Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Faculdade UnB de Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2016. / Submitted by Raiane Silva (raianesilva@bce.unb.br) on 2017-07-24T16:44:26Z No. of bitstreams: 1 2016_PauloHenriqueMichelsBrito.pdf: 2305370 bytes, checksum: 1186e339f1fbdbc370add035580d036e (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-09-06T21:21:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_PauloHenriqueMichelsBrito.pdf: 2305370 bytes, checksum: 1186e339f1fbdbc370add035580d036e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T21:21:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_PauloHenriqueMichelsBrito.pdf: 2305370 bytes, checksum: 1186e339f1fbdbc370add035580d036e (MD5) Previous issue date: 2017-09-06 / O presente estudo objetivou a proposição de uma nova nanotecnologia para remoção do corante Direct Yellow 12 de meios aquosos, baseada no uso de nanoadsorventes magnéticos de custo reduzido, com pouca geração de resíduos e baixo potencial de impactos ambientais. Indústrias têxteis e de tintas utilizam uma grande quantidade de corantes, pigmentos e metais perigosos com alto potencial de poluição dos efluentes. Métodos tradicionais para a remoção da coloração das águas residuais incluem: separação por membranas, degradação biológica, oxidação química, coagulação e floculação. Mais recentemente, alguns métodos com base na separação química magneticamente assistida têm sido propostos, por serem mais eficientes e gerarem menos resíduos. Nesse contexto, foi proposta a síntese, a caracterização e a aplicação de nanoadsorventes magnéticos à base de nanopartículas de ferrita funcionalizadas com brometo de cetiltrimetilamônio. Os nanoadsorventes foram sintetizados a partir do método de coprecipitação em meio alcalino, com posterior tratamento de superfície, resultando em nanopartículas core-shell do tipo MnFe2O4@ɣ-Fe2O3. O controle do pH do meio permitiu a obtenção de amostras de dois tamanhos médios distintos. A funcionalização da superfície das nanopartículas se deu com a adição de brometo de cetiltrimetilamônio em meio aquoso em pH = 10. O estudo da cinética de adsorção, e da influência do pH, da concentração inicial de corante e da taxa de agitação no processo de adsorção foram estudados em soluções padronizadas de poluente com 0,5 g / L de nanoadsorvente. Após o processo de adsorção, os nanoadsorventes carregados com os poluentes foram separados com ímã de Nd-Fe-B, e a concentração final de Direct Yellow 12 na solução decantada foi determinada por espectroscopia UV-VIS em comprimento de onda de 396 nm. Os resultados foram analisados a partir dos modelos de Langmuir e Freundlich, evidenciando-se que o tamanho médio das nanopartículas possui influência importante sobre a adsorção do Direct Yellow 12. Os nanoadsorventes se mostraram mais eficientes em pH = 5,0. O tempo de contato necessário para atingir o equilíbrio foi de 30 minutos. Constatou-se que a capacidade máxima de adsorção foi aproximadamente 108% maior para o nanoadsorvente de menor tamanho médio (58,49 mg/g contra 28,10 mg/g) devido a sua maior área superficial. Finalmente, os nanoadsorventes foram recuperados a partir de ciclos de lavagens e reutilizados em testes de remoção com eficiência entre 50% e 55%. / The present study is aimed to propose a new nanotechnology for the removal of Direct Yellow 12 dye from aqueous media, in order to allow a reuse of nanoadsorbents in treatment plants, reducing the cost, waste generation and environmental impact potential. The textile and paint industries use a large quantity of dyes, pigments and dangerous metals with high pollution potential of the effluents. In this context, some methods for removal of these contaminants are available: separation by membrane, biologic degradation, chemical oxidation, coagulation and flocculation. Recently, chemical separation methods with magnetic assistance have been propose, since they are more efficient and produce fewer residues. In this context, it is proposed a synthesis, characterization and application of magnetic nanoadsorbents based on ferrite nanoparticles functionalized with cetyltrimethylammonium bromide. The nanoadsorbents were synthetized using the coprecipitation methods in alkaline medium, and later surface treated resulting in core-shell nanoparticles of the type MnFe2O4@ɣ-Fe2O3. The pH control allowed obtention of two distinct particle sizes. The functionalization of the nanoparticle surfaces was done adding cetyltrimethylammonium bromide in an aqueous solution of pH = 