As lagoas de estabilização compõem sistemas de tratamento de águas residuárias sujeitos à variação de eficiência decorrente, dentre outros fatores, das variações climáticas. A variação de eficiência e da estratificação em lagoas de estabilização, localizadas em ambiente subtropical, em diferentes épocas do ano, foi o principal objetivo dessa pesquisa. Para essa finalidade, a eficiência de dois sistemas de lagoas de estabilização localizadas no Vale do Ribeira de Iguape (SP) - nas cidades de Jacupiranga e Pariquera-Açu - foi determinada, em período sazonal (quatro épocas do ano) e semanal (três dias consecutivos), assim como perfis de temperatura, condutividade elétrica, pH e oxigênio dissolvido e aspectos ambientais (temperatura do ar, radiação solar, direção e velocidade do vento e precipitação) foram mensurados. Além disso, aspectos operacionais, tais como, volume de lodo, de água, vazão e tempo de detenção teórico foram mensurados a fim de caracterizar apenas as lagoas facultativas. Alterações no comportamento sazonal destas variáveis e padrões de similaridade entre eficiência de cada lagoa e estratificação térmica foram analisadas através da ferramenta estatística análise do componente principal (PCA). Observou-se, principalmente, que a variação sazonal de eficiência foi relevante, sendo que, em julho/06 a qualidade do afluente e do efluente foi diferente das outras épocas do ano, ou seja, houve variação sazonal de variáveis físicas e químicas. Variação diária foi observada em janeiro/06, época de maiores precipitações e maior homogeneidade térmica. Na PCA, a estratificação térmica foi significativa, ou seja, esteve relacionada com outras variáveis. A vazão e tempo de detenção, nas lagoas facultativas, estiveram dentro de faixas observadas em outras lagoas de estabilização e o volume de lodo não ultrapassou 3% do volume das lagoas. / Stabilization ponds compose systems of wastewater treatment citizens to the variation of efficiency decurrent, amongst other factors, of the climatic variations. The variation of efficiency and stratification in stabilization ponds, located in subtropical environment, at different seasons, was the main objective. For this purpose, the efficiency of two stabilization ponds systems located in the Vale do Ribeira de Iguape (SP) - in cities as Jacupiranga and Pariquera-Açu - was determined, in sazonal period (four seasons) and weekly (three days consecutive), as well as temperature, electric condutivity, pH and dissolved oxygen profiles and environment aspects had been measured (air temperature, solar radiation, direction and speed of the wind and precipitation). Moreover, operational aspects, such as, volume of sludge, volume of water, outflow and theoretical detention times had been measured in order to characterize only the facultative ponds. Alterations in sazonal behavior of these variables and standards of similarity between efficiency and thermal stratification had been analyzed through the tool statistics análise do componente principal (PCA). It was observed, mainly, that the sazonal variation of efficiency was important, so, in July/06 the quality of the affluent and effluent was different to the other seasons, in other words, it was observed sazonal variation of physical and chemical variable. Daily variation happened in January/06, time of more precipitations and thermal homogeneity. In other analysis with PCA, the thermal stratification was significant and it was related with other variable. The outflow and detention times, in the facultative ponds, had been similar others facultatives ponds and the volume of sludge did not exceed 3% of the volume of water in the ponds.

