Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Civil, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação dos prof. Doutor Manuel de Matos Fernandes e António Silva Cardoso

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T02:19:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:37:32Z : No. of bitstreams: 1 137912.pdf: 49855598 bytes, checksum: f14577b75de2adacdd128e166ce4ddc5 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-24T06:46:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 269318.pdf: 2003099 bytes, checksum: fd622c9a1d094955a4663f8cdfeeec90 (MD5) / Os biorreatores à membrana submersa têm sido considerados como a alternativa do futuro no que se refere ao tratamento de efluentes, uma vez que atingem uma alta eficiência na remoção de sólidos e microrganismos patogênicos, além de requerer pouco espaço. Visando estudar a eficiência deste tipo de tratamento, utilizou-se um biorreator à membrana com módulo de fibras-ocas de polieterimida acoplado a um tanque anóxico, aplicando-se recirculação de 100% da vazão de alimentação a partir do reator. Como objetivos desejava-se avaliar o módulo de membranas utilizado no tratamento de efluentes sanitários, avaliar a eficiência do BRM em relação a desnitrificação, as respostas do módulo de membranas frente às características de esgoto e condições operacionais impostas, e analisar se os resultados relativos às características do efluente tratado eram compatíveis à prática de reúso. Como resultados deste estudo, verificou-se uma concentração média afluente de DQO antes do inicio da recirculação (etapa 1) igual a 66,16 mg/L e efluente de 17,37 mg/L. Após o início da recirculação (etapa 2) os valores foram de 167,4 mg/L e 13,8 mg/L, respectivamente, atingindo-se uma remoção de matéria orgânica de 70,4% na primeira etapa e 87,4% na segunda etapa. No que se refere ao parâmetro nitrogênio amoniacal obteve-se uma remoção de 92,9% na etapa 1 e 89% na etapa 2 com valores médios para o afluente de 17,88 mg/L e para o efluente de 1,33 mg/L na primeira etapa e 45,7 mg/L e 4,9 mg/L na segunda etapa. No que se refere aos coliformes termotolerantes e totais obteve-se uma redução de 4 unidades logarítmicas com residual na ordem de 102. Atingiu-se para todos os parâmetros, concentrações compatíveis com os limites estabelecidos pelas normas de reúso. Em função dos resultados obtidos pode-se considerar que o módulo utilizado foi inapropriado para as condições operacionais adotadas. A taxa de desnitrificação no efluente foi da ordem de 80,4% (45,03 mg/L), superior aos valores encontrados em estudos realizados por outros autores com biorreatores à membrana em condições semelhantes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:59:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 220881.pdf: 2856009 bytes, checksum: 1e69416a0660a25b0e0c0e7b15428907 (MD5) / Neste trabalho, estudou-se uma lagoa facultativa de tratamento de esgoto secundário, em escala piloto, na região sul do Brasil, avaliando as características do perfil longitudinal e o desempenho da mesma na remoção da matéria carbonácea, nitrogenada e qualidade bacteriológica. A lagoa piloto possui volume útil de 17,5m3 e área superficial de 15,2 m2 (profundidade de 1,15 m, comprimento de 9,5 m e largura de 1,60 m). Para caracterizar o comportamento da matéria carbonácea foram avaliados 3 pontos distintos na extensão longitudinal da lagoa. O monitoramento foi conduzido em 3 fases operacionais (fase 1: TDH=20d, Tmédia=28ºC, primavera/verão; fase 2: TDH=10 d, Tmédia=24ºC, verão/outono; fase 3: TDH=20d, Tmédia=19ºC, inverno/primavera), sendo avaliado as características físico-químicas e bacteriológicas semanalmente e monitoramento climatológico/operacional três vezes por semana. A avaliação foi efetuada através dos seguintes parâmetros: pH, OD, temperatura, transparência por disco de Secchi, turbidez, Alcalinidade Total, DQOt, DQOs, DBOt, DBOs, SS, Clorofila a, N-NH4+, N-NO2-, N-NO3-, P-PO43- reativo, coliformes totais, Escherichia coli e comunidade planctônica. Os resultados obtidos na avaliação do perfil longitudinal não demonstraram diferença significativa dos parâmetros nos 3 pontos avaliados, caracterizando a lagoa como reator de mistura completa. O coeficiente cinético calculado nas diferentes condições operacionais apresentou valores de DBO5 entre 0,12-0,20 d-1 para mistura completa. A DQO apresentou valores de coeficiente cinético entre 0,04-0,19 d-1 para mistura completa. A relação entre taxa aplicada e taxa removida de DQO resultou na equação y=-39,9 + 1,02x, (y=taxa removida; x=taxa aplicada), r2=0,81. A relação entre a taxa aplicada e taxa removida de DBO5 