10. The adsorption kinetics, the pH influence, and the initial dye concentration were investigated in standard solutions of pollutant with 0.5 g / L of nanoadsorbent. After the adsorption process, the nanoadsorbents loaded with the pollutants were separated with Nd-Fe-B magnet, and the final concentration of Direct Yellow 12 in the decanted solution was determined by UVVIS spectroscopy with wavelength of 396 nm. The results were analyzed using the Langmuir and Freundlich models, illustrating the importance of the average particle size in the Direct Yellow 12 adsorption. Nanoadsorbents revealed to be more efficient at pH = 5.0. The contact time required to reach equilibrium was 30 minutes. It was found that the maximum adsorption capacity was approximately 108% higher for smaller sized nanoadsorbent (58.49 mg / g vs. 28.10 mg / g) due to its higher surface area. Finally, the nanoadsorbents were recovered from wash cycles and reused in removal tests with efficiency between 50% and 55%.

Resumo: A presente dissertação refere-se ao trabalho experimental desenvolvido durante programa de pós-graduação strictu sensu da Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", no qual se procurou determinar parâmetros cinéticos para dimensionamento de sistemas de alagados construídos de fluxo descendente, utilizando sistema de aeração artificial e natural. Este tema foi escolhido, pois, apesar do extenso número de trabalhos publicados sobre a aplicação do método respirométrico, muitos se referem a sistemas de lodos ativados, enquanto que para alagados construídos praticamente não existiam estudos apurados sobre o assunto. Esta dissertação contempla revisão bibliográfica de temas de elevada importância para o desenvolvimento e compreendimento dos resultados obtidos no experimento. Dentre estes temas, procurou especificar as definições de alagados construídos com suas respectivas tipificações, processos atuantes de remoção de nutrientes em filtros biológicos, e aplicação do método respirométrico para determinação de parâmetros cinéticos. Trabalhou-se estatisticamente e analiticamente os resultados obtidos no experimento, para comparar em diferentes situações físicas, hidráulicas e de carga aplicada; as respectivas eficiências de remoção de nutrientes e seus parâmetros cinéticos. Deste estudo pôde-se concluir que meio-suportes de maior área superficial, como por exemplo, a areia, apresentou maior quantidade de biomassa ativa aderida ao meio suporte, implicando em menor perda desta, durante a troca de efluente em sistema de bateladas. Já meio-suportes como pedrisco e brita, possuem menor área superficial, porém maior índice de vazios, o que implica na possibilidade de aplicação de uma carga maior quando comparado à areia. Em contrapartida, há maior perda de biomassa ativa na troca do efluente em sistemas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This dissertation is the experimental work developed during the post-graduate program strictest sense of the Universidade Estadual Paulista "Julio de Mesquita Filho, which sought to establish kinetic parameters for design of systems of constructed wetlands flow downward, using natural and artificial system aeration. This theme was chosen because, despite the extensive number of papers published on the application of the method repirometric, many refer to systems of activated sludge, while that for virtually no flooded constructed studies found on the subject. This work includes review of issues of high importance to the development and understanding of the results of the experiment. Among these issues, sought to specify the definitions of constructed wetlands with their classifying, working processes of removal of nutrients in biological filters, and the method for determining respirométrico kinetic parameters. Was statistically and analytically worked the results obtained in the experiment, to compare situations in different physical, hydraulic and applied load, the respective efficiencies of removal of nutrients and their kinetic parameters. In this study it was concluded that half of greater media surface area, such as the sand, showed greater amount of biomass attached to the active support means, resulting in loss of this, during the exchange of sewage system in batches. Already support such small and media as crushed gravel, have smaller surface area, but higher rate of empty, which implies the possibility of applying a greater load when compared to the sand. In contrast, there is greater loss of biomass in the active exchange of sewage systems in batches, implying the need for mechanisms for trapping of bacteria, such as secondary decanters. / Orientador: José Augusto de Lollo / Coorientador: Eduardo Luiz de Oliveira / Banca: Jorge Hamada / Banca: Luís Fernando Rossi Léo / Mestre