As lagoas de estabilização compõem sistemas de tratamento de águas residuárias sujeitos à variação de eficiência decorrente, dentre outros fatores, das variações climáticas. A variação de eficiência e da estratificação em lagoas de estabilização, localizadas em ambiente subtropical, em diferentes épocas do ano, foi o principal objetivo dessa pesquisa. Para essa finalidade, a eficiência de dois sistemas de lagoas de estabilização localizadas no Vale do Ribeira de Iguape (SP) - nas cidades de Jacupiranga e Pariquera-Açu - foi determinada, em período sazonal (quatro épocas do ano) e semanal (três dias consecutivos), assim como perfis de temperatura, condutividade elétrica, pH e oxigênio dissolvido e aspectos ambientais (temperatura do ar, radiação solar, direção e velocidade do vento e precipitação) foram mensurados. Além disso, aspectos operacionais, tais como, volume de lodo, de água, vazão e tempo de detenção teórico foram mensurados a fim de caracterizar apenas as lagoas facultativas. Alterações no comportamento sazonal destas variáveis e padrões de similaridade entre eficiência de cada lagoa e estratificação térmica foram analisadas através da ferramenta estatística análise do componente principal (PCA). Observou-se, principalmente, que a variação sazonal de eficiência foi relevante, sendo que, em julho/06 a qualidade do afluente e do efluente foi diferente das outras épocas do ano, ou seja, houve variação sazonal de variáveis físicas e químicas. Variação diária foi observada em janeiro/06, época de maiores precipitações e maior homogeneidade térmica. Na PCA, a estratificação térmica foi significativa, ou seja, esteve relacionada com outras variáveis. A vazão e tempo de detenção, nas lagoas facultativas, estiveram dentro de faixas observadas em outras lagoas de estabilização e o volume de lodo não ultrapassou 3% do volume das lagoas. / Stabilization ponds compose systems of wastewater treatment citizens to the variation of efficiency decurrent, amongst other factors, of the climatic variations. The variation of efficiency and stratification in stabilization ponds, located in subtropical environment, at different seasons, was the main objective. For this purpose, the efficiency of two stabilization ponds systems located in the Vale do Ribeira de Iguape (SP) - in cities as Jacupiranga and Pariquera-Açu - was determined, in sazonal period (four seasons) and weekly (three days consecutive), as well as temperature, electric condutivity, pH and dissolved oxygen profiles and environment aspects had been measured (air temperature, solar radiation, direction and speed of the wind and precipitation). Moreover, operational aspects, such as, volume of sludge, volume of water, outflow and theoretical detention times had been measured in order to characterize only the facultative ponds. Alterations in sazonal behavior of these variables and standards of similarity between efficiency and thermal stratification had been analyzed through the tool statistics análise do componente principal (PCA). It was observed, mainly, that the sazonal variation of efficiency was important, so, in July/06 the quality of the affluent and effluent was different to the other seasons, in other words, it was observed sazonal variation of physical and chemical variable. Daily variation happened in January/06, time of more precipitations and thermal homogeneity. In other analysis with PCA, the thermal stratification was significant and it was related with other variable. The outflow and detention times, in the facultative ponds, had been similar others facultatives ponds and the volume of sludge did not exceed 3% of the volume of water in the ponds.