entendimento da incerteza associada. / Climate change can affect the spatial and temporal distribution of hydrological variables, with the consequences of changes in precipitation regimes and river flows. Increase or decrease the flow of rivers, for example, can cause damage to ecosystems, affecting food production, water supply, navigation and power generation. Currently seeking to relationships that allow understand climate change processes in order to assess the impacts and mitigate them, and assess the uncertainties inherent in hydrologic modeling process of such climate change. This thesis aimed at the development of a methodology for quantification and analysis of uncertainties for climate change studies in hydrology , taking as a case study the basin of the Uruguay River (BHRU) with a drainage area near 110,000 km². For that three sources of uncertainty were analyzed and compared: the hydrologic model, bias removal techniques and climate models. The hydrological model MGB-IPH was evaluated for parameterization, using different simulation periods for calibration: (i) MGB /P1: full range with calibration period (1960-1990) and validate (1992-1999); (ii) MGB / P2: calibrated in the period of dry and validated in the flood season (iii) MGB/P3: calibrated in the period of floods and validated in the dry season. Three different bias correction methods were applied to analyze the degree of uncertainty that the choice of a particular method of correction can add to the final result: (i) RV1 - Quantil-Quantil Mapping; (ii) RV2 - Linear Scaling, and (iii) RV3 - Delta Change Technique. Global climate models (GMC's) were analyzed for their structure, comparing projections of five different models: MPEH5 (ECHAM5/MPI-OM), GFCM21 (GFDLCM2.1), MRCGCM (MRI-CGCM2.3.2), HADCM3 (UKMO-HadCM3) e NCCCSM (CCSM3). Additionaly, climate projections from five different versions of the regional climate model (RCM) ETA / CPTEC were also analyzed: CT20, CT40, LOW, MID e HIGH. Initially the simulation results from each of the sources of uncertainty were compared individually (single propagation) and then in a combined way (multi propagation). Therefore, the methodology was divided in Step (1) and Step (2). Step (1) aimed to answer: Which of the selected sources of uncertainty adds more variation to the final result? Which of these sources propagates greater uncertainty in terms of impacts of climate change on BHRU? The results for each of the sources of uncertainty were compared in terms of long-term mean flow (QMLP), maximum and minimum annual flow. In Step (2) total uncertainty analysis was performed, therefore the combined analysis of the results obtained in Step (1). The anomalies in discharge were presented using the cumulative distribution function (CDF's) and the total uncertainty expressed by the difference between the percentiles 5% and 95%. Throughout the application of the proposed methodology it was concluded that: (i) for the extremes (maximum and minimum) annual discharges the largest source of uncertainty are the projections of the RCM's, followed by the the bias removal technique and finally the hydrological model; (ii) for the QMLP the largest source of uncertainty are followed global climate models, then the regional climate models. This information can help managers and decision makers in the proper management and planning of water resources under climate change conditions, as well as the understanding of the associated uncertainty.

A contaminação do ambiente aquático e até mesmo da água de consumo por produtos farmacêuticos e de cuidados pessoais (PFCPs) é resultado das atividades antrópicas. Entre as tecnologias de tratamento de água, a filtração ecológica (modernização do termo filtro lento de areia) é atraente por ser um método natural de tratamento, de baixo custo e eficiência na remoção de patógenos e pode ser utilizada não só em grande escala, mas também domiciliar. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a aplicabilidade dos filtros ecológicos abastecidos com água do Reservatório do Lobo, e a eficiência em remover produtos farmacêuticos e de cuidados pessoais. Além disso, foi avaliado o efeito da contaminação nas comunidades de algas e cianobactérias e de bactérias, presentes no biofilme dos filtros ecológicos. Os filtros ecológicos apresentaram boa remoção de coliformes fecais e Escherichia coli. Os PFCPs alvos deste estudo foram encontrados na água do Reservatório do Lobo em concentração da ordem de &#956g L-1. Os produtos de cuidados pessoais, metilparabeno e benzofenona-3,estiveram presentes em todas as amostras de água coletadas e foram os compostos encontrados em maior concentração no reservatório. Dois produtos de degradação dos compostos originais diclofenaco e benzofenona-3 foram identificados na água do reservatório. A porcentagem média global de remoção dos PFCPs pelos filtros ecológicos foi de 81,09% de paracetamol, 91,07% de diclofenaco, 97,33% de naproxeno, 99,57% de ibuprofeno, 70,81% de metilparabeno e 71,69% de benzofenona-3. Foi observado efeito da contaminação na comunidade de algas e cianobactérias. Aulacoseiragranulata, Chroococcus minutus, Dolichospermum planctonicum e Microcystis aeruginosa foram as espécies de algas e cianobactérias consideradas como descritoras em comum para todas as contaminações e tempos de coleta. Lepocincles sp. foi a espécie que mais contribuiu em biovolume durante o período experimental. A ocorrência, abundância e frequência destas espécies indicam uma possível tolerância das mesmas aos PFCPs. O desempenho dos filtros ecológicos de uso doméstico não foi afetado pela presença de 2 μg L-1 de PFCPs na água afluente. As espécies Bacillus anthracis e Exiquobacterium sp. foram resistentes aos compostos aplicados no filtro 2. A concentração de biomassa nos filtros aumentou significativamente com o tempo de operação e foi expressa em uma função exponencial de crescimento, mas não houve diferença significativa entre o filtro controle e o contaminado. / The contamination of the aquatic environment and even the water consumption with pharmaceutical and personal care products (PPCPs) is a result of human activities. Among the water treatment technologies, the ecological filtration (modern name for slow sand filter) is attractive because it is a natural treatment method, low cost and efficiency in removing pathogens and can be used not only in large scale, but also household. The objective of this research was to evaluate the applicability of ecological filters supplied with water from the Lobo Reservoir, and the efficiency in remove pharmaceuticals and personal care products. Furthermore, it was evaluated the effect of contamination in the communities of algae and cyanobacteria and bacteria, in the biofilm of the ecological filters. The ecological filters showed good removal of total coliforms and E. coli. The PPCPs aims of this study were found in the water from the Lobo Reservoir in order of &#956g L-1 of concentration. The personal care products, methylparaben and benzophenone-3, were present in all water samples, and the compounds were found at higher concentration in the reservoir. Two degradation products of the original compounds diclofenac and benzophenone-3 were identified in the water from reservoir. The overall average percentage of removal of PPCPs by ecological filters was 81,09% of paracetamol, 91,07% of diclofenac, 97,33% of naproxen, 99,57% of ibuprofen, 70,81% of methylparaben and 71,69% of benzophenone-3. It was observed an effect caused by contamination in the community of algae and cyanobacteria. Aulacoseira granulata, Chroococcus minutus, Dolichospermum planctonicum and Microcystis aeruginosa were the species of algae and cyanobacteria considered as descriptors in common for all contamination and collection times. Lepocincles sp. was the specie that most contributed in biovolume during the period. The occurrence, abundance and frequency of these species indicate a possible tolerance thereof to PPCPs. The performance of household ecological filters was not affected by the presence of 2 &#956g L-1 of PPCPs in affluent water. The species of bacteria Bacillus anthracis and Exiquobacterium sp. were resistant for the compound applied to the filter 2. The filter biomass concentration increased significantly with filter time and was summarised by an exponential growth function in both filters, but there was no substantial difference between the filter control and contaminated.