apresentou a equação y= -4,03 + 0,71x, r2=0,6. A eficiência na transformação do nitrogênio foi de 62 %, 40% e 42%, respectivamente para a primeira, segunda e terceira fase. A eficiência na transformação do fosfato reativo foi em média 26 %, 60% e 71%, respectivamente para a primeira, segunda e terceira fase. A qualidade sanitária, através do indicador E coli e em termos de unidade logarítmica, apresentou eficiência significativa, valores de 2,6 log; 1,4 log e 1,2 log, respectivamente para a primeira, segunda e terceira fase. A comunidade planctônica avaliada qualitativamente apresentou predominância de espécies de Euglenophyta (73%) e Clorophyta (69%). O perfil horário demonstrou que ocorrem oscilações horárias na qualidade do efluente. Através dos dados obtidos pelo balanço hídrico, constatou-se diluição máxima do efluente de 20% na terceira fase do estudo, porém não comprometeu a eficiência da lagoa. De um modo geral, a fase 3 (TDH=20d) apresentou resultados mais eficazes na remoção da matéria carbonácea e do fosfato reativo. A fase 1 (TDH=20d) foi mais eficaz na avaliação da qualidade sanitária através do indicador E. coli e na transformação do nitrogênio amoniacal. Entretanto, a fase 2 (TDH=10d), apesar de valores menos expressivos, apresentou valores satisfatórios para todos os parâmetros.

SILVA, R. F. G. Avaliação ambiental da área marinha do sistema de disposição oceânica dos esgotos sanitários e das praias do litoral oeste de Fortaleza, Ceará, Brasil. 2012. 173 f. Tese (Doutorado em Geografia) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-09-04T20:53:26Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_prfgsilva.pdf: 16768860 bytes, checksum: 81461514633ae053a7a3f06a04fcff25 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-09-04T21:27:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_prfgsilva.pdf: 16768860 bytes, checksum: 81461514633ae053a7a3f06a04fcff25 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-04T21:27:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_prfgsilva.pdf: 16768860 bytes, checksum: 81461514633ae053a7a3f06a04fcff25 (MD5) Previous issue date: 2012 / O presente estudo trata-se de uma avaliação ambiental da área marinha que envolve o sistema de disposição oceânica dos esgotos sanitários e as praias adjacentes do litoral oeste de Fortaleza. Foi possível identificar e analisar os parâmetros ambientais dos principais pontos de poluição, os agentes poluidores, bem como determinar o nível de impacto nas águas oceânicas e ambiente praial. Aliados ao entendimento da dinâmica costeira na área de estudo (caracterização do regime de correntes) e determinação da pluma de dispersão dos poluentes, foram efetivados os objetivos propostos. Além disso, foi realizada uma avaliação das condições de balneabilidade das praias adjacentes ao emissário submarino, visando determinar o grau de contaminação dessas águas, investigando as fontes poluidoras e uma possível relação com a descarga do emissário. As simulações realizadas considerando as características do emissário submarino de efluentes líquidos operado pela Companhia de Água e Esgoto do Ceará (CAGECE) e do meio receptor, mostram uma capacidade de diluição bastante elevada. A análise dos sedimentos indicou a presença predominante de um substrato biodetrítico, caracterizado por sedimentos de granulometria muito fina a grossa. A atividade biológica intensa na área de estudo, decorrente da presença de nutrientes resultantes da contínua descarga de esgotos domésticos, justificou esse tipo de substrato. Os valores dos parâmetros físico-químicos da água, em geral, comportaram-se dentro da faixa de variação esperada para a zona costeira - temperatura relativamente elevada, pH alcalino, salinidade de água marinha influenciada por chuvas e pequeno aporte fluvial, consumo de oxigênio de média intensidade com elevado grau de saturação e uma intensa atividade biológica, o que evidenciou a qualidade dos resultados obtidos. De acordo com as análises bacteriológicas das amostras de água nos doze pontos de coleta na área marinha (P1 a P12), no decorrer das quatro campanhas, foi possível constatar dois pontos, localizados no borbotão do emissário, com maiores valores de contaminação, apresentando quantidades de coliformes totais, termotolerantes e Escherichia coli elevadas (acima de 1000/100 mL) na maioria dos níveis de profundidade da coluna d’água, valores bem superiores aos limites estabelecidos pela Resolução 357/2005 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Os resultados obtidos nas análises de coliformes totais e coliformes termotolerantes nas águas das praias estudadas (P 13 a P18), indicaram valores bastante elevados, tanto no período chuvoso, quanto no período de estiagem, excedendo os limites preconizados pelo CONAMA. A sistematização das informações foi de grande importância para se avaliar as alterações sobre o meio marinho no entorno do emissário e praias adjacentes e propor medidas que minimizem os possíveis impactos adversos, as quais foram relacionadas com a gestão integrada da zona costeira, saneamento básico e continuidade do monitoramento dos sistemas marinho e costeiro