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:25:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristiane.pdf: 2244710 bytes, checksum: 7f1fb544f09e13f94b271e1202243132 (MD5) Previous issue date: 2012-02-13 / In this study, it was evaluated the operational conditions, the organic matter, nitrogen and phosphorus removal efficiency and the hydrodynamic behavior of a continuously up-flow combined anaerobic-aerobic fixed bed reactor (RAALF), operated in bench-scale, filled with expanded clay and polyurethane foam cubic arrays as means of biomass immobilization support, in the treatment of raw effluent from a cattle slaughterhouse. Three different operational conditions were tested: Step I, characterized by the operation of RAALF in anaerobic condition; Step II, in combined condition (anaerobic-aerobic), and Step III, in combined condition with recirculation. In each operational step three different hydraulic retention times (14, 11 and 8 h) were tested. The hydrodynamics assays were determined using stimulus-response type pulse, with Eosina Y as a tracer to obtain the curves of residence time distribution (RTD). The results from the RAALF in the Step I, under anaerobic condition, indicated that operational conditions ensured the process of anaerobic digestion, with keeping of the pH and the RAALF s buffering, promoting a biochemical balance between acidogenic/acetogenic and methanogenic archaea. In this operational step, the HRT of 11 h showed better result, with removal efficiency of raw COD, filtered COD, TS, TSS and N-amon of 59, 60, 56, 76 and 16%, respectively. In Step II, the HRT of 14 h showed better results in terms of organic matter and solids removal efficiency, with 58, 66, 66 and 84% for raw COD, filtered COD, TS and TSS, respectively. The overall efficiency of nitrogen removal achieved in this study was 0, 17 and 7% at Step I; 37, 22 and 22% in Step II for the HRT 14, 11 and 8 h, respectively, and 50 and 29% for the HDT of 11 and 8 h in Step III. Therefore, there was an evolution in the overall nitrogen removal efficiency in Steps II and III when compared to Step I, due to the partial nitrification and denitrification. Denitrification has been compromised by factors such as liquid temperature, pH, and DQO/N-NO3- ratio. The efficiency of phosphorus removal was 0, 0 and 15% in Step I and 46, 0 and 0% in Step II for HRT 14, 11 and 8 h, respectively, and 10 and 0 % removal HRT to 11 and 8 h, respectively, in Step III. The ANOVA and Tukey tests indicated that the operational stages I, II and III were statistically different for all physical-chemical parameters evaluated, except for phosphorus, for which it can be stated that the efficiency of organic matter and nitrogen removal was affected by the operating condition. The hydrodynamic study conducted at RAALF indicated behavior tending to a complete mixing and deviations from ideality were found, such as dead zones, recirculation and long tail effect. The dispersion degrees were probably influenced by insertion of the aerobic phase, which improved the liquid mixture inside the reactor. The RAALF presented similar kinetic behavior in the operational steps I, II and III, represented by the first order model, with increase of k and vr parameters along the height of the anaerobic phase and decrease of the kinetic constant and degradation rate in the aerobic phase / Neste trabalho foram avaliadas as condições operacionais, a eficiência de remoção de matéria orgânica, nitrogênio e fósforo e o comportamento hidrodinâmico de um reator anaeróbio aeróbio de leito fixo (RAALF) e fluxo ascendente, vertical, operado de modo contínuo, em escala de bancada, preenchido com argila expandida e matrizes cúbicas de espuma de poliuretano como meio suporte para imobilização da biomassa, no tratamento de efluente bruto proveniente de um matadouro bovino. Foram testadas três condições operacionais distintas, sendo a Etapa I caracterizada pela operação do RAALF em condição anaeróbia, a Etapa II em condição combinada (anaeróbia-aeróbia) e a Etapa III em condição combinada com recirculação. Em cada etapa operacional foram testados três tempos de detenção hidráulicos diferentes (14, 11 e 8 h). O comportamento hidrodinâmico foi avaliado utilizando ensaios de estímulo-resposta, tipo pulso, com o uso de Eosina Y como traçador para obtenção das curvas de distribuição do tempo de residência (DTR). Os resultados da avaliação do RAALF na Etapa I, sob condição anaeróbia, indicaram que as condições operacionais garantiram o processo de digestão anaeróbia, com a manutenção do pH e tamponamento do sistema, promovendo um equilíbrio bioquímico entre microrganismos acidogênicos/acetogênicos e arqueas metanogênicas. Nesta etapa operacional, o TDH de 11 h apresentou melhores rendimentos, com eficiência de remoção de DQO bruta, DQO filtrada, ST, SST e N-amon de 59, 60, 56, 76 e 16%, respectivamente. Na Etapa II, o TDH de 14 horas apresentou