O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a utilização da técnica respirométrica como ferramenta para monitorar processos de lodos ativados, quando condições adversas ao processo de tratamento são impostas ao sistema. Os efeitos estudados foram: alteração no tempo de detenção hidráulico (TDH) da estação de tratamento de águas residuárias experimental (ETAR), ausência de oxigênio dissolvido no reator aeróbio, impacto de elevadas concentrações de nitrogênio, sulfeto e fenol no lodo ativado. Valores decrescentes de TDH podem acarretar em uma sobrecarga de alimento aplicada no sistema e promover uma redução na eficiência do mesmo. Tal efeito pôde ser percebido nos testes de respirometria, tendo sido medidas reduções de até 51% na SOUR. Foi constatado que é possível realizar interrupções programadas ou não no fornecimento de oxigênio dissolvido para a ETAR. Quando o lodo ativado é submetido a concentrações superiores a 100 mg.L-1 de nitrogênio amoniacal, observou-se a rápida adaptação dos microrganismos, sem perda significativa de eficiência no processo de tratamento biológico de efluentes. Também foram avaliadas as influências de metais que catalisam a reação de oxidação do sulfeto em meios contendo este íon. O metal que apresentou um maior efeito catalítico, com consequente aumento na SOUR, foi o manganês, com 62%, e o que representou a menor efeito catalítico foi o níquel, com apenas 9,5% de aumento no consumo de oxigênio dissolvido. Porém, foi o níquel também, que apresentou o maior percentual de inibição na atividade das bactérias, cerca de 79%. Para um dos lodos ativados usados nos ensaios, determinou-se a concentração de fenol de 187 mg.L-1 como aquela que inibe 50% da atividade metabólica. Os resultados deste trabalho demonstraram claramente que a técnica respirométrica é eficaz para monitorar e detectar efeitos adversos em processos biológicos de tratamento de efluentes. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-07-10T17:42:12Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Carolina Lucena Rezende.pdf: 3370223 bytes, checksum: 94b65c38fcf3aa34c0eb93c11339e002 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-10T17:42:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Carolina Lucena Rezende.pdf: 3370223 bytes, checksum: 94b65c38fcf3aa34c0eb93c11339e002 (MD5) / PETROBRÁS / The main purpose of this work was to evaluate the use of the respirometric technique as a tool to monitor the activated sludge processes when adverse conditions to the treatment process are imposed to the system. The following effects were studied: change in hydraulic detention time (HDT) of the experimental wastewater treatment process, absence of dissolved oxygen in aerobic reactor, impact of high concentrations of nitrogen, sulfide and phenol in activated sludge. When the HDT of the experimental wastewater treatment process decreases, it can result in an overload of food applied on the system and promote a reduction in the efficiency. This effect could be observed in the respirometry tests, which presented reductions of up to 51% in the specific oxygen uptake rate (SOUR). It was noticed that it is possible to perform scheduled or not interruptions in the supply of dissolved oxygen to the system. When the activated sludge is subjected to concentrations higher than 100 mg L-1 of ammonia nitrogen, a rapid adaptation of micro-organisms was observed, without significant loss of efficiency in the biological wastewater treatment. The influence of metals that catalyze the reaction of oxidation of sulfide in medium containing this ion was also evaluated. The metal which showed the higher catalytic effect, with consequent increase in SOUR, was manganese, with 62%, and the one that presented the lowest catalytic effect was nickel, with only 9.5% increase in the consumption of dissolved oxygen. However, it was identified that nickel presented the highest percentage of inhibition, around 79%. For one of the aerobic biomass used in the tests, it was determined the concentration of phenol of 187 mg L-1 as the one which inhibits 50% of metabolic activity. The results of this study clearly demonstrated that the respirometric technique is effective to monitor and detect adverse effects on the biological wastewater treatment processes.

