Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:56:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T20:57:51Z : No. of bitstreams: 1 303859.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / A reutilização de águas residuárias geradas na suinocultura pode atender a várias finalidades merecendo destaque o reúso no próprio processo de produção animal ou em outras atividades agrícolas. Porém, para que se tenha segurança nesta prática, informações consistentes sobre a qualidade da água envolvendo aspectos físicos, químicos e microbiológicos precisam ser avaliadas. Atualmente, a inexistência de parâmetros para reúso de água na pecuária brasileira torna esta prática sem critérios para sua recomendação técnica. Diante disso, o presente estudo teve por objetivos padronizar e validar metodologias moleculares para o monitoramento de águas residuárias da suinocultura no que se refere à detecção viral; 2) Avaliar as águas residuárias da suinocultura por meio de estudo virológico de dois sistemas de tratamento de dejetos de suínos; 3) Estabelecer o perfil químico e microbiológico de ambos os sistemas de tratamento, apontando qual sistema é mais eficiente; 4) Apontar qual vírus seria o melhor candidato a marcador de contaminação ambiental por dejeto de suíno, tendo como base a incidência e persistência dos diferentes vírus nos sistemas de tratamento; 5) Apontar qual dos dois sistemas é mais eficiente na remoção dos compostos químicos e microbiológicos avaliados. Para isso, foram avaliados mensalmente (março de 2009 a dezembro de 2010), dois sistemas de tratamento de dejetos de suínos (sistema 1 e 2). Os resultados revelaram que o genoma de PAdV esteve presente em 66% das amostras coletadas o sistema 1 e em 78% das amostras do sistema 2. Já o PCV2 foi detectado em 96% das amostras coletadas no sistema 1 e em 86% das amostras do sistema 2. Partículas íntegras de PAdV e PCV2 estavam presentes em todos os pontos de amostragem, e partículas infecciosas de PCV2 (genótipos 2a e 2b) estavam presentes no efluente final. Foram detectados ainda PPV, TTSuV em ambos os sistemas . Dentre os vírus avaliados, recomenda-se o PAdV como marcador de contaminação ambiental por dejeto de suíno, por este ser um dos mais resistentes e frequentes. Em relação aos parâmetros químicos, a redução ao longo do sistema 1 atingiu níveis acima de 70% em todos os compostos e para o sistema 2, a redução atingiu níveis acima de 80% em todos os compostos avaliados. Para Salmonella sp., não houve redução no sistema 1, e a bactéria não foi detectada no efluente do sistema 2. Em resumo, o perfil químico e microbiológico do sistema 1 apresentou taxas de redução inferiores do que as encontradas no sistema 2, mostrando assim que o este último foi o mais indicado para o tratamento de dejetos de suíno visando o reúso de água. Porém, conclui-se que há a necessidade de se estudar um protocolo adicional de desinfecção do efluente final, visando a eliminação de micro-organismos patogênicos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:52:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 311387.pdf: 4144049 bytes, checksum: f1f8af115aeec06d8d8297fda0f571bc (MD5) / Válvulas do tipo palheta adotadas em compressores estão sujeitas a falhas estruturais devido à fadiga por flexão e por impacto. A falha por flexão consiste em um problema bastante conhecido e controlável, mas o mesmo não pode ser dito sobre a falha por fadiga de impacto. Atualmente, o critério que determina se uma válvula irá falhar ou não na presença de impactos repetitivos está relacionado unicamente à velocidade de impacto, definida por fornecedores do material, e pela experiência acumulada de fabricantes de compressores. A presente dissertação contempla uma investigação fundamental das tensões geradas pelo impacto de válvulas, com o intuito de identificar os parâmetros mais influentes sobre o fenômeno e contribuir para o esclarecimento de alguns aspectos que podem dar início à falha. Através de um modelo numérico, procede-se uma análise de sensibilidade a fim de avaliar a influência combinada de aspectos geométricos da válvula e do assento, bem como da condição de velocidade inicial do impacto. A partir de uma análise dimensional do fenômeno, parâmetros adimensionais são gerados e, a partir dos mesmos, uma correlação é proposta para a estimativa das máximas tensões de impacto em diferentes condições. / Reed type valves of compressors are subject to structural failure due to bending and impact fatigues. The failure by bending is a well-known and manageable problem, although the same cannot be said about the impact fatigue. Currently, the criteria which determines if a valve will fail or not, in the presence of repetitive impacts, is either the impact velocity, defined by material suppliers, or derived from the experience of compressor manufactures. This dissertation addresses a basic study about impact stresses, with the aim of identifying the most influential parameters of the phenomenon and their relation with valve failure. Through a numerical model, a sensitivity analysis was carried out to evaluate the influences of geometry and the initial velocity condition. From a dimensional analysis of the problem, dimensionless numbers are obtained and a correlation is proposed for estimates the maximum impact stresses in different conditions.