melhores resultados em termos de eficiência de remoção de matéria orgânica e sólidos, com valores de 58, 66, 66 e 84% para DQO bruta, DQO filtrada, ST e SST, respectivamente. A eficiência global de remoção de nitrogênio alcançada neste estudo foi de 0, 17 e 7% na Etapa I, 37, 22 e 22% na Etapa II, para o TDH de 14, 11 e 8 h, respectivamente, e de 50 e 29% para o TDH de 11 e 8 h na Etapa III; portanto, verifica-se evolução da eficiência global na remoção de nitrogênio das Etapas II e III se comparada à Etapa I, decorrente do processo de nitrificação e desnitrificação parcial. A desnitrificação foi comprometida por fatores como temperatura do líquido, pH e relação DQO/N-NO3-. As eficiências de remoção de fósforo total foram de 0, 0 e 15% na Etapa I e de 46, 0 e 0% na Etapa II para os TDHs de 14, 11 e 8 h, respectivamente, e de 10 e 0% de remoção para o THD de 11 e 8 h, respectivamente, na Etapa III. O teste ANOVA e o teste Tukey indicaram que as etapas operacionais I, II e III foram estatisticamente diferentes entre si, para todos os parâmetros físico-químicos avaliados, com exceção do fósforo, podendo-se afirmar que a eficiência de remoção de matéria orgânica e nitrogenada foi afetada pela condição operacional. O estudo hidrodinâmico realizado no RAALF indicou comportamento tendendo ao de mistura completa e foram constatados desvios de idealidade, como zonas mortas, recirculações e efeito de cauda longa. Os graus de dispersão foram possivelmente influenciados pela inserção da fase aeróbia, que promoveu uma melhor mistura do líquido no interior do reator. O RAALF apresentou comportamento cinético similar nas etapas operacionais I, II e III, representado pelo modelo de primeira ordem, com aumento dos parâmetros k e vr ao longo da altura da fase anaeróbia, e diminuição da constante cinética e da velocidade de degradação na fase aeróbia

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristiane.pdf: 2244710 bytes, checksum: 7f1fb544f09e13f94b271e1202243132 (MD5) Previous issue date: 2012-02-13 / In this study, it was evaluated the operational conditions, the organic matter, nitrogen and phosphorus removal efficiency and the hydrodynamic behavior of a continuously up-flow combined anaerobic-aerobic fixed bed reactor (RAALF), operated in bench-scale, filled with expanded clay and polyurethane foam cubic arrays as means of biomass immobilization support, in the treatment of raw effluent from a cattle slaughterhouse. Three different operational conditions were tested: Step I, characterized by the operation of RAALF in anaerobic condition; Step II, in combined condition (anaerobic-aerobic), and Step III, in combined condition with recirculation. In each operational step three different hydraulic retention times (14, 11 and 8 h) were tested. The hydrodynamics assays were determined using stimulus-response type pulse, with Eosina Y as a tracer to obtain the curves of residence time distribution (RTD). The results from the RAALF in the Step I, under anaerobic condition, indicated that operational conditions ensured the process of anaerobic digestion, with keeping of the pH and the RAALF s buffering, promoting a biochemical balance between acidogenic/acetogenic and methanogenic archaea. In this operational step, the HRT of 11 h showed better result, with removal efficiency of raw COD, filtered COD, TS, TSS and N-amon of 59, 60, 56, 76 and 16%, respectively. In Step II, the HRT of 14 h showed better results in terms of organic matter and solids removal efficiency, with 58, 66, 66 and 84% for raw COD, filtered COD, TS and TSS, respectively. The overall efficiency of nitrogen removal achieved in this study was 0, 17 and 7% at Step I; 37, 22 and 22% in Step II for the HRT 14, 11 and 8 h, respectively, and 50 and 29% for the HDT of 11 and 8 h in Step III. Therefore, there was an evolution in the overall nitrogen removal efficiency in Steps II and III when compared to Step I, due to the partial nitrification and denitrification. Denitrification has been compromised by factors such as liquid temperature, pH, and DQO/N-NO3- ratio. The efficiency of phosphorus removal was 0, 0 and 15% in Step I and 46, 0 and 0% in Step II for HRT 14, 11 and 8 h, respectively, and 10 and 0 % removal HRT to 11 and 8 h, respectively, in Step III. The ANOVA and Tukey tests