O objetivo do presente trabalho foi avaliar, ex vivo, a eficiência dos sistemas rotatórios ProTaper Universal Retreatment Files e Mani Retreatment Files na desobturação de raízes mesiais de molares inferiores, obturadas pela técnica de ondas contínuas de condensação, determinando-se o volume percentual de material obturador remanescente no sistema de canais radiculares, utilizando-se a microtomografia de raios-X. Um total de 18 molares inferiores portadores de dois canais radiculares mesiais que possuíam curvatura entre 25° e 35° e raio de curvatura menor que 10mm, foram preparados até o instrumento 35/.04 Mtwo. Em seguida foram obturados com guta percha e cimento endodôntico AH-Plus pela técnica de ondas contínuas de condensação e mantidos em estufa a 37°C por sete dias. Imagens microtomográficas dos dentes obturados foram realizadas utilizando o microtomógrafo SkyScan 1172 e parâmetros de 100kV e 100A, gerando imagens de tamanho de 11,88m. Em seguida, os dentes foram divididos aleatoriamente em dois grupos experimentais de acordo com o tipo de instrumento de retratamento avaliado, ProTaper Retreatment Universal Files (PR) e Mani Retreatment Files (MR). De início, a desobturação dos canais radiculares foi realizada com a utilização de brocas de largo associadas a uma gota de solvente para que então os instrumentos de cada sistema fossem utilizados até que a desobturação até o nível do comprimento real de trabalho, fosse alcançada. Após novo escaneamento, as imagens foram reconstruídas utilizando-se o software NRecon e analisadas pelo software CTAn, permitindo a obtenção dos dados quantitativos das amostras. Empregou-se o teste t de Student para determinar a ocorrência de diferença estatística entre os grupos experimentais (p < 0.05). Os volumes, inicial e final médios (mm3) de material obturador remanescente foram de 17,72 e 2,12 para o grupo PR e de 16,61 e 3,71 para o grupo MR, respectivamente. O grupo PR apresentou o menor volume percentual médio de material obturador remanescente (12,76 ± 6,93%), quando comparado ao MR (23,54 ± 10,60%), observando-se diferença estatisticamente significante. Nenhum dos dois sistemas testados, foi capaz de remover completamente o material obturador do interior dos canais radiculares. O sistema rotatório ProTaper Universal Retreatment Files mostrou-se mais eficiente que o sistema Mani Retreatment Files na desobturação de canais mesiais de molares inferiores, obturados pela técnica de ondas contínuas de condensação. As características dos sistemas rotatórios de retratamento podem interferir no volume percentual de material obturador remanescente e conseqüentemente na sua eficiência de desobturação. / The objective of this study was to evaluate, ex vivo, the efficiency of rotary ProTaper Universal Retreatment Files and Mani Retreatment Files in removal procedure of the mesial roots of mandibular molars, obturated by the technique of continuous wave of condensation, determining the volume percentage of material remaining filling in root canals, using the X-Ray micro-CT. A total of 18 mandibular molars with two root canals which had mesial curvature between 25° and 35° and the radius of curvature smaller than 10mm, were prepared by the instrument Mtwo size/taper 35/.04. They were then filled with gutta-percha and sealer Ah-Plus by the technique of continuous wave of condensation and maintained at 37°C for seven days. Micro-CT images of the teeth was carried out using the device SkyScan 1172 on 100kV and 100A as parameters, generating images size 11.88 micrometers. Then the teeth were randomly divided into two groups according to the type of instrument retreatment evaluated ProTaper Universal Retreatment Files (PR) and Mani Retreatment Files (MR). Initially, the procedure for remove the root canal obturation was performed with Largo burs associated with a drop of solvent so that the instrument of each system could be used until the complete removal procedure was reached. After re-scanning, the images were reconstructed with the software used NRecon and analyzed by CTAn software, allowing to obtain quantitative data of the samples. We used the Student t test to determine the occurrence of significant differences between experimental groups (p <0.05). The mean initial and final volumes (mm3) of the remaining filling material were 17.72 and 2.12 for the P group and 16.61 to 3.71 for group MR, respectively. The PR group had the lowest average volume percentage of remaining filling material (12.76 ± 6.93%) when compared to MR (23.54 ± 10.60%), with a statistically significant difference. Neither of the systems tested were able to completely remove the filling material inside the root canals. The rotary system ProTaper Universal Retreatment Files was more efficient than the system Mani Retreatment Files in removal procedure of mesial canals, filled with the technique of continuous wave of condensation. The characteristics of rotary retreatment system may interfere with the volume percentage of remaining filling material and consequently the efficiency of removal procedure.