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:38:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309696.pdf: 3227079 bytes, checksum: 3c6789638fc0f6288cdb6539faa8aac9 (MD5) / Poluentes aromáticos estão presentes em efluentes de diversos tipos de indústrias. Muitos destes poluentes são altamente tóxicos e carcinogênicos, motivando a realização de estudos visando viabilizar processos para a remoção dos mesmos. Uma das alternativas utilizadas na remoção de poluentes aromáticos é o emprego de reações enzimáticas. A reação enzimática tem-se mostrado eficaz, além de possuir vantagens em relação aos demais processos utilizados. Este trabalho teve como objetivo principal avaliar a eficiência de remoção do fenol através de reação de polimerização e precipitação utilizando a enzima Horseradish peroxidase (HRP). Os reatores biológicos foram conduzidos em batelada, utilizando concentrações de fenol compreendidas entre 0,5 mM e 4 mM (47 mg/L a 376 mg/L) em pH 7,4 e temperatura ambiente de 25 oC, condições ótimas para reação de polimerização e simulação das condições nas quais se encontram os efluentes nas indústrias. O efluente sintético foi elaborado a partir de fenol sólido (> 99%) e as concentrações de peróxido de hidrogênio utilizadas nas reações foram 50% em excesso em relação às concentrações iniciais de fenol (1:1,5). O tempo de retenção utilizado foi de 3 horas, que foi suficiente para garantir o final da reação. Em todos os experimentos conduzidos nas diferentes concentrações de fenol foi possível obter uma remoção igual ou superior a 90%. Além de avaliar a eficiência de remoção foi proposto um modelo matemático, construído a partir da interpolação linear e polinomial dos dados experimentais obtidos, para uma faixa de remoção compreendida de 30% a 90%. Ambas as interpolações demonstraram-se efetivas na representação dos dados experimentais. Um estudo cinético, o qual avaliou o decaimento da atividade enzimática com o tempo, demonstrou o efeito da concentração inicial de fenol na desativação da enzima HRP. A dosagem de proteína efetuada na mistura de reação após o término da reação comprovou que cerca de 90% da massa da enzima foram adsorvidas pelo precipitado. Testes de toxicidade utilizando alga Scenedesmus subspicatus foram efetuados no produto sobrenadante da reação. Os experimentos evidenciaram que a toxicidade dos produtos contidos na mistura de reação é pequena e que continua a diminuir com o passar o tempo após a reação finalizada, indicando juntamente com os demais resultados, a viabilidade do emprego da enzima HRP num processo de polimento para a remoção do fenol em águas residuárias. / Aromatic pollutants are present in different types of effluents of industries. Many of these pollutants are highly toxic and carcinogenic and for these reasons studies are being conducted to enable these processes to remove pollutants. One of alternatives in the removal of aromatic pollutants is the application of enzymatic reactions. The enzymatic reaction has been shown to be effective, and has advantages over other procedures used. This work aimed to evaluate the efficiency of phenol removal through the polymerization reaction and precipitation using the enzyme Horseradish peroxidase (HRP). The biological reactors were conducted in batch using phenol concentrations between 0.5 mM and 4 mM (47 mg/L to 376 mg/L) at pH 7.4 and ambient temperature of 25°C, optimum conditions for the polymerization reactionand simulation of the conditions under which the effluents are in the industry. The effluent was elaborate in the laboratory using pure phenol (> 99%) and the concentrations of hydrogen peroxide used in the reactions were 50% in excess (1:1.5) about the stoichiometry of the reaction. The retention time used was 3 hours, which was sufficient to ensure the end of reaction. In all the experiments conducted at different concentrations of phenol it was possible to achieve removal equal to or greater than 90%. In addition to evaluating the removal efficiency it has been proposed a mathematical model from the linear and polynomial interpolations of the experimental data obtained for a range of removal comprised of 30% to 90%. Both interpolations showed to be effective in representing the experimental data. A kinetic study which evaluated the decrease in enzymatic activity over time, demonstrated the effect of the initial concentration of phenol in the deactivation of the enzyme horseradish peroxidase. The protein level in the reaction mixture after the reaction showed that about 90% of enzyme mass was adsorbed by the precipitated. Toxicity tests using algae Scenedesmus subspicatus were conducted in the supernatant of the reaction. The experiments revealed that the toxicity of the products contained in reaction mixture is small and continues to decrease over time after the reaction finished, indicating the viability of the enzyme HRP in a polishing process for the phenol removal from wastewater.