indicated that the operational stages I, II and III were statistically different for all physical-chemical parameters evaluated, except for phosphorus, for which it can be stated that the efficiency of organic matter and nitrogen removal was affected by the operating condition. The hydrodynamic study conducted at RAALF indicated behavior tending to a complete mixing and deviations from ideality were found, such as dead zones, recirculation and long tail effect. The dispersion degrees were probably influenced by insertion of the aerobic phase, which improved the liquid mixture inside the reactor. The RAALF presented similar kinetic behavior in the operational steps I, II and III, represented by the first order model, with increase of k and vr parameters along the height of the anaerobic phase and decrease of the kinetic constant and degradation rate in the aerobic phase / Neste trabalho foram avaliadas as condições operacionais, a eficiência de remoção de matéria orgânica, nitrogênio e fósforo e o comportamento hidrodinâmico de um reator anaeróbio aeróbio de leito fixo (RAALF) e fluxo ascendente, vertical, operado de modo contínuo, em escala de bancada, preenchido com argila expandida e matrizes cúbicas de espuma de poliuretano como meio suporte para imobilização da biomassa, no tratamento de efluente bruto proveniente de um matadouro bovino. Foram testadas três condições operacionais distintas, sendo a Etapa I caracterizada pela operação do RAALF em condição anaeróbia, a Etapa II em condição combinada (anaeróbia-aeróbia) e a Etapa III em condição combinada com recirculação. Em cada etapa operacional foram testados três tempos de detenção hidráulicos diferentes (14, 11 e 8 h). O comportamento hidrodinâmico foi avaliado utilizando ensaios de estímulo-resposta, tipo pulso, com o uso de Eosina Y como traçador para obtenção das curvas de distribuição do tempo de residência (DTR). Os resultados da avaliação do RAALF na Etapa I, sob condição anaeróbia, indicaram que as condições operacionais garantiram o processo de digestão anaeróbia, com a manutenção do pH e tamponamento do sistema, promovendo um equilíbrio bioquímico entre microrganismos acidogênicos/acetogênicos e arqueas metanogênicas. Nesta etapa operacional, o TDH de 11 h apresentou melhores rendimentos, com eficiência de remoção de DQO bruta, DQO filtrada, ST, SST e N-amon de 59, 60, 56, 76 e 16%, respectivamente. Na Etapa II, o TDH de 14 horas apresentou melhores resultados em termos de eficiência de remoção de matéria orgânica e sólidos, com valores de 58, 66, 66 e 84% para DQO bruta, DQO filtrada, ST e SST, respectivamente. A eficiência global de remoção de nitrogênio alcançada neste estudo foi de 0, 17 e 7% na Etapa I, 37, 22 e 22% na Etapa II, para o TDH de 14, 11 e 8 h, respectivamente, e de 50 e 29% para o TDH de 11 e 8 h na Etapa III; portanto, verifica-se evolução da eficiência global na remoção de nitrogênio das Etapas II e III se comparada à Etapa I, decorrente do processo de nitrificação e desnitrificação parcial. A desnitrificação foi comprometida por fatores como temperatura do líquido, pH e relação DQO/N-NO3-. As eficiências de remoção de fósforo total foram de 0, 0 e 15% na Etapa I e de 46, 0 e 0% na Etapa II para os TDHs de 14, 11 e 8 h, respectivamente, e de 10 e 0% de remoção para o THD de 11 e 8 h, respectivamente, na Etapa III. O teste ANOVA e o teste Tukey indicaram que as etapas operacionais I, II e III foram estatisticamente diferentes entre si, para todos os parâmetros físico-químicos avaliados, com exceção do fósforo, podendo-se afirmar que a eficiência de remoção de matéria orgânica e nitrogenada foi afetada pela condição operacional. O estudo hidrodinâmico realizado no RAALF indicou comportamento tendendo ao de mistura completa e foram constatados desvios de idealidade, como zonas mortas, recirculações e efeito de cauda longa. Os graus de dispersão foram possivelmente influenciados pela inserção da fase aeróbia, que promoveu uma melhor mistura do líquido no interior do reator. O RAALF apresentou comportamento cinético similar nas etapas operacionais I, II e III, representado pelo modelo de primeira ordem, com aumento dos parâmetros k e vr ao longo da altura da fase anaeróbia, e diminuição da constante cinética e da velocidade de degradação na fase aeróbia