Atualmente, os processos de remoção biológica de nitrogênio e fósforo tem especial importância no âmbito brasileiro e mundial. Dentre os processos existentes, o Processo UCT Modificado é um dos principais processos capazes de realizar estas atividades. Este processo tem por característica básica possuir uma câmara anaeróbia para formação de ácidos orgânicos voláteis e duas câmaras anóxicas para a etapa de desnitrificação. Com o intuito de avaliar possíveis melhorias neste processo, operou-se uma planta piloto nos moldes de um UCT modificado porém com a câmara anaeróbia chicaneada e em uma segunda etapa introduziu-se microaeração nas câmaras anóxicas. Foi mantida idade do lodo em 10 dias e relação Alimento/microrganismos (A/M) entre 0,18 e 0,40 kg DBO5,20/kgSSV d. De acordo com os resultados obtidos não foi possível observar gerações de AOVs (ácido orgânico voláteis) na câmara anaeróbia. Com relação à atividade de microaeração das câmaras anóxicas foram observadas melhoras no processo de remoção biológica de nitrogênio se compara à operação sem microaeração. Em termos de remoção de matéria orgânica os resultados mostraram eficiências semelhantes a outros autores que desenvolveram sistemas semelhantes ao aqui estudado. / Now a days, nitrogen and phosphorus removal processes have been having a particular importance to Brazil and all the World. Considering the existing processes, Modified UCT is one of the main technologies capable of achieving this taks. This process has the characteristic of having one anaerobic tank aimed at producing volatile fatty acids (VFAs) and two anoxic tanks for denitrification. This paper tried to evaluate possible improvements in this process, operated a pilot plant with a compartmented anaerobic tank and later introduced microaeration to the anoxic tanks. Slugde age was maintained in 10 days and food/microorganisms rate (F/M) was maintained between 0,18 and 0,40 kg BOD/kg VSS d. According to the results, there was no clue of VFAs formation in the anaerobic tank. After the introduction of microaeration to the anoxic tanks it was shown an improvement in nitrogen removal. In terms of organic removal rates the plant had similar efficiency to other authors metioned in this paper.

Este trabalho visou avaliar a remoção de fósforo solúvel e total, carga orgânica, sulfetos e sólidos num esgoto doméstico fraco, ao qual se adicionou como coagulante o cloreto férrico, atravessando o manto de lodo de um tratamento anaeróbio UASB. A ETE Ribeirão Pires, aonde este estudo foi desenvolvido, conta com 4 reatores com capacidade para tratar 70 L/s, dos quais 2 foram utilizados, num deles (reator B) foram dosados 25 e 50 mg FeCl3/L e no outro (reator C) não houve dosagem, servindo como referência. Em cada uma das fases, foram realizadas 20 amostragens para DQO, fósforo total e solúvel, alcalinidade, pH e sólidos suspensos. Para DBO5,20ºC, sulfetos, sólidos totais e sedimentáveis foram obtidos 10 valores em cada dosagem. Os pontos de coleta foram: esgoto bruto e esgoto tratado dos reatores B e C. Foram coletadas amostras em 3 alturas do manto de lodo e realizadas as séries de sólidos em cada dosagem. Quanto à secagem desse lodo, os itens ciclo de desaguamento, espessura da camada e teor de sólidos foram comparados em descartes aos leitos de secagem da ETE. Da avaliação, pode-se concluir que a adição de cloreto férrico gera aumento considerável de remoção de carga orgânica (de 55% para 73% da DQO e de 63% para 82% da DBO5,20ºC, com 50 mg FeCl3/L). Quanto ao fósforo, as eficiências foram menores, sendo mais notadas nos ortofosfatos (de 28% para 36% de fósforo total e de 0% para 59% de solúvel com 50 mg FeCl3/L). Com relação ao lodo gerado, houve diminuição do ciclo de secagem e do volume da torta (do lodo com adição) em relação àquela gerada no reator sem adição de cloreto férrico. O manto de lodo se mostrou mais espesso e com menor concentração de sólidos no reator com aplicação de cloreto férrico, sugerindo uma tendência a maior perda de sólidos com o efluente clarificado. / The presented work intended to evaluate the removal of soluble and total phosphorus, organic matter (BOD5,20ºC and COD), sulfides and solids in a weak domestic wastewater, to which it was added ferric chloride as precipitant, crossing an UASB sludge blanket. The Ribeirão Pires wastewater treatment plant, where this study took place, is composed by 4 UASB reactors. In one of them (reactor B), 25 and 50 mg FeCl3/L were dosed, and in another (reactor C) there were no dosage, serving as a reference. In each of the stages, it had been carried through around 20 samplings for COD, total and soluble phosphorus, alkalinity, pH and suspended solids. For BOD5,20ºC, total sulfides, total solids and settleable solids it had been gotten 10 values in each dosage. The collection points had been: raw wastewater and treated wastewater from reactors B and C. Samples in 3 heights of the sludge blanket had been collected and carried through the solid series analysis in each dosage. About the sludge dewatering, items as dewatering period, layer thickness and total solids had been compared in some discharges to the drying beds. From this evaluation, it can be concluded that the ferric chloride addition generates an increase of organic matter removal (from 55% to 73% of the COD and from 63% to 82% of the BOD5,20ºC, with 50 mg FeCl3/L). For phosphorus, the removal efficiencies had been lower, more noticed in the soluble portion (from 28% to 36% of total and from 0% to 59% of soluble phosphorus at 50 mg FeCl3/L). Improvement in the dewatering capacity and in sludge cake volume were also noticed. The sludge blanket showed thicker and with a lower solid concentration in the reactor with ferric chloride application, suggesting a trend to solids loss in the clarified effluent.