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:41:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 213572.pdf: 1892651 bytes, checksum: dbb777f01ec0f1d43940a2c7059d2a94 (MD5) / O biorreator à membrana (BRM) permite a retenção da biomassa e microrganismos patógenos, promovendo maior eficiência no tratamento de efluente e segurança bacteriana no permeado. O efluente tratado apresenta boas condições de reúso. O trabalho desenvolvido nesta Tese utilizou o BRM submersa para o tratamento de um efluente sintético, avaliando-se seu desempenho hidrodinâmico e físico-químicos no controle da colmatação. Os estudos experimentais foram realizados no Laboratório de Génie des Procédés d#Élaboration des Bioproduits (GDPB), na Universidade Montpellier II, França. Os experimentos consistiram em acompanhar, durante 15 meses ininterruptos, o desempenho dos procedimentos sobre o plano de qualidade de tratamento de um efluente sintético e a evolução da colmatação da membrana. Os adjuvantes: cloreto férrico (FeCl3) e carvão ativo (CA) foram adicionados no tanque de alimentação, substrato, com o objetivo de aumentar o tamanho médio das partículas da suspensão biológica por floculação e adsorsão, para então verificar a minimização da colmatação das membranas. Os fluxos de permeação estudados foram: 5, 10 e 15 L/h.m2. Os estudos para a compreensão da colmatação nas membranas apresentaram resultados satisfatórios. A suspensão biológica sem adição de adjuvantes, chamada por

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Quimica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:16:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 305253.pdf: 1723697 bytes, checksum: b846d79925e6405629696a710a993ba0 (MD5) / Cromo e seus compostos são utilizados em diversas indústrias. Como resultados dessas aplicações industriais, grandes quantidade de compostos de cromo são despejados para o meio ambiente, podendo causar efeitos ecológicos e biológicos adversos. Recentemente, os processos de biossorção mostraram ter um bom potencial para a remoção de metais, substituindo os métodos convencionais. Neste trabalho, a macroalga marinha Laminaria digitata, na forma protonada, foi utilizada como biossorvente no tratamento de águas contaminadas com cromo. A alga marrom L. digitata foi coletada na costa norte de Portugal. A biomassa seca foi cortada em pequenas partículas e, subsequentemente, protonada por imersão em HNO3 sob agitação constante durante 3 h ou 6 h. Este procedimento foi repetido duas vezes. A biomassa foi então, lavada várias vezes com água destilada até pH 4 e seca em estufa. Estudos cinéticos de biossorção de Cr (VI) foram realizados em reatores de vidro com capacidade de 1 L contendo 800 mL da solução de metal (10, 50 ou 300 mg L-1). As condições otimizadas foram a concentração de biomassa de 4 g L-1 e o pH de 2,5 em 20 ºC. O efeito da temperatura também foi avaliado. A cinética de redução de Cr (VI) em regime contínuo foi avaliada em diferentes vazões (1; 2,5; 5 e 10 mL min-1), com uma solução de alimentação de 10 mg L-1 de Cr (VI), utilizando uma coluna de leito fixo. O equilíbrio de biossorção de Cr (III) pela alga protonada foi estudado em diferentes pH (1 a 4) sob condições de temperatura constante (25 ºC e 40 ºC) usando um refrigerador termostático. Os experimentos foram realizados em duplicata com concentração inicial de Cr na faixa de 5 a 250 e 2 g L-1 de biomassa. O equilíbrio de biossorção do Cr (III) proveniente do processo de redução também foi avaliado com concentrações iniciais de 5 a 100 mg L-1 e 1 g L-1 de biomassa. Durante o contato com o adsorvente, observou-se uma redução do Cr (VI) a Cr (III) pela matéria orgânica do sólido e a completa remoção de Cr (VI) foi obtida em 48 h para um pH de 2,5. Foi verificado que a concentração da biomassa, temperatura e o pH são fatores que exercem bastante influência na redução do Cr (VI); para maiores valores de concentrações de biomassa e de temperatura, obteve-se maior taxa de remoção e, para menores valores de pH, maior foi a taxa de remoção obtida. A concentração inicial do Cr (VI), por outro lado, não apresentou influência na taxa de remoção para baixas concentrações, entretanto, foi verificada uma diminuição na cinética, devido a maior defasagem dos compostos orgânicos oxidados. Os resultados experimentais foram ajustados a uma cinética química de primeira ordem sendo o valor da constante cinética de 0,061 ± 0,002 h-1. A capacidade de redução de Cr (VI) obtida foi de 120 mg g-1 para pH 2,5. Foi observado que os sítios ativos envolvidos no processo de adsorção do Cr (VI) são, em parte, os mesmos envolvidos no processo de adsorção do Cr (III). A energia de ativação obtida para a remoção de Cr (VI) pela alga Laminaria d. foi de 42,9 kJ mol-1. Nos ensaios realizados em coluna a diferentes vazões de alimentação, foi obtido um efluente final com concentração nula de Cr (VI) e uma concentração de cromo total de 4,5 ± 0,3 mg L-1, para a vazão de 1 mL min-1. Foi verificada a capacidade da alga Laminaria na adsorção de Cr (III). Dados cinéticos