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-30T17:36:09Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1782067 bytes, checksum: 0c58b1b62d626d174870c6effe1ca3c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T17:36:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1782067 bytes, checksum: 0c58b1b62d626d174870c6effe1ca3c6 (MD5) Previous issue date: 2013-07-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A escassez hídrica é um problema considerado mundial, tanto no aspecto quantitativo como no qualitativo. Sendo assim, o reúso da água cinza pode ser uma alternativa importante no combate à citada escassez de água. Tal estratégia pode ser considerada interessante, pois, muitas vezes, as pessoas usam a água potável para fins que não necessitam de tal qualidade, como é o caso da irrigação de jardins, lavagem de carros e descarga de vasos sanitários. Assim, objetivou-se, com essa pesquisa, desenvolver um sistema modular de filtros de baixo custo, eficiente e de fácil operação, que proporcionasse o tratamento e o possível reaproveitamento da água cinza em ambientes domésticos. A água cinza de uma residência rural foi tratada por um sistema de filtração sequencial formada por dois filtros, um com serragem de madeira (FSM) e o outro com carvão ativado (FCA). Espessuras de camada de 40, 60 e 80 cm foram testadas para os FSM, e de 10, 20 e 30 cm para FCA, bem como a combinação dos FSM com os FCA. Parâmetros físicos, químicos e microbiológicos foram analisados para quantificar o desempenho dos filtros. Os FSM apresentaram bom desempenho na remoção de sólidos e turbidez, sendo o FSM 80 o mais eficiente. Os FCA foram essenciais na remoção dos compostos pouco removidos pelos FSM, como foi o caso da DQO, DBO, surfactantes e E. coli. No geral, o conjunto de melhor desempenho na remoção de poluentes foi o FSM 80 com FCA 30. Apesar dos bons valores de eficiência obtidos pelos filtros, a qualidade final da água cinza tratada não atendeu a todos os critérios de reúso exigidos por alguns órgãos regulamentadores. Porém, seria possível reutilizá-la para irrigação irrestrita, segundo a OMS. Por outro lado, etapas adicionais de tratamento devem ser implementadas, a fim de obter-se água cinza de melhor qualidade para outros usos. / Water scarcity is considered a global problem, as the quantitative as the qualitative aspect. Therefore, the reuse of gray water can be an important alternative to combat shortages of water. This strategy can be considered interesting because often people use drinking water for purposes that do not require such high quality, as is the case for watering gardens, washing cars and toilet flushing. Thus, the objective of this research was to develop a modular filters with: low cost, efficient and easy operation, which would provide treatment and reuse of gray water for domestic use. The gray water from a rural residence was treated by a filtration system consisting of two filters sequentially, one with sawdust (FSM) and another with activated carbon material (FCA). Thickness layer of 40, 60 and 80 cm were tested for FSM, and 10, 20 and 30 cm, for activated carbon, as well as the combination of the FSM and the FCA. Physical, chemical and microbiological parameters were analyzed to quantify the performance of the filters. The FSM had good performance in the removal of solids and turbidity, and the FSM 80 was the most efficient. The FCA were essential in the removal of compounds that had lower removal efficiency by FSM, as it was the case for COD, BOD, surfactant and E. coli. In general, the range of best performance in removing pollutants was FSM 80 with FCA 30. Despite the good performance figures obtained by the filters, the final quality of treated gray water did not meet all the criteria required for reuse by some regulatory organizations. However, it would be possible to reuse it for unrestricted irrigation, according to WHO. On the other hand, additional processing steps must be implemented in order to obtain better quality gray water for other uses. / Não foi encontrado o cfp do autor, não tinha ficha de publicação, somente email autorizando a publicar.