O nitrato nas águas subterrâneas é considerado um dos principais problemas com relação aos padrões de potabilidade estabelecidos pela Portaria MS nº 2914/2011, o limite é de 10 mg NNO3-/L, tendo em vista que a ingestão de altas concentrações de nitrato está associada a doenças como câncer e a metahemoglobinemia. As preocupações com o nitrato devem-se as concentrações insidiosas e persistentes deste íon registradas pela CETESB desde o início do monitoramento das águas subterrâneas em 1990. O presente trabalho propôs a avaliação de um processo alternativo para remoção de nitrato, trata-se de um sistema bioeletroquímico, também conhecido como MFC (Microbial Fuel Cells), que utiliza microrganismos para desnitrificação. Esse tratamento consiste no uso de processos biológicos potencializados pelo processo de eletrólise, aproveitando desta forma, os principais pontos característicos de cada processo de maneira combinada. O sistema foi testado em escala de bancada, e consiste basicamente em uma câmara anódica onde ocorre a oxidação da matéria orgânica e uma câmara catódica onde ocorre o processo de redução do nitrato a N2. Entre as câmaras é utilizada uma membrana de troca iônica de forma a permitir somente a passagem de prótons da câmara anódica para a catódica, além de impedir a difusão de oxigênio para a câmara catódica. O experimento realizou 8 testes variando a taxa de aplicação total de 2,88 a 11,52 L/dia com uma concentração 15 mg N-NO3-/L. Nos últimos dois testes ainda foi aplicada uma tensão externa. O sistema atingiu uma eficiência média de remoção de nitrato de 80,84 ± 16,73 %. As concentrações finais de nitrato permaneceram dentro dos padrões de potabilidade, com valor médio de 1,88 ± 2,03 mg N-NO3-/L, obtendo-se uma taxa de desnitrificação de 0,0498 ± 0,03 kg/m³.dia. O acúmulo de nitrito no sistema teve valor médio de 0,36 ± 0,37 mg N-NO2-/L. / Nitrate in groundwater is considered to be one of the main problems with regard to the potability standards established by Ordinance MS nº 2914/2011, the limit is 10 mg N-NO3-/L, considering that the intake of high concentrations of nitrate Is associated with diseases such as cancer and methemoglobinemia. Concerns with nitrate are due to the insidious and persistent concentrations of this ion recorded by CETESB since the beginning of groundwater monitoring in 1990. The present work proposed the evaluation of an alternative process for nitrate removal. This is a bioelectrochemical system, also known as MFC (Microbial Fuel Cells), which uses microorganisms for denitrification. This treatment consists in the use of biological processes potentiated by the electrolysis process, thus taking advantage of the main characteristic points of each process in a combined manner. The system was tested on a bench scale, and basically consists of an anodic chamber where the oxidation of organic matter occurs and a cathodic chamber where the process of nitrate reduction to N2 occurs. Between the chambers an ion exchange membrane is used in order to allow only the passage of protons from the anode chamber to the cathodic, in addition to preventing the diffusion of oxygen to the cathodic chamber. The experiment performed 8 tests varying the total application rate from 2.88 to 11.52 L/d with a concentration of 15 mg N-NO3-/L. In the last two tests an external voltage was still applied. The system achieved an average nitrate removal efficiency of 80.84 ± 16.73%. The final concentrations of nitrate remained within the potability standards, with an average value of 1.88 ± 2.03 mg N-NO3-/L, obtaining a denitrification rate of 0.0498 ± 0.03 kg/m³.d. The accumulation of nitrite in the system had an average value of 0.36 ± 0.37 mg N-NO2-/L.