foram satisfatoriamente descritos por uma cinética de pseudo-segunda ordem. Para uma concentração inicial de Cr (III) de 232 mg L-1, os parâmetros do modelo cinético de pseudo-segunda ordem são k2,ads= 0,01 g mg-1 h?1; qeq= 43,0 ± 0,9 mg g?1. A biossorção de Cr (III) foi fortemente dependente do pH do meio, sendo que a temperatura apresentou pouca influência. O aumento do pH gerou um aumento na capacidade de biossorção do Cr (III) na alga. Os modelos de Langmuir e Freundlich foram selecionados para descrever as isotermas do Cr (III). O modelo de Langmuir ajustou melhor os resultados, segundo teste-F aplicado para um nível de confiança de 95%. Os parâmetros qL e kL do modelo de equilíbrio de Langmuir são 41 ± 1 mg g-1 e 0,31 ± 0,04 L mg-1, respectivamente. Análises de FTIR indicaram a participação de grupos carboxílicos e amida na interação com metal / Chromium and its related compounds are used in several industries. As result of these industrial applications, large quantities of chromium compounds are discharged into the environment and may cause adverse biological and ecological effects. Recently, biosorption processes showed to have a good potential for metals removal, replacing conventional methods. In this work, the seaweed Laminaria, in a protonated form, has been used as biosorbent for treatment of water contaminated with chromium. The brown seaweed L. digitata was collected from the north coast of Portugal. The dried biomass was then cut to small particles and subsequently protonated by soaking into HNO3 under constant shaking for 3 h or 6 h. This procedure was repeated twice. After that, the biomass was rinsed several times with distilled water until pH 4 and then it was dried in an oven. Biosorption kinetic studies of Cr (VI) were carried out in a batch system using a 1 L capacity glass vessel containing 800 mL of metal solution (10, 50 or 300 mg L-1). The optimized conditions were the biomass concentration of 4 g L-1 and pH 2.5 at 20 ºC. The effect of temperature was also evaluated. The kinetic studies of reduction of Cr (VI) were also evaluated in continuous flows using a fixed bed column at different flows (1; 2.5; 5 and 10 mL min-1) and initial solution of 10 mg L-1 of Cr (VI). Biosorption equilibrium of Cr (III) by protonated seaweed was studied at different pH (1 to 4) under constant temperature (25 °C and 40 °C) using a thermostatic refrigerator. The experiments were carried out in duplicate with initial concentration of chromium in the range of 5 to 250 mg L-1 and 2 g L-1 of biomass concentration. Biosorption equilibrium of Cr (III) was also studied with initial concentration of 5 to 100 mg L-1 and 1 g L-1 of biomass concentration. During the contact with the adsorbent, it was observed a reduction of Cr (VI) to Cr (III) by organic matter of the solid and the complete removal of Cr (VI) was obtained in 48 h at pH 2.5. It was found that the biomass concentration, temperature and pH are factors that show considerable influence on reduction of Cr (VI). Higher biomass concentrations and temperature increase the removal rate and lower pH values increase the removal rate. The initial concentration of Cr (VI), on the other hand, had no effect on removal rate at low concentrations, however a decrease was observed in the kinetics due to a larger quantity of oxidized organic compounds. The experimental results were fitted to a first-order chemical kinetics and the value of the kinetic constant was 0.061 ± 0.002 h-1. The capacity of algae to reduce Cr (VI) was 120 mg g-1 at pH 2.5. It was observed that the active sites involved in adsorption of Cr (VI) are, in part, the same involved in the process of adsorption of Cr (III). The activation energy obtained for removal of Cr (VI) by algae Laminaria d. was 42.9 kJ mol-1. Tests in a continuous flow were conducted at different flow rates and proved to be a final effluent with zero concentration of Cr (VI) and total chromium concentration of 4.5 ± 0.3 mg L-1, for flow rate of 1 mL min-1. It was verified the capacity of the algae Laminaria on the adsorption of Cr (III). Kinetic data were satisfactorily described by a kinetic of pseudo-second order. For an initial concentration of Cr (III) of 232 mg L-1 the parameters of the kinetic model of pseudo-second order are K2, ads= 0.01 mg g-1 h-1; qeq = 43 ± 0.9 mg g-1. The chromium adsorption was strongly dependent of the pH solution and less dependent of the temperature. And with increasing pH increases the adsorption capacity of Cr (III) in seaweed. The Langmuir and Freundlich models were selected to describe the isotherms of Cr (III). The Langmuir model fitted better the results, according of F-test applied to a confidence level of 95%. The parameters qL and kL of the Langmuir equilibrium model are 41 ± 1 mg g-1 and 0.31 ± 0.04 mg L-1, respectively. FTIR analysis indicated the participation of amide and carboxylic groups in the interaction with metal