O lançamento de águas residuárias contendo compostos nitrogenados tem um importante impacto sobre a saúde e o meio ambiente, tornando necessária a incorporação de processos de remoção desses compostos nos sistemas de tratamento de águas residuárias. Neste trabalho, foram estudadas as condições de operação para promover a remoção conjunta de nitrogênio e matéria orgânica em um biorreator de membrana (MBR), contínuo, operado sob aeração constante, alimentado com efluente sintético contendo nitrogênio amoniacal na concentração de 150 mg/L e matéria orgânica na concentração de 300 mg DQO/L A concentração de amônio se estabilizou após 25 dias de operação, com eficiência média de 95,1%. Essa eficiência manteve-se alta para diferentes concentrações de OD. Houve acúmulo de nitritos e nitratos durante os 51 dias de operação, indicando que o processo de desnitrificação ainda não havia se estabilizado. Houve desnitrificação máxima de 27% nos primeiros 11 dias de operação. A remoção de DQO foi de 100% até o 34° dia de operação. Houve remoção média de 71,42% do COT na proporção C/N igual a 2 e 81,25% em C/N igual a 3. O trabalho também avaliou a remoção de nitrogênio em um reator de disco rotativo (RDR), operado em modo SBR (Sequencing Batch Reactor), com aeração intermitente, alimentado com o mesmo efluente sintético utilizado no MBR. A oxidação de amônio obtida foi de 56,5% e a remoção global de nitrogênio foi de 60,5%. A média de remoção por SND ficou na ordem de 96,6%. O MBR se mostrou mais robusto na oxidação de amônio, no entanto o RDR mostrou uma eficiência de remoção de nitrogênio maior. / The release of wastewater containing nitrogenous compounds has an important impact on health and the environment, necessitating the incorporation process of removing these compounds in the systems of wastewater treatment. In this work, were studied the operating conditions to promote combined removal of nitrogen and organic matter in a membrane bioreactor (MBR), continuously operated under constant aeration, fed with synthetic wastewater containing ammonia nitrogen concentration of 150 mg/L and organic matter concentration of 300 mg COD/L The concentration of ammonium stabilized after 25 days of operation, with an average efficiency of 95.1%. This efficiency remained high for different concentrations of OD. There was accumulation of nitrites and nitrates during the 51 days of operation, indicating that the denitrification process had not yet stabilized. There denitrification of 27% in the first 11 days of operation. The COD removal was 100% until the 34th day of operation. There average removal of 71.42% TOC in the ratio C/N equal to 2 and 81.25% in C/N equals 3. The study also evaluated the nitrogen removal in a rotating disk reactor, operated in SBR (Sequencing Batch Reactor) with intermittent aeration, fed with the same synthetic wastewater used in the MBR. The oxidation of ammonia obtained was 56.5% and total nitrogen removal was 60.5%. The MBR was more robust in the oxidation of ammonia, however the RDR showed an efficiency of removal of nitrogen greater.