PESSOA, G. P. Avaliação de desreguladores endócrinos e do micropoluente colesterol em estações de tratamento de esgoto sanitário. 2012. 213 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-24T14:16:57Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_gppessoa.pdf: 5376587 bytes, checksum: edc9dcc0e4fb6b981d7d2ec0061fa5df (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-28T17:31:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_gppessoa.pdf: 5376587 bytes, checksum: edc9dcc0e4fb6b981d7d2ec0061fa5df (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-28T17:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_gppessoa.pdf: 5376587 bytes, checksum: edc9dcc0e4fb6b981d7d2ec0061fa5df (MD5) Previous issue date: 2012-11-23 / Endocrine disruptors chemicals (EDCs), whose presence in sewage is mainly attributed to the natural hormones 17 -estradiol (E2) and estrone (E1) and to the synthetic one 17-ethinylestradiol (EE2), the main active ingredient of oral contraceptives, can cause a series of disturbances in the reproductive organs of humans and animals, since such compounds are not readily removed by biological processes of conventional treatment, being improperly released into water bodies. However, the above mentioned compounds are found at low concentrations (ng L -1/μg L -1) in aqueous environmental matrices, which make their detection and quantification an analytical challenge. Thus, an analytical methodology using gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS) was developed and optimized in order to evaluate the removal efficiency of EDs and the micropollutant cholesterol (CHOL) in wastewater treatment plants (WWTPs) from the Metropolitan Area of Fortaleza, as well as to detect them in surface waters. Acute and chronic ecotoxicity tests with effluents and EDs using the microcrustacean Daphnia magna as bioindicator. Five WWTPs were evaluated, which were divided in four types of technologies, namely: two WWTPs with facultative pond followed by maturation pond (FP+MP1 and FP+MP2), facultative pond (FP), activated sludge followed by chlorination step (AS+Cl) and upflow anaerobic sludge blanket reactor followed by chlorination step (UASB+Cl). The mean concentrations for micropollutants in effluents were: 557.4 ng.L-1 (E1), 144.4 ng.L-1 (E2), 266.4 ng.L-1 (E2-17A), 421.4 ng.L-1 (EE2) and 4691.9 ng.L-1 (CHOL). The maximum values obtained in surface water were: 212.75 ng.L-1 (E1), 256.25 ng.L-1 (E2) and 1175 ng.L-1 (CHOL). The estrogens E2-17A and EE2 were not detected. Regarding the EDs removal, the lowest removal efficiencies were found for low-rate systems (stabilization ponds) with 68.1% (FP+MP1), 79.9% (FP+MP2) and 54.0% (FP). The high-rate systems obtained satisfactory removal efficiency: 93.4% (LA+Cl), 95.4% (UASB+Cl). For CHOL, the best removal was obtained by the WWTP FP+MP2 with 94%, followed by the WWTPs AS+Cl (88%) and UASB+Cl (82%). No toxicity was detected in the effluent from the WWTP FP+MP2, however, in the effluents from FP+MP1 and FP, maximum EC50-48h was 61% and 57%, respectively. The toxicity level in the effluents from WWTPs UASB and AS was higher than that obtained in the influents. Probably, the toxicity increase was due to the presence of residual chlorine in the effluent since it was collected after the chlorination step. Concerning the chronic toxicity, significant effect in terms of reproduction (p <0.05) was detected only in the effluent from the WWTP FP+MP2 with NOEC (no observed effect concentration) of 20% and OEC (observed effect concentration) of 30%. In the effluents from the WWTPs AS+Cl and UASB+Cl, the OEC value for survival evaluation was 5%, evidencing the high toxicity. In the assay with a multielement estrogens solution, the survival chronic effect was not observed. However, there was a chronic effect in terms of sex change, showing values of NOEC and OEC of 2 and 4 μg.L-1, respectively. In