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:49:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 272194.pdf: 3068599 bytes, checksum: 5fb42b100c34a6dc72468f8de2fc1e04 (MD5) / O agravamento da poluição ambiental nos dias atuais traz uma maior preocupação com a contaminação de rios e a conservação da água. Os órgãos ambientais têm se tornado cada vez mais exigentes quanto aos padrões de lançamento de efluentes. As indústrias de alimentos, em especial o setor frigorífico, são um dos ramos industriais de maior consumo de água e, conseqüentemente, grande gerador de efluentes líquidos de alta carga orgânica. A melhoria da qualidade dos efluentes gerados, a redução do consumo e o reaproveitamento da água, constituem grandes desafios para este setor. Neste contexto, o presente trabalho avaliou a aplicação de flotação como tratamento avançado do efluente de um abatedouro de frangos com o objetivo de enquadrálo aos padrões de lançamento de efluentes e de verificar a possibilidade de reúso da água. O trabalho dividiu-se em três etapas: a primeira em escala laboratorial para seleção do coagulante ideal, a segunda em escala real para verificação do enquadramento do efluente aos padrões de lançamento e a terceira em escala real para avaliação da possibilidade de reúso da água. Os coagulantes avaliados na primeira etapa foram o policloreto de alumínio (PAC), o sulfato férrico e o tanato quartenário de amônio (TANFLOC), sendo o PAC o coagulante que obteve o melhor desempenho e, portanto o produto aplicado na segunda e na terceira etapa do estudo. Os parâmetros estudados na segunda etapa foram os exigidos pelo órgão ambiental para lançamento de efluentes. O tratamento aplicado foi suficiente para enquadrar todos os parâmetros, com exceção de nitrogênio amoniacal e total, que pode ser atingido com melhorias no tratamento secundário. Para a terceira etapa de estudo, foram avaliados os padrões de qualidade da água para consumo nos frigoríficos exigidos pelo Regulamento da Inspeção Industrial e Sanitária de Produtos de Origem Animal (RIISPOA). O estudo verificou que é possível realizar o reúso de 30% de toda a água consumida, considerando a água de reúso apenas nas etapas menos nobres, onde não há contato com a matéria prima, porém para atingir aos padrões do RIISPOA é preciso realizar melhorias no tratamento secundário e realizar um monitoramento mais eficiente do tratamento físico-químico proposto. / Environmental pollution concern is increasing nowadays, and water conservation has been considered some of the most important issues. Governmental departments and regulatory agencies are demanding more sophisticated regulation for dismissing wastewater quality control and reuse. In food industries, a slaughterhouse has big water consumption and demands a great wastewater treatment because of high volume and high organic content. The quality improvement for generated wastewater, the reduction on consumption and the water reuse are important challenges for food industries. In this context, this dissertation will present flotation as advanced wastewater treatment. The experiments were realized in a poultry slaughterhouse with the objective to suit to Brazilian standards and to analyze water reuse possibilities. Divided in three major parts, this work firstly presents a laboratory test phase for coagulant choosing, the second part is a real field application to verify the adequacy to existing norms, and finally, the last part show the results and the possibilities for water reuse on a real situation. The coagulants studied were aluminum polychloride (PAC), ferric sulphate and tannin (TANFLOC). The best result was achieved by PAC, and it was the chosen product to be applied at the second and the third part of the study. The analyzed parameters at second and third parts are the ones requested by the governmental environmental agency. The applied treatment was enough to suit to all required parameters with exception to ammonia and total nitrogen, but it can be suited by enhancements at the secondary treatment. In the third part, the RIISPOA rules were considered for water reuse at poultry slaughterhouses. The results showed water reuse possibilities around 30% of all consumed water that can be reused for less noble ends which has no contact with raw material. The adequacy to RIISPOA rules can be easily achieved by some enhancements at secondary treatment and by accurate supervision on the proposed physico-chemical treatment.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Aquicultura / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:12:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309255.pdf: 377384 bytes, checksum: 6c4704f9c4911197ce32d0a6296a2443 (MD5) Previous issue date: 2012 / O aumento do consumo de água na aquicultura gera um maior volume de resíduos de efluentes que exigem destinação adequada. Este lançamento resulta em acumulação crônica de nutrientes, levando ao processo de eutrofização artificial com mudanças nas condições físicas e químicas dos ambientes aquáticos. Foi construído um reator híbrido, com base em modelos similares aos reatores de manta de lodo (UASB - Upflow Anaerobic Sludge Blanket) em escala laboratorial para redução da carga orgânica oriunda de cultivos heterotróficos de camarão marinho. Os valores médios dos efluentes