O fósforo é um elemento essencial para todas as formas de vida. Considerando a iminente escassez de recursos para produção de fertilizantes a base de fósforo, bem como os problemas ambientais causados por excessivas cargas desse nutriente em corpos hídricos, faz-se necessária sua recuperação. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o emprego de um sistema de eletrodiálise no tratamento de uma solução com baixo teor de fosfato visando a recuperação de fósforo de águas residuárias municipais. Empregando uma célula de eletrodiálise de bancada, os experimentos foram conduzidos em 4 etapas. A primeira etapa focou no estudo do transporte do fosfato no sistema de eletrodiálise, reportando-se uma restrição em sua extração percentual possivelmente devido à disponibilidade de H3PO4 decorrente de alterações de pH na interface membrana aniônica/solução diluída, ou ainda pela formação de PO43-, cujo transporte através da membrana pode ser dificultado. A segunda etapa visou a determinação das condições de operação para remover e concentrar fósforo de uma solução com baixa concentração de fosfato, observando-se alterações no sistema que podem comprometer a eficiência do tratamento em valores de taxa de desmineralização > 50 % A terceira etapa focou na recuperação (concentração) do fósforo empregando as condições de operação determinadas na etapa anterior, obtendo-se uma solução com concentração de fosfato > 0,100 g L-1 e fatores de concentração de sódio, fosfato e sulfato > 9,7. Na última etapa, avaliou-se a separação de sulfato e fosfato em condições de densidade de corrente acima da limite. Observou-se que a separação de sulfato do fosfato pode ter sido possível devido à formação de um “efeito barreira” proveniente de intensa dissociação da água na interface membrana aniônica/solução e/ou pela disponibilidade de PO43- decorrente da dissociação das espécies de fosfato. Alterações estruturais foram percebidas na membrana aniônica, limitando a viabilidade do processo à utilização de membranas resistentes a meios alcalinos. Superada essa condição, foi proposto um sistema de eletrodiálise em dois estágios visando a recuperação de fósforo de águas residuárias municipais com baixo teor de fosfato. / Phosphorus is an essential element for all life forms. Considering the imminent depletion of resources to produce phosphorus-based fertilizers, as well as the environmental problems caused by excessive loads of this nutrient in water bodies, its recovery is necessary. In this context, the objective of this work was to evaluate the use of an electrodialysis system in the treatment of a low phosphorus-containing solution aiming at the recovery of phosphorus from municipal wastewater. Employing a laboratory scale five-compartment electrodialysis cell, the study was held in four steps. The first step focused on the study of phosphate transport in the electrodialysis system, reporting a restriction in its percentage extraction possibly due to the availability of H3PO4 associated to pH changes at the anionic membrane/diluted solution interface or by the formation of PO43-, whose transport through the membrane may be hampered. The second step aimed at determining the operational conditions of the electrodialysis system to remove and concentrate phosphorus from a solution with a low phosphate concentration, observing changes in the system that could compromise the efficiency of treatment in values of demineralization rate > 50 % The third step focused on the recovery (concentration) of phosphorus using the operational conditions determined in the previous step, obtaining a solution with a phosphate concentration > 0.100 g L-1 and sodium, phosphate and sulfate concentration factors higher than 9.7. In the last step, the separation of sulfate and phosphate in current density conditions above the limiting one was evaluated. It was observed that the separation of sulfate from phosphate may have been possible due to the formation of a "barrier effect" from intense dissociation of water at the anionic membrane/diluted solution interface and/or to the availability of PO43- resulting from the dissociation of the phosphate species. Structural changes were observed in the anionic membrane, limiting the viability of the process to the use of alkali resistance anion-exchange membranes. Once this condition was overcome, a two-stage electrodialysis system was proposed aiming the recovery of phosphorus from municipal wastewater with low phosphate content.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2008. / Submitted by Allan Magalhães (allanout@gmail.com) on 2011-07-01T02:43:10Z No. of bitstreams: 1 2008_ClaudioGastaodaCosta.pdf: 1531661 bytes, checksum: c398665bf2f36bd9c1c5bb2ca3ba8dbf (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-07-14T13:38:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_ClaudioGastaodaCosta.pdf: 1531661 bytes, checksum: c398665bf2f36bd9c1c5bb2ca3ba8dbf (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-14T13:38:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_ClaudioGastaodaCosta.pdf: 1531661 bytes, checksum: c398665bf2f36bd9c1c5bb2ca3ba8dbf (MD5) / Este trabalho apresenta estudo inovador sobre o uso de destilação solar convencional, para tratamento de resíduos líquidos. São tratados três tipos de resíduos líquidos diferentes provenientes de laboratórios da Universidade de Brasília e coletados pela Comissão para Gestão