terms of reproduction, NOEC was 4 μg.L-1 and CEO of 1 μg.L-1. Based on these results, it can be concluded that there is a need for optimization of WWTPs operational parameters in order to improve micropollutants removal efficiency. / Os desreguladores endócrinos (DEs), cuja presença em esgotos sanitários deve-se principalmente aos hormônios naturais 17 β-estradiol (E2) e estrona (E1) e ao sintético 17α-etinilestradiol (EE2), principal substância ativa do contraceptivo oral, podem causar uma série de distúrbios nos órgãos reprodutores dos seres humanos e animais, haja vista que tais compostos não são prontamente removidos por processos biológicos de tratamento convencionais, sendo lançados de forma inadequada em corpos d’água. No entanto, os compostos supramencionados se encontram em baixas concentrações (ng.L-1/μg.L -1) em matrizes ambientais aquosas, tornando sua detecção e quantificação um desafio analítico. Deste modo, buscou-se desenvolver e otimizar uma metodologia analítica utilizando a técnica de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG/MS) com o objetivo de avaliar a eficiência de remoção dos DEs e do micropoluente colesterol (CHOL) em Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs) da Região Metropolitana de Fortaleza, assim como detectá-los em águas superficiais. Foram realizados ensaios de ecotoxicidade aguda e crônica com os efluentes e DEs, utilizando o microcrustáceo Daphnia magna como bioindicador. Foram avaliadas cinco ETEs, sendo quatro tipos de tecnologias, a saber: duas ETEs com lagoa facultativa seguida de lagoa de maturação (LF+LM1 e LF+LM2), lagoa facultativa (LF), lodos ativados seguido da etapa de cloração (LA+Cl) e reator de manta de lodo e fluxo ascendente seguido da etapa de cloração (UASB+Cl). As concentrações médias para os micropoluentes nos efluentes foram: 557,4 ng.L-1 (E1); 144,4 ng.L-1 (E2); 266,4 ng.L-1 (E2-17A); 421,4 ng.L-1 (EE2) e 4691,9 ng.L-1 (CHOL). Os valores máximos obtidos nas águas superficiais foram de: 212,75 ng.L-1 (E1); 256,25 ng.L-1 (E2) e 1175 ng.L-1 (CHOL). Os estrogênios E2-17A e EE2 não foram detectados. Com relação à remoção dos DEs, as menores eficiências de remoção foram encontradas para os sistemas de baixa taxa (lagoas de estabilização) com 68,1% (LF+LM1); 79,9% (LF+LM2) e 54,0% (LF). Os sistemas de alta taxa obtiveram eficiências de remoção satisfatórias: 93,4% (LA+Cl); 95,4% (UASB+Cl). Para o CHOL o melhor índice de remoção foi obtido na ETE LF+LM2 com 94%, seguida das ETEs LA+Cl (88%) e UASB+Cl (82%). Com relação à avaliação ecotoxicológica aguda, não foi detectada toxicidade no efluente proveniente da ETE LF+LM2, entretanto, nos efluentes da LF+LM1 e LF, a CE50-48h máxima foi de 61% e 57%, respectivamente. O nível de toxicidade nos efluentes das ETE LA+Cl e UASB+Cl foi maior que o obtido nos afluentes. Provavelmente, o aumento de toxicidade deve-se à presença de cloro residual no efluente, uma vez que este era coletado após a etapa de cloração. Tratando-se de toxicidade crônica, foi detectado efeito significativo em termos de reprodução (p < 0,05) apenas no efluente proveniente da ETE LF+LM2 com CENO (concentração de efeito não observado) de 20% e CEO (concentração de efeito observado) de 30%. Nos efluentes provenientes das ETE LA+Cl e UASB+Cl, o valor de CEO para a avaliação de sobrevivência foi de 5%, evidenciando a elevada toxicidade. No ensaio realizado com a solução multielementar de estrogênios, o efeito crônico de sobrevivência não foi observado, no entanto foi observado um efeito crônico em termos de mudança de sexo, apresentando valores de CENO e CEO de 2 e 4 μg.L-1, respectivamente. Em termos de reprodução, o CENO foi de 4 μg.L-1 e o CEO de 1 μg.L-1. Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que existe uma necessidade de otimização dos parâmetros operacionais das ETEs com o objetivo de melhorar a eficiência de remoção de micropoluentes.

STUDART, R. S. Valoração dos serviços ambientais associada à autodepuração da água do Rio Jaguaribe-CE em um Cenário de mudanças climáticas. 2013. 88 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-04-04T16:45:25Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_rsstudart.pdf: 1162559 bytes, checksum: 417c72d4e379ff99868432b52124a71c (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-05-06T16:45:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_rsstudart.pdf: 1162559 bytes, checksum: 417c72d4e379ff99868432b52124a71c (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-06T16:45:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_rsstudart.pdf: 1162559 bytes, checksum: 417c72d4e379ff99868432b52124a71c (MD5) Previous issue date: 2013 / The pollution of water resources, mainly arising from the release of untreated domestic sewage collection system or deficit, raises serious damage to the socioeconomic development, significantly affecting the quality of life. In Brazil, the collection and treatment of sewage are considered precarious. The Management Plan Basin Water Jaguaribe (SRH, 1999) pointed domestic sewage as a major pollution sources in the basin, given that few cities in the basin have public collection system and wastewater treatment. Thus, one can say without a doubt that urban centers in Jaguaribe Basin are potential polluters of their water bodies by domestic sewage, because of lack of adequate system of collection, treatment and final disposal of their effluents in receiving bodies. There are, therefore, the fundamental importance of the environmental service provided by Jaguaribe River and its tributaries dilution and self-purification of organic loads that they are intended. The pricing of this service environment will induce economic agents to calculate the cost-benefit, if they want to use it. In this research, the cost of the environmental service provided by Jaguaribe River was estimated costs for the installation of sewage treatment plants (stabilization ponds), implemented in the State of Ceará, between the years 2008 and 2010. Simulation was performed with the numerical model QUAL2BR. The total estimated remediation costs for the current scenario (2010) was R$ 5.658.365,92. This is the cost that theoretically is provided free of charge by Jaguaribe River the environmental services of selfpurification and dilution of the pollutant effluent. Another analysis that was done, was to analyze the impact of climate change in the self-purification of the water body (in terms of BOD) using two models of climate change: the HadGEM2-AO and CanESM2. / A poluição dos recursos hídricos, principalmente, decorrente do lançamento de esgotos domésticos sem tratamento ou de sistema de coleta deficitário, gera graves prejuízos ao desenvolvimento sócioeconômico, afetando significativamente a qualidade de vida da população. No Brasil, a coleta e tratamento de esgoto sanitário são considerados precários. O Plano de Gerenciamento das Águas da Bacia do Jaguaribe (SRH, 1999) apontou o esgoto doméstico como uma das principais fontes poluidoras da bacia, dado que poucas cidades na bacia possuem sistema público de coleta e tratamento de esgoto. Sendo assim, pode-se afirmar, sem sombra de dúvida, que os centros urbanos na Bacia do Jaguaribe são potenciais poluidores dos seus corpos hídricos por esgotos domésticos, em virtude da não existência de sistema adequado de coleta, tratamento e despejo final de seus efluentes nos corpos receptores. Observa-se, portanto, a importância fundamental do serviço ambiental prestado pelo Rio Jaguaribe e seus afluentes na diluição e na autodepuração das cargas orgânicas que a eles são destinadas. A precificação deste serviço ambiental induzirá os agentes econômicos a calcularem a relação custo-benefício, caso queiram utilizá-lo. Nesta pesquisa, o custo do serviço ambiental prestado pelo Rio Jaguaribe foi estimado pelos custos com a instalação de estações de tratamento de esgotos (lagoas de estabilização), implantadas no Estado do Ceará, entre os anos de 2008 e 2010. Foi realizada simulação com o modelo numérico QUAL2BR. O valor total do tratamento estimado para o cenário atual (2010) foi de R$ 5.658.365,92. Este é o custo que, teoricamente, é fornecido, gratuitamente, pelo Rio Jaguaribe pelos serviços ambientais de autodepuração e de diluição das cargas poluidoras dos efluentes. Outra analise que se fez, foi analisar o impacto das mudanças climáticas na autodepuração do corpo hídrico (em termos de DBO) usando dois modelos de mudança climática: o HadGEM2-AO e o CanESM2.

OLIVEIRA, C. J. S. Avaliação da microaeração na eficiência, estabilidade operacional, qualidade do biogás e controle de odor em sistemas anaeróbios de tratamento. 2013. 105 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-04-04T13:48:52Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_cjsoliveira.pdf: 2330417 bytes, checksum: 9f62cfbdec9bd08e9aaf71a603699a02 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-05-06T18:16:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_cjsoliveira.pdf: 2330417 bytes, checksum: 9f62cfbdec9bd08e9aaf71a603699a02 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-06T18:16:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_cjsoliveira.pdf: 2330417 bytes, checksum: 9f62cfbdec9bd08e9aaf71a603699a02 (MD5) Previous issue date: 2013 / This research work evaluated the feasibility of the micro-aerobic process to remove sulfide from biogas in order to control biogas quality and odors in wastewater treatment plants (WWTP). Moreover, the impact of micro-aeration over the anaerobic system stability was evaluated, and a comparison of the micro-aerobic biotechnology with a chemical absorption process (NaOH) for sulfide removal from biogas was performed. The experiments were performed in a continuous mode in two acrylic-constructed mesophilic (28º C) bioreactors fed with synthetic wastewater. The experiment consisted into four operation phases for both reactors, being the two first phases used for the stabilization of the systems. During the operation phase III, sodium sulfate was introduced into the reactors at a COD/SO42- ratio of ~7. At the operation phase IV, the hydrogen sulfide removal systems were applied into the reactors, i.e. the reactor 1 (R1) was operated under strictly anaerobic conditions with a biogas caustic scrubbing, and the reactor 2 (R2) was operated at micro-aerobic conditions by using a 0,2 mL.min-1 atmospheric air injection into the headspace of the system. Physical-chemical analyses, such as COD, pH, alkalinity, sulfate, dissolved sulfide was performed, and biogas was characterized in terms of N2, O2, CH4, CO2, H2S, NH3. During the operation phases III and IV, both rectors showed a good stability in terms of COD removal (>80%) and sulfate removal (>90%). During the micro-aerobic process, the introduced oxygen did not affect organic matter removal. Regarding biogas quality, content of methane in the micro-aerobic system decreased to a value of 76% (phase III) and 52% (phase IV), due to the dilution with the nitrogen present in air. Meanwhile, when nitrogen interference was removed, similar concentrations to the anaerobic phase (phase III) were obtained, suggesting that methanogenic archaea was not significantly affected by the introduced oxygen. Regarding to sulfide removal, the micro-aerobic process was effective, both removing sulfide from the liquid and the gaseous phases, showing an average removal of 42% e 94%, respectively. The biogas cleaning process applied to R1 showed a 100% sulfide removal from biogas and 100% removal of CO2 and NH3. In this way, both, the micro-aerobic and the scrubbing processes were efficient for sulfide removal and can be used for odor control in WWTP. The preliminary economical study considering two technologies (micro-aerobic and the scrubbing) showed that even taking into account the initial investment for the aeration and the electricity costs for the continuous aeration, the operational costs with the chemical acquisition for the scrubbing process are much higher. Likely, the micro-aerobic process will be more advantageous than the scrubbing process after a detailed economic analysis or a life cycle assessment, however, it is necessary to perform more research in order to confirm these hypotheses. / Esta pesquisa avaliou o sistema microaeróbio como estratégia simples de remoção de sulfeto de hidrogênio da fração gasosa com vistas ao controle de odor e qualidade do biogás em estações de tratamento de esgotos (ETE). Adicionalmente, foi avaliado o impacto da microaeração na estabilidade operacional do sistema anaeróbio, além de um estudo comparativo entre a tecnologia microaeróbia e absorção química (NaOH) na remoção de H2S presente no biogás. Os experimentos foram conduzidos em fluxo contínuo em dois reatores mesofílicos (28°C) construídos em acrílico e alimentados com água residuária sintética. O experimento foi dividido em quatro fases de operação, para ambos os reatores, de modo que as duas primeiras fases foram para a estabilização dos reatores. Na fase III foi introduzido sulfato de sódio, em uma relação DQO/SO42- de aproximadamente 7. Por fim, na fase IV foram adicionados aos reatores os sistemas de remoção de H2S, ou seja, o reator 1 (R1) foi operado em condições estritamente anaeróbias com lavagem cáustica do biogás, enquanto que o reator 2 (R2) foi modificado para operar em condições microaeróbias a partir da injeção de 0,2 mL.min-1 de ar atmosférico em seu headspace. Foram realizadas análises físico-químicas no afluente e efluente dos reatores, como DQO, pH, alcalinidade, sulfato, sulfeto dissolvido e feita a caracterização do biogás em termos de N2, O2, CH4, CO2, H2S, NH3. Foi observado nas fases III e IV que ambos os reatores apresentaram boa estabilidade em termos de remoção de DQO (>80%) e remoção de sulfato (>90%). Durante o processo microaeróbio o oxigênio adicionado não modificou a remoção da matéria orgânica. Em relação à qualidade do biogás, observou-se que o conteúdo de metano no sistema provido de microaeração foi reduzido de 76% (Fase III) para 52% (Fase IV), devido à diluição com o nitrogênio presente no ar atmosférico. Entretanto, ao retirar a interferência do N2 foram obtidas concentrações próximas ao da fase totalmente anaeróbia (Fase III), indicando, portanto, que as arquéias produtoras de metano não foram afetadas significativamente pelo oxigênio introduzido. Em relação à remoção de sulfeto, o processo microaeróbio foi efetivo na redução tanto na fase líquida como na gasosa, com remoção média de 42% e 94%, respectivamente. O processo de lavagem do biogás aplicado no R1 promoveu remoção de 100% do H2S do biogás bem como 100% de CO2 e NH3. Dessa forma, tanto o processo microaeróbio como a lavagem foram eficientes na remoção do H2S e podem ser empregados no controle de odor em ETE. O estudo econômico preliminar das duas tecnologias (microaeróbio e lavagem cáustica) mostra que apesar do investimento inicial necessário para a instalação do processo microaeróbio e os custos de eletricidade para aeração contínua dos reatores, os custos operacionais com a aquisição do reagente químico no processo de lavagem superam os custos totais ao longo do tempo. Por fim, espera-se que o sistema microaeróbio seja mais vantajoso do que a lavagem química tanto sob o ponto de vista econômico em uma análise mais detalhada quanto na análise de ciclo de vida, mas que novos estudos devam ser conduzidos para comprovar tais hipóteses.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T18:01:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327417.pdf: 2106085 bytes, checksum: 376fec6024ab7da7581d28ca7a72bf76 (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho aborda o tratamento de efluentes sanitários considerando a remoção de nutrientes como nitrogênio e fósforo, bem como a degradação da matéria orgânica em biorreatores à membrana. A operação do biorreator compreendeu 210 dias, nos quais o sistema foi operado com intermitência entre etapas anóxicas e aeróbias para a adequada ocorrência dos fenômenos biológicos. Assim, os objetivos deste trabalho são: avaliar a remoção de nutrientes em um Biorreator à Membrana de Leito Móvel em Bateladas Sequenciais. Para a realização destes objetivos, foram utilizadas metodologias de mensuração dos componentes estudados, como nitrogênio total, nitrogênio amoniacal, nitrito, nitrato, DQO, fósforo total, ortofosfato, além de análises pontuais como respirometria, Velocidade específica de consumo de amônia, de nitrato e de fosfato. Em termos de DBO e DQO atingiu-se 99,8 e 97,3% de remoção respectivamente. Para o nitrogênio total, obteve-se 86% de remoção, sendo que para amônia atingiu-se 99,5%. Para o fósforo, identificou-se grande flutuação na remoção em função da temperatura, atingindo em média 70% durante o período mais frio e cerca de 56% para todo o período. Identificou-se, ainda, a influência positiva do material suporte na remoção de fósforo, através dos ensaios da Velocidade específica de consumo de fosfato. O sistema se mostrou eficiente e estável na remoção dos compostos testados, atingindo melhores respostas do que sistemas convencionais para o tratamento de efluentes.<br> / Abstract : This paper addresses the treatment of wastewater considering the removal of nutrients such as nitrogen and phosphorus, as well as the degradation of organic matter in membrane bioreactors The operation of the bioreactor comprised 210 days in which the system was operated intermittently between anoxic and aerobic steps to the proper occurrence of biological phenomena. Thus , the specific objectives of this study were to assess the nutrient removal in a Membrane Bioreactor Moving Bed in Sequential Batch . Methodologies for measuring the components studied , such as total nitrogen , ammonia nitrogen , nitrite, nitrate , COD , total phosphorus , orthophosphate were used in addition to individual analyzes as respirometry , the removal rate of ammonia , nitrate and phosphate. In terms of BOD and COD was reached 99.8 and 97.3 % removal respectively. For total nitrogen, was obtained 86 % removal , and ammonia was reached to 99.5%. To phosphorus, we identified large fluctuations in removing a function of temperature , averaging 70 % during the coldest period and about 56 % for the entire period . It was also identified the positive influence of carriers for phosphorus removal by FISH and the rate of removal of phosphate. The system is efficient and stable in the removal of the compounds tested, achieving better response than conventional systems for effluent treatment .