em Demanda Química de Oxigênio (DQO) e Sólidos Totais (ST) foram de 420, 268,87 e 42 mg L-1 com 44, e 37,5% de remoção demonstrando que os critérios adotados foram adequados, principalmente ao Tempo de Retenção Hidráulica (TRH), Carga Orgânica Volumétrica (COV) e Temperatura. Os níveis de nitrogênio amoniacal e ortofosfato foram respectivamente 0,08 mgL-¹ e 3,92 mgL-¹ com 96,7 e 91% de remoção. Os reatores operaram simultaneamente por 120 h. Nas etapas de recirculação, a vazão permaneceu constante em 7200 L e 3600 L nas 120 h de funcionamento com uma vazão de 1 L min-1 e uma vazão total de afluente de 1440 L dia-1, o que resultou em um TRH de 0,35 dias ou 7,2 h. O sistema de reatores conseguiu tratar efetivamente a água demonstrando que as características operacionais adotadas permitiram boa eficiência, economia, efluente clarificado e características dos padrões da legislação vigente.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:32:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318269.pdf: 2121143 bytes, checksum: 7a2589298c6236d5b418eecc331bee13 (MD5) Previous issue date: 2013 / A utilização de reatores em bateladas sequenciais com grânulos aeróbios (RBSG) tem sido umas das tecnologias mais investigadas nos últimos anos para o tratamento biológico de águas residuárias, no entanto os estudos têm sido realizados em reatores alimentados com esgoto sintético. Para a consolidação desta tecnologia faz-se relevante compreender como se dá o comportamento desta quando empregada em situação real. Neste contexto, objetivou-se com este trabalho avaliar o tratamento de esgoto sanitário em um reator operado em bateladas sequenciais com grânulos aeróbios, em escala piloto. O reator, com volume útil de 0,1163 m³, foi operado por 238 dias, com ciclos operacionais de 4 horas e velocidades ascensionais de ar entre 1,2 e 1,4 cm·s-1. A formação de grânulos aeróbios utilizando esgoto sanitário demonstrou ser viável e grânulos com diâmetro médio variando entre 0,4 a 0,6 mm foram obtidos a partir dos 150 dias de operação, sendo esta biomassa com boa sedimentação, ou seja, IVL30 abaixo de 80 mL·g-1. A concentração média de sólidos suspensos totais (SST) foi de 2 g SST·L-1. A idade do lodo variou de 10 a 20 d, com a estabilização da biomassa, e µobs esteve próximo de 0,1 d-1. O fator de rendimento observado da biomassa apresentou valor médio de 0,62 ± 0,57 g SSV·g DQO-1. A eficiência média de remoção de DQOS e DQOT foi de 78 ± 9% e 70 ± 18%, respectivamente. O reator apresentou eficiências médias de remoção de 78 ± 14% para a DBO5,20º, de 99,6% para NH4+-N e de 36,5 ± 14,5% para o NT. O Activated Sludge Model n. 3 (ASM3) foi modificado e implementado no programa AQUASIM. No modelo desenvolvido (ASM3m) incorporaram-se processos de crescimento e armazenamento de polímeros celulares dos micro-organismos heterotróficos, ocorrendo de forma simultânea, além de o nitrito ser considerado como produto intermediário dos processos de nitrificação e desnitrificação. Foi simulado o comportamento das variáveis DQOS, QO2 (velocidade de consumo de oxigênio), NH4+-N, NO2--N e NO3--N durante um ciclo operacional. A simulação do processo de biodegradação da DQOS e QO2 realizada pelo modelo ASM3m apresentou comportamento mais próximo à situação experimental do que o modelo ASM3. Os dados das simulações obtidas do processo de nitrificação não responderam com confiabilidade, sendo discrepantes dos dados reais obtidos experimentalmente.<br>

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:10:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 321855.pdf: 1111860 bytes, checksum: 025f6bb7bea3b8d25a041c231f2bb2cd (MD5) Previous issue date: 2013 / Sabe-se que a necessidade mundial de consumo do Petróleo vem aumentando, consecutivamente também cresce o processo de pesquisa e sua produção. Vivemos um momento especial, onde estamos presenciando a exploração de Petróleo no chamado Pré Sal, caracterizado por estar em grande profundidade. Esta tecnologia ainda não está completamente dominada e tem uma grande expectativa sobre as possíveis consequências resultantes deste processo de exploração e produção. Além das grandes profundidades, existem produções próximas à costa, inclusive com áreas ambientais sensíveis. Este trabalho buscou avaliar os principais impactos ambientais gerados pelas embarcações dedicadas ao combate de vazamento de óleo no mar, que são as ?Embarcações Recolhedoras de Óleo?. Sabendo-se que atualmente essas embarcações ficam dedicadas nas proximidades dos locais de Exploração e Produção de Petróleo, navegando 24 horas por dia. Partindo deste princípio, foi pesquisado e calculado o consumo de óleo diesel e o quantitativo de emissão de poluentes atmosféricos, gerados por este consumo, necessários para o funcionamento das máquinas, como os motores, compressores e geradores. Ainda sobre esta navegação contínua, são apontados os principais acidentes ocorridos e a quantidade de óleo vazado no mar, com intuito de demonstrar que este trânsito contínuo dos barcos gera riscos de acidentes, com potencial de poluição ambiental. Além dos impactos ambientais, este trabalho