de Resíduos Químicos da Universidade de Brasília (CGRQ - UnB). Os três resíduos líquidos tratados são: resíduo líquido contendo álcool, resíduo líquido contendo metais e resíduo líquido contendo formol. Em seguida a realização do tratamento de destilação solar, foram realizadas determinações de parâmetros nas amostras dos resíduos líquidos antes e depois de executado o tratamento. Para o resíduo contendo álcool, o tratamento realizado mostrou uma redução na quantidade de sólidos acima de 98%, de TKN superior a 96% e de óleos e graxas acima de 90%. Para o resíduo contendo metais, as reduções das quantidades de cromo, ferro, cobre e zinco foram superior a 99%. Para o resíduo contendo formol, as reduções em termos de condutividade superaram os 97%. Assim, conclui-se que esse é um tratamento eficiente para os resíduos líquidos tratados, principalmente para o resíduo contendo metais. Também fica demonstrado ser um processo viável economicamente e tecnicamente. Quando comparado os custos financeiros com o processo de tratamento de resíduos líquidos por destilação solar e os atuais custos de tratamento e/ou descarte utilizados para os mesmos analisados neste trabalho, é verificado uma redução financeira acima de 97%, mostrando a viabilidade econômica do processo de destilação solar convencional para tratamento de resíduos líquidos. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work shows an innovative wastewater treatment with the use of solar still (conventional still or simple still). Three different types of liquid residues were proceeded from laboratories of the University of Brasilia and collected by Commission for Management Chemical Residues (CGRQ - UnB). The three residues are: liquid residue contend alcohol, liquid residue contend metals and liquid residue contend formaldehyde. After treatment of solar distillation there are showed reduction amount: for residue contend alcohol of solids above 98%, TKN over 96%, oils and greases beyond of 90%; for the residue contend metals of chromium, iron and zinc above 99% and for residue contend formaldehyde of conductivity surpassed 97%. This treatment for liquid residues is efficient for solutions with metals. And the process is economically and technical viable. The process of treatment - solar distillation presents a financial reduction above of 97%.

O lançamento de águas residuárias contendo compostos nitrogenados tem um importante impacto sobre a saúde e o meio ambiente, tornando necessária a incorporação de processos de remoção desses compostos nos sistemas de tratamento de águas residuárias. Neste trabalho, foram estudadas as condições de operação para promover a remoção conjunta de nitrogênio e matéria orgânica em um biorreator de membrana (MBR), contínuo, operado sob aeração constante, alimentado com efluente sintético contendo nitrogênio amoniacal na concentração de 150 mg/L e matéria orgânica na concentração de 300 mg DQO/L A concentração de amônio se estabilizou após 25 dias de operação, com eficiência média de 95,1%. Essa eficiência manteve-se alta para diferentes concentrações de OD. Houve acúmulo de nitritos e nitratos durante os 51 dias de operação, indicando que o processo de desnitrificação ainda não havia se estabilizado. Houve desnitrificação máxima de 27% nos primeiros 11 dias de operação. A remoção de DQO foi de 100% até o 34° dia de operação. Houve remoção média de 71,42% do COT na proporção C/N igual a 2 e 81,25% em C/N igual a 3. O trabalho também avaliou a remoção de nitrogênio em um reator de disco rotativo (RDR), operado em modo SBR (Sequencing Batch Reactor), com aeração intermitente, alimentado com o mesmo efluente sintético utilizado no MBR. A oxidação de amônio obtida foi de 56,5% e a remoção global de nitrogênio foi de 60,5%. A média de remoção por SND ficou na ordem de 96,6%. O MBR se mostrou mais robusto na oxidação de amônio, no entanto o RDR mostrou uma eficiência de remoção de nitrogênio maior. / The release of wastewater containing nitrogenous compounds has an important impact on health and the environment, necessitating the incorporation process of removing these compounds in the systems of wastewater treatment. In this work, were studied the operating conditions to promote combined removal of nitrogen and organic matter in a membrane bioreactor (MBR), continuously operated under constant aeration, fed with synthetic wastewater containing ammonia nitrogen concentration of 150 mg/L and organic matter concentration of 300 mg COD/L The concentration of ammonium stabilized after 25 days of operation, with an average efficiency of 95.1%. This efficiency remained high for different concentrations of OD. There was accumulation of nitrites and nitrates during the 51 days of operation, indicating that the denitrification process had not yet stabilized. There denitrification of 27% in the first 11 days of operation. The COD removal was 100% until the 34th day of operation. There average removal of 71.42% TOC in the ratio C/N equal to 2 and 81.25% in C/N equals 3. The study also evaluated the nitrogen removal in a rotating disk reactor, operated in SBR (Sequencing Batch Reactor) with intermittent aeration, fed with the same synthetic wastewater used in the MBR. The oxidation of ammonia obtained was 56.5% and total nitrogen removal was 60.5%. The MBR was more robust in the oxidation of ammonia, however the RDR showed an efficiency of removal of nitrogen greater.