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-26T14:51:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Ferreira, Ana Linda (TESE) EngCivil14.pdf: 3085122 bytes, checksum: d948f8fbcdf65b938ccf579d975895d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-26T14:51:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Ferreira, Ana Linda (TESE) EngCivil14.pdf: 3085122 bytes, checksum: d948f8fbcdf65b938ccf579d975895d1 (MD5) Previous issue date: 2014-06-30 / CAPEs / O aporte excessivo de nutrientes como o fósforo e o nitrogênio são uma das principais causas da eutrofização das águas, um grave problema ambiental resultante de descargas de efluentes domésticos e industriais, bem como do uso intensivo de fertilizantes em campos agrícolas. Não obstante, é preocupante o facto das reservas de fósforo estarem a diminuir mundialmente. Este trabalho objetiva a remoção simultânea de fósforo e nitrogênio e o estudo das condições de funcionamento para o estabelecimento de uma comunidade específica de microrganismos para esse fim, tratando efluente real de origem domestica. Para isso foram instalados dois reatores em batelada sequencial com 140L de volume útil na ETE Mangueira em Recife/PE. Os resultados revelam que a adição de propionato para o enriquecimento do lodo melhora a sua sedimentabilidade enquanto que a adição de acetato favorece o desenvolvimento de organismos filamentosos. A aplicação de aeração continua inibiu a nitrificação e desnitrificação simultânea, enquanto que a aeração escalonada favoreceu esse processo. Dependendo da forma de como se procede a aeração do reator é possível reduzir a fonte de carbono na fase anóxica e também o TDH global de operação do reator. Foi possível remover DQO com eficiência acima de 90%, além de remover nitrogênio e fósforo em reatores RSB, mesmo com esgotos diluídos. A remoção de fósforo ocorreu através do mecanismo de remoção biológica de fósforo avançado (EBPR). / Excessive discharges of nutrients like phosphorus and nitrogen are one of the main causes of water eutrophication, a serious environmental problem resulting mainly from discharges of domestic and industrial effluents as well as the intensive use of fertilizers in agricultural fields. Nevertheless, it is being motif of concern that phosphorus reserves are declining worldwide. This work aims for simultaneous removal of phosphorus and nitrogen and the study of the operating conditions for the establishment of a specific community of microorganisms for this purpose, treating real domestic wastewater. For this two reactors were installed in sequencing batch with 140L working volume in ETE Mangueira in Recife / PE. The results show that the addition of propionate to the enrichment of the sludge settle ability improves their while adding acetate favors the growth of filamentous organisms. The application of continued aeration inhibited simultaneous nitrification and denitrification (SND), while the stepped aeration favored this process. Depending on how one proceeds as aeration reactor is possible to reduce the carbon source in the anoxic phase and also the overall HRT of reactor operation. COD could be removed with efficiency above 90%, in addition to removing nitrogen and phosphorus in SBR reactors, even with diluted sewage. The phosphorus removal occurred through the mechanisms of Enhanced Biological Phosphorus Removal(EBPR).

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-09-14T18:05:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_Martina_Cezano_Corrigida.pdf: 1969919 bytes, checksum: 1fd1af7e30056d2160f46bf6bcc78e1e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-14T18:05:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_Martina_Cezano_Corrigida.pdf: 1969919 bytes, checksum: 1fd1af7e30056d2160f46bf6bcc78e1e (MD5) Previous issue date: 2016-02-16 / O Arranjo Produtivo Local (APL) do agreste pernambucano é um polo de confecção, especializado em jeans, que conta com aproximadamente 12 mil empresas distribuídas principalmente nos municípios de Toritama, Caruaru e Santa Cruz do Capibaribe. Em Caruaru, a principal atividade têxtil é a de lavagem de jeans, em que se utiliza grande volume de água, que é acompanhado do lançamento dos efluentes nos corpos d’água da região, sem tratamento adequado. Os efluentes despejados apresentam altas concentrações de corante, provenientes da não fixação no processo de tingimento. Com a finalidade de tratar estes efluentes de forma ambientalmente mais aceitável, do que os processos físico-químicos utilizados nas lavanderias de jeans, o tratamento biológico apresenta boa capacidade de remoção de cor e matéria orgânica (em torno de 80%). Nos processos biológicos, o uso de reatores anaeróbios de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB) têm resultado em eficiências de remoção de cor e matéria orgânica (MO) em torno de 50% e 75%, respectivamente. Com intuito de prever o comportamento da remoção de cor e matéria orgânica em reatores do tipo UASB, neste projeto foi adaptado um modelo matemático simplificado para representar o comportamento de remoção de MO. O modelo matemático foi baseado no balanço de massa considerando o reator tipo UASB formado por 4 compartimentos de mistura completa em série, com fluxo contínuo. Tanto a remoção de MO como de cor foram representadas por cinética de 1ª ordem. O método numérico utilizado foi o de Runge-Kutta de 4ª ordem, utilizando a ferramenta Matlab®. Para calibração do modelo foram utilizados dados experimentais de operação de reator tipo UASB em escala piloto, alimentado com efluente têxtil real, apresentados por Ferraz Junior (2010) e Amaral (2011). Os resultados obtidos indicaram que o modelo matemático simplificado que foi ajustado representou o comportamento do reator tipo UASB para tratamento de efluente têxtil para ambos os parâmetros, cor e de MO. / The Local Productive Arrangement (LPA) from agrest of Pernambuco is a pole of cloth confections, specialized in jeans. There are approximately 12 thousand companies distributed in the municipalities of Toritama, Caruaru, and Santa Cruz do Capibaribe in this LPA. In the city of Caruaru the main textile activity is washing jeans. This activity demands huge amount of water, which is followed by wastewater discharges in water bodies, usually without the correct treatment. The textile effluent contains high concentration of dyes, not fixed during the dyeing process at the companies. Aiming to treat these effluents in a more environmental friendly way, in comparison with the physical-chemical process used by the jean companies, the biological treatment usually presents good performance for color and organic matter removal (around 80%). For biological processes the use of anaerobic reactors like Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) has been resulting in color and organic matter (OM) removal efficiencies around 50% and 75%, respectively. Aiming to estimate the behavior for color and organic matter removal in UASB reactors, in this project we made adjustments in a simplified mathematical model to represent the behavior of organic matter. The mathematical model was based in the mass balance considering the UASB reactor composed of 4 completely mixed compartments, in continuous flux. Both OM and color removal were well represented by the first order kinetic model. The 4th order Runge-Kutta numerical model was used through Matlab® tools. The adjusted simplified model was calibrated using the experimental data from UASB reactor operation in pilot scale, fed with real textile wastewater, presented by Ferraz Junior (2010) and Amaral (2011). The results indicated that the adjusted simplified mathematical model adequately represented the behavior of the UASB reactor treating textile wastewater for both, color and OM.

Orientadora: Profª. Drª. Lúcia Helena Gomes Coelho / Coorientador. Prof. Dr.Eduardo Lucas Subtil / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, Santo André, 2018. / Os antibióticos têm sido detectados em diversos compartimentos ambientais em concentrações traço da ordem de ng L-1 e µg L-1. Mesmo em baixos níveis, compostos farmaceuticamente ativos podem afetar a saúde humana e animal. Dentre esses micropoluentes emergentes está a amoxicilina, um antibiótico do tipo penicilina ?-lactâmico muito prescrito e consumido ao redor do mundo. Frente aos problemas relacionados com a presença dessa substância no meio ambiente, em várias situações, faz-se necessária sua remoção. O MBR (biorreator com membranas submersas) é um dos sistemas de tratamento com potencial para remover compostos emergentes do efluente. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de um sistema MBR piloto para remover amoxicilina de efluente sintético. Para isto, foi montada uma unidade piloto de dois estágios (tanque anóxico e aeróbio) de fluxo contínuo. A operação do sistema se deu em três fases: (1) com vazão de 1 L h-1 e TDH de 40 h; (2) adicionando 100 µg L-1 de amoxicilina no afluente e (3) alterando a vazão da condição (2) para 2 L h-1 e TDH de 20 h. A inserção de amoxicilina no afluente não impactou na eficiência de remoção de demanda química de oxigênio (DQO) e carbono orgânico dissolvido (COD), nem no processo de nitrificação, mas limitou a desnitrificação possibilitando detectar nitrito nas Fases 2 e 3. A alteração do TDH reduziu a porcentagem de remoção de COD (de 84% para 66% da Fase 2 para Fase 3), mas não influenciou na eficiência de eliminação de DQO (>94%), N-NH4+ (>98%) e N-total (>72%). A remoção de amoxicilina reduziu de 80% para 54% com a mudança da vazão. Os mecanismos de remoção de amoxicilina mediados pela atuação do lodo (adsorção e biodegradação) representam a maior fração removida do antibiótico no MBR (66%), o biofilme atua em 3% e a hidrólise contribui com apenas 2% da remoção. Análises cromatográficas confirmaram a presença de cinco produtos de degradação no afluente do sistema. Foi avaliada a sensibilidade de Vibrio fischeri, Daphnia magna, algas Chlorella vulgaris e Raphidocelis subcaptata, sementes de alface (Lactuca sativa) e mostarda (Sinapis alba) e as bactérias Escherichia coli, Bacillus subtilis e Pseudomonas fluorescens. Os ensaios de ecotoxicidade mostraram que todos os organismos são influenciados, ao mesmo tempo, pelos efeitos positivos da composição do esgoto sintético como nutrientes e pelos efeitos negativos da ação da amoxicilina. O ensaio de respirometria mostrou que concentrações de 1 a 100 µg L-1 de amoxicilina não inibiram as bactérias heterotróficas presentes na biomassa do MBR, mas concentrações de 1 a 100 mg L-1 as inibem. / Antibiotics have been detected in several environmental compartments at trace concentrations of ng L-1 and ?g L-1. Even at low levels, pharmaceutically active compounds can impact human and animal health. Among these emerging micropollutants is amoxicillin, a ?-lactamic penicillin antibiotic much prescribed and consumed around the world. Facing the problems related to the presence of this substance in the environment, in several situations, it is necessary to be removed. The MBR (a bioreactor with submerged membranes) is one of the treatment systems with the potential to remove emerging compounds from the effluent. The present work aims to evaluate the efficiency of a MBR system pilot to remove amoxicillin from synthetic wastewater. For this, a continuous flow two-stage (anoxic and aerobic tank) pilot unit was set up. The system operation occurred in three phases: (1) with a flow of 1 L h-1 and HRT = 40 h; (2) adding 100 ?g L-1 of amoxicillin to the influent and (3) altering the flow rate from condition (2) to 2 L h-1 and HRT = 20 h. The addition of amoxicillin in the inffluent did not affect COD and DOC elimination efficiency nor the nitrification process, but limited denitrification and, thus, nitrite was detected in Phase 2 and 3. The HRT change reduced the COD removal percentage (from 84% to 66 % from Phase 2 to Phase 3), but did not influence COD removal efficiency (>94%), N-NH4+ (>98%) and N-total (>72%). The amoxicillin removal decreased from 80% to 54% with flow rate change. The removal mechanisms of amoxicillin mediated by sludge (adsorption and biodegradation) represent the largest removed fraction of the antibiotic in the MBR (66%), the biofilm acts in 3% and the hydrolysis contributes only 2% of antibiotic removal. Chromatographic analyzes confirmed the presence of five degradation products in the effluent. The sensitivity of Vibrio fischeri, Daphnia magna, Chlorella vulgaris and Raphidocelis subcaptata algaes, lettuce (Lactuca sativa) and mustard (Sinapis alba) seed and the bacterias Escherichia coli, Bacillus subtilis and Pseudomonas fluorescens were evaluated. Ecotoxicity assays have shown that all organisms are influenced at the same time by the positive effects of the synthetic wastewater composition and by the negative effects of amoxicillin action. The respirometry assay showed that 1 to 100 ?g L-1 of amoxicillin concentrations did not inhibit the heterotrophic bacteria present in MBR biomass, but concentrations between 1 to 100 mg L-1 inhibit them.