demonstra os custos desprendidos para operação destas embarcações. Também foi analisado o acidente ocorrido no Golfo do México em 2010, na Plataforma da BP Deepwater Horizon Oil spill. Os dados apresentados demonstraram que houve um vazamento de 4,9 milhões de barris de óleo no mar, e que a capacidade efetiva de recolhimento foi de 20%, então cerca de 980 mil barris foram capturados, ficando o restante 3,92 milhões de barris sem recolhimento. Basta analisar os recursos demandados para atender o incidente da BP, em Macondo, no Golfo do México, para perceber que toda essa estrutura subutilizada se torna pequena em um evento como esse.Para que as embarcações permaneçam navegando em alto mar, um grande consumo de combustível é necessário para o funcionamento de seus motores propulsores. Foi apurado que anualmente são consumidos cerca de 81.600 m3 de combustível, resultando em uma emissão aproximada de 219 milhões de quilos de CO² na atmosfera. Além disso,verificou-se que são gerados 228.480 litros de águas residuais, que são destinadas em alto mar, muitas vezes sem o tratamento adequado.Como reflexão final, levantou-se a questão sobre o que é mais impactante ao meio ambiente: a estrutura de resposta dedicada a vazamentos de óleo, exigida e aprovada pelo IBAMA; ou os danos causados pelos eventuais derrames de óleo oriundos das operações de exploração e produção de petróleo. <br> / Abstract : It is known that the world oil consumption need is increasing, and thus the research process and its production also increases. We live in a very special moment, in which we are witnessing the Oil Drilling in the so called pre-salt layer, characterized by the fact that it is located in a high depth. This technology is not completely dominated and exercises a large expectation on the possible consequences arising of mentioned exploration and production process. Besides the high depths, there also exist production sites next to the coast, including areas which are environmentally sensible.Present work tried to evaluate the main environmental impacts caused by the vessels dedicated to the oil spilling response in the sea, which are the ?Oil Recovery Vessels?. It is known that these vessels stay at disposal in the proximity of the Oil Exploration and Production Sites, navigating 24 hours per day. Starting from mentioned principle, the diesel oil consumption, as well as the atmospheric pollutant emission quantitative generated by such consumption, which is necessary for the functioning machine such as motors, compressors and generators, were duly researched and calculated. Still referring to mentioned continuous navigation, we also indicate the main accidents occurred and the quantity of oil released in the sea, with the purpose to demonstrate that such continuous vessel transit generates accident risks, presenting a potential for environmental pollution. Besides the environmental impacts, present work also demonstrates the costs arising of such vessel operation. The accident that took place in the Gulf of Mexico in 2010, in the BP Platform Deepwater Horizon Oil spill, has also been analyzed. The presented data demonstrate that there occurred a spill of 4.9 million oil barrels in the sea, and that the effective cleanup and recovery was of 20%, having approx. 980 barrels been captured, whereas the remaining 3.92 million barrels have not been recovered. It is only necessary to analyze the resources required to attend the BP incident in Macondo, in the Gulf of Mexico, to perceive that all such underused structure gets small in such an event.For sailing vessels remain at sea, a large consumption of fuel is needed for the operation of their engines propellers. It was found that annually are consumed approximately 81,600 m3 of fuel, resulting in the issuance of approximately 219 million pounds of CO ² in the atmosphere. Furthermore, it was found that 228 million liters are generated wastewater, which are aimed at sea, often without treatment.As a final reflection has been raised the question on what is more impacting to the environment: an answering structure dedicated to oil spills required and approved by IBAMA; or the damages caused by eventual oil spills arising of the oil exploration and production operations.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:23:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 321649.pdf: 3027993 bytes, checksum: 325522b91241ad07e3c9c1e61fe3cc02 (MD5) Previous issue date: 2013 / A utilização de aterros sanitários para o tratamento e disposição de resíduos sólidos urbanos traz inúmeras vantagens, entretanto, apresenta como desvantagem a produção de lixiviado, líquido proveniente da degradação da matéria orgânica presente nos resíduos, bem como da água de infiltração que percola nas camadas de resíduos do aterro sanitário. Em geral, o lixiviado é constituído de poluentes orgânicos, inorgânicos, metais-traço e grupos microbianos, sendo necessário seu tratamento antes de ser lançado em corpos hídricos receptores e/ou ser disposto no solo. O tratamento dos lixiviados pode ser realizado através de processos biológicos ou físico-químicos, ou ainda uma combinação destes dois processos, tendo como objetivo a redução do potencial poluidor deste líquido. No que diz respeito à redução da quantidade de lixiviado a ser tratada, existem, dentre outras técnicas, a recirculação do líquido no próprio aterro sanitário e, mais recentemente, a evaporação da água presente neste efluente. Este trabalho teve como objetivo estudar o processo evaporativo, em escala piloto, utilizando-se uma torre de resfriamento ajustada para a evaporação de lixiviado. Foram avaliadas, através de análises estatísticas, as eficiências de evaporação obtidas, a partir da variação de parâmetros operacionais e, ainda, verificada a influência das condições meteorológicas no processo. No que diz respeito à avaliação ambiental, foi verificada a qualidade do concentrado, produto resultante da evaporação, por meio da caracterização físico-química do lixiviado bruto e do residual do processo ao longo do período de experimentação, assim como determinado o perfil das populações bacterianas dos diferentes extratos de análise, através de técnicas morfológicas e de biologia molecular. A eficiência de evaporação na unidade piloto foi afetada pelas condições meteorológicas analisadas ? radiação solar, velocidade do vento, umidade relativa e temperatura média do ar. Através da avaliação da influência da massa inicial, da vazão de recirculação de lixiviado e da velocidade do ar aplicada ao sistema pode-se verificar que apenas a vazão de lixiviado influenciou as taxas evaporativas. A velocidade do ar foi significativa quando analisadas, somente, altas (5,5 e 6,0 m.s-1) e baixas velocidades (0,5 e 1,0 m.s-1). O processo evaporativo concentrou a maior parte dos poluentes presentes no líquido remanescente (sólidos, matéria orgânica, nitrato, etc.), enquanto que as concentrações de NTK e de nitrogênio amoniacal foram reduzidas. Pelas análises de PCR e DGGE, em amostras de lixiviado bruto e concentrado, observou-se a seleção de grupos filogeneticamente similares, quando os mesmos foramsubmetidos ao processo evaporativo. Foram observados, através da análise de BOX-PCR, cinco agrupamentos distintos nas amostras de ar, coletadas no entorno da unidade piloto. No duto de saída da unidade experimental houve maior número de UFC.m-3, em relação aos outros locais de amostragem, sugerindo que ocorreu a emissão de bactérias durante o processamento do lixiviado na unidade experimental. <br> / Abstract : The use of landfills for the treatment and disposal of municipal solid waste brings numerous advantages, however, has the disadvantage of producing leachate, which is the liquid generated from the degradation of organic matter present in the waste and due to infiltration water that percolates through layers of waste in the landfill. In general, leachate contains organic and inorganic pollutants, heavy metals and microbial groups, requiring treatment before being released into receiving water bodies and/or be disposed in the ground. The leachate treatment can be accomplished through biological or physico-chemical processes, or a combination of these, with the objective of reducing its pollution potential. In regard to the reduction of the quantity of leachate to be treated, there are, among other techniques, recirculating liquid in the landfill itself, and more recently the evaporation of water contained in this effluent. This work aimed to study the evaporative process in a pilot plant scale, using a cooling tower adapted for leachate evaporation. Evaporation efficiencies were evaluated through statistical analysis, taking into account the variation in operating parameters, and also via the influence of the weather conditions. Regarding environmental evaluation, it was verified the quality of the concentrate material from evaporation, done by physico-chemical characterization of raw and residual product over the experimental period, and determined the profile of bacterial populations by morphological and molecular biology techniques. Evaporation efficiencies in the pilot plant were affected by weather conditions ? solar radiation, wind speed, relative humidity and air temperature. The initial leachate mass, recirculation flow rate and the air speed applied to the system influenced only on the flow of the leachate evaporation rates. The airspeed had a significant effect only when analyzed on the highest (5,5 and 6,0 m.s-1) and lowest (0,5 and 1,0 m.s-1) speeds. The evaporative process concentrate most of the pollutants present in the remaining liquid (solids, organic matter, nitrate, etc.), while the concentrations of ammonia and NTK has been reduced. The PCR and DGGE techniques carried out for the raw leachate and concentrated samples recovered phylogenetically similar groups during the evaporative process. Five different bacterial grouping were identified by BOX-PCR in air samples collected in the vicinity of the pilot unit. A greater number of CFU.m-3 was identified in the outlet duct of the experimental unit compared to other sampling sites, suggesting that these microorganisms may have come from the processing of the leachate in the pilot plant.