O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a utilização da técnica respirométrica como ferramenta para monitorar processos de lodos ativados, quando condições adversas ao processo de tratamento são impostas ao sistema. Os efeitos estudados foram: alteração no tempo de detenção hidráulico (TDH) da estação de tratamento de águas residuárias experimental (ETAR), ausência de oxigênio dissolvido no reator aeróbio, impacto de elevadas concentrações de nitrogênio, sulfeto e fenol no lodo ativado. Valores decrescentes de TDH podem acarretar em uma sobrecarga de alimento aplicada no sistema e promover uma redução na eficiência do mesmo. Tal efeito pôde ser percebido nos testes de respirometria, tendo sido medidas reduções de até 51% na SOUR. Foi constatado que é possível realizar interrupções programadas ou não no fornecimento de oxigênio dissolvido para a ETAR. Quando o lodo ativado é submetido a concentrações superiores a 100 mg.L-1 de nitrogênio amoniacal, observou-se a rápida adaptação dos microrganismos, sem perda significativa de eficiência no processo de tratamento biológico de efluentes. Também foram avaliadas as influências de metais que catalisam a reação de oxidação do sulfeto em meios contendo este íon. O metal que apresentou um maior efeito catalítico, com consequente aumento na SOUR, foi o manganês, com 62%, e o que representou a menor efeito catalítico foi o níquel, com apenas 9,5% de aumento no consumo de oxigênio dissolvido. Porém, foi o níquel também, que apresentou o maior percentual de inibição na atividade das bactérias, cerca de 79%. Para um dos lodos ativados usados nos ensaios, determinou-se a concentração de fenol de 187 mg.L-1 como aquela que inibe 50% da atividade metabólica. Os resultados deste trabalho demonstraram claramente que a técnica respirométrica é eficaz para monitorar e detectar efeitos adversos em processos biológicos de tratamento de efluentes. / PETROBRÁS / The main purpose of this work was to evaluate the use of the respirometric technique as a tool to monitor the activated sludge processes when adverse conditions to the treatment process are imposed to the system. The following effects were studied: change in hydraulic detention time (HDT) of the experimental wastewater treatment process, absence of dissolved oxygen in aerobic reactor, impact of high concentrations of nitrogen, sulfide and phenol in activated sludge. When the HDT of the experimental wastewater treatment process decreases, it can result in an overload of food applied on the system and promote a reduction in the efficiency. This effect could be observed in the respirometry tests, which presented reductions of up to 51% in the specific oxygen uptake rate (SOUR). It was noticed that it is possible to perform scheduled or not interruptions in the supply of dissolved oxygen to the system. When the activated sludge is subjected to concentrations higher than 100 mg L-1 of ammonia nitrogen, a rapid adaptation of micro-organisms was observed, without significant loss of efficiency in the biological wastewater treatment. The influence of metals that catalyze the reaction of oxidation of sulfide in medium containing this ion was also evaluated. The metal which showed the higher catalytic effect, with consequent increase in SOUR, was manganese, with 62%, and the one that presented the lowest catalytic effect was nickel, with only 9.5% increase in the consumption of dissolved oxygen. However, it was identified that nickel presented the highest percentage of inhibition, around 79%. For one of the aerobic biomass used in the tests, it was determined the concentration of phenol of 187 mg L-1 as the one which inhibits 50% of metabolic activity. The results of this study clearly demonstrated that the respirometric technique is effective to monitor and detect adverse effects on the biological wastewater treatment processes.

Orientador: Bruno Coraucci Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-25T10:48:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guilherme_MartaSiviero_M.pdf: 2406119 bytes, checksum: cbb08d0f7079a1ce07fe7a06d0f1d000 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: : O lodo de esgoto doméstico é um resíduo gerado pelas ETE's (Estação de Tratamento de Esgoto) em grande quantidade e que necessita de disposição adequada. Existem algumas formas de disposição conhecidas, como por exemplo a incineração ou aterro sanitário. Porém, a forma de disposição que combina de modo mais eficiente reciclagem de matéria orgânica e qualidade ambiental é a sua utilização como condicionante em solos agrícolas ou parques e jardins. O lodo de esgoto possui elementos nutritivos importantes para as plantas, como P e N, no entanto, este resíduo pode conter patógenos que podem colocar em risco a saúde do homem e outros animais. Um grupo de patógenos que pode estar presente no lodo é o dos protozoários, como por exemplo cistos de Giardia e amebas, responsáveis por doenças entéricas de fácil disseminação. Uma forma de evitar que estes patógenos causem problemas é através do seu efetivo monitoramento, no lodo de esgoto e no solo. O objetivo deste trabalho foi selecionar métodos que permitissem recuperar estes patógenos que estivessem presentes no lodo. Os métodos são baseados na recuperação dos protozoários através de sua sedimentação ou suspensão. Neste trabalho foram testadas 4 metodologias para verificar qual obtinha maior recuperação dos protozoários. As metodologias testadas usavam sulfato de zinco (33%), sacarose (lM), formol/éter, ou simples decantação (Hoffinan). O método que apresentou melhor resultado foi o do sulfato de zinco. Após a seleção do método, foram feitas modificações na concentração da solução de sulfato e no tempo de análise, com o objetivo de procurar aumentar esta recuperação. Isto foi possível com a utilização de sulfato de zinco 50% e com a amostra deixada em repouso numa suspensão com água destilada por 24 horas antes da análise.Desta forma, a porcentagem de recuperação passou de 19,01% para 35,31%, o que significa um aumento da eficiência da taxa de recuperação, com a concentração do sulfato de zinco 50%. Este aumento de recuperação é importante na definição de uma metodologia simples e de baixo custo, para a recuperação de protozoários / Abstract: The sewage sludge, a residue generated in significant amounts by waste water treatment plants, requires suitable disposal. There are some well known ways for disposal of sludge, for instance incineration or landfills, however the disposal procedure that more efficiently combines recycling of the organic matter and environmental suitability is the use of the sludge as conditioning in agriculture and gardens. The sewage sludge contains important plant nourishing elements like P and N, however it can also contain human pathogens. Protozoan like Giardia cysts and amoebas that can cause enteric diseases easily disseminable, are among the pathogens that can be found in the sewage sludge. Monitoring these pathogens in the sludge and in the soil is an effective way to prevent the pathogens of causing problems. The aim of this work was to select a method for the recovery of these pathogens in the sewage sludge. The procedures are based in the recovery of the protozoan through sedimentation or flotation. Four different methodologies- zinc sulfate 33%, sucrose 1M, formaldehyde/ether and sedimentation (Hoffman)- were compared to assess the one that allows the higher protozoan recovery index. The best results were obtained with zinc sulfate. After have selected the methodology, differents concentrations of zinc sulfate and times were tested in order to try to increase the recovery index. The highest recovery index was found by using a 50% zinc sulfate solution and after the sample have been left in a distilled water suspension for 24 hours before the analysis. These conditions increased the recovery index from 19,01 to 35,31%, an efficient improvement of in the index. This result is important in establishing a simple and low cost methodology to recover the protozoan / Mestrado / Saneamento / Mestre em Engenharia Civil

Orientador : Denis Miguel Roston / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricula / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:57:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mazzola_Marcelo_M.pdf: 2847424 bytes, checksum: b52de5cc31a8eaae5ff1c006107a3fbd (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado