Sistemas convencionais de coleta e tratamento de esgotos domiciliares apresentam níveis de eficiência técnica e econômica nem sempre compatíveis com a realidade de alguns assentamentos humanos. A observação da história e da atualidade dos sistemas de tratamento e disposição dos esgotos, mostra uma permanente deficiência do tratamento dos resíduos líquidos. O estudo do uso da água e do ciclo hidrológico, ressalta a importância de que a intervenção humana neste ciclo se dê de forma sustentável. Um sistema que trate as águas servidas no local, e permita o aproveitamento dos poluentes destas águas na forma de insumos para a produção vegetal, devolvendo-as, purificadas para o ciclo hidrológico, pela evapotranspiração e infiltração no solo, certamente é mais sustentável que a maioria das soluções hoje adotadas. Neste trabalho, a partir de uma revisão bibliográfica sobre alternativas tecnológicas, é apresentado um estudo comparativo de diferentes sistemas de coleta e tratamento de esgotos tendo como variáveis de análise os custos de construção, operação e manutenção, a área necessária para a implantação do sistema, os volumes dos lodos e dos gases produzidos, e a qualidade do efluente do tratamento. O tratamento, em separado, das águas residuárias residenciais, apoia-se em vários estudos realizados nos últimos anos, em especial da microbiologia dos esgotos. Destacam-se os que apontam a eficiência do tratamento diretamente relacionada à concentração dos esgotos e justificam a separação das águas negras (descargas hídricas dos vasos sanitários), das cinzas (demais águas servidas) Os estudos para o tratamento das águas cinzas, especificamente, onde se demonstra que estas últimas não têm os elevados índices de poluição das águas negras, permitem tratamentos mais simplificados e econômicos. Estes fundamentos estão aplicados em um sistema modular com separação das águas (SMSA), proposto neste trabalho, um sistema de construção simples, que utiliza materiais comuns, que requer pouca manutenção e não necessita de energia externa para o seu funcionamento. Este sistema proporciona um tratamento final seguro, pela disposição dos efluentes previamente tratados, no leito de evapotranspiração e infiltração que, bem operado, pode oferecer um tratamento a nível terciário. Palavras-chave: saneamento; tratamentos

A pesquisa teve por objetivo avaliar o desempenho de reatores anaeróbios de manto de lodo (UASB) operando sob condições de temperaturas típicas de regiões de clima temperado. Para tanto, foi utilizada uma unidade piloto constituída por três reatores anaeróbios de manto de lodo (UASB), cada um com um volume de 19,2 L. Uma quantidade equivalente de lodo foi disposta nos três reatores para obter uma carga biológica de 0,11 kgDQOkgSVT-1d-1, sendo a origem da biomassa o lodo de um reator UASB tratando efluente de uma indústria de gelatina. Os reatores trataram um esgoto sintético constituído por glicose, acetato, micro e macronutrientes, com concentração de DQO compatível com a de esgotos domésticos. A operação dos reatores foi dividida em duas etapas. Na primeira, aclimatação, os três reatores operaram a temperatura de 35ºC. Na segunda etapa, os reatores operaram com temperaturas de 15, 20, 25, 30 e 35°C Na etapa de aclimatação, os reatores funcionaram muito bem, com remoções de DQO em torno de 90%. Na segunda etapa, observou-se um pequeno decréscimo da remoção de DQO total com a redução da temperatura (95,7, 91,0, 94,2, 90,6 e 87,2% de remoção para 35, 30, 25, 20 e 15ºC, respectivamente). Entretanto, a temperatura não influenciou a remoção de DQO solúvel, o que foi confirmado pela análise estatística aplicada. O volume diário de metano, calculado pelos métodos de balanço de DQO e bioenergética foram semelhantes. Durante os experimentos, devido a interrupções no sistema de energia elétrica, os reatores sofreram choques não intencionais de temperatura, de 5 e 10ºC. Os reatores que apresentaram choques de 5ºC conseguiram se recuperar tão logo houve o restabelecimento das condições iniciais, voltando a apresentar os mesmos graus de remoção de matéria orgânica medidos antes dos choques. Porém, o reator que sofreu um choque da ordem de 10ºC não se recuperou em relação às condições iniciais. Os índices de remoção de matéria orgânica e produção de biogás foram reduzidos, com o concomitante acréscimo na concentração efluente de ácidos graxos voláteis. Em paralelo ao experimento de laboratório, foi monitorado um reator UASB em escala real, construído em Caxias do Sul, cidade que apresenta invernos rigorosos. Neste caso, a influência de outras variáveis na composição dos esgotos domésticos mascararam o possível efeito da temperatura na eficiência do reator. Os reatores protótipos operando com condições controladas de temperatura e concentrações de substrato e vazão estáveis apresentam eficiências de remoção de matéria orgânica significativamente superiores aquelas atingidas no reator UASB de escala real. Os resultados dos experimentos de laboratório conduzidos nesta pesquisa indicaram que houve influência da temperatura na remoção de matéria orgânica de reatores UASB. Contudo, esta influência não causou perda significativa na qualidade do efluente, o que sugere que reatores UASB, operados de maneira cuidadosa, podem ser utilizados como parte de processos de tratamento de esgotos em cidades de clima temperado. / This research assessed the efficiency of Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) reactor operating under typical temperatures found in regions with temperate climate. A pilot plant constituted by three 19.2 L anaerobic reactors was operated. Sludge from an UASB reactor treating residuals from a gelatin industrial plant was introduced in each prototype. The initial biological load in each reactor was 0.11 kg CODkg TVS-1.d-1. The reactors treated a synthetic wastewater formed by glucose, acetate, micro and macronutrients, with COD concentration compatible with urban sewage. Reactor’s operation was divided in two phases. In the first, start-up, reactors operated at 35°C. In the second phase, temperatures within reactors were 15, 20, 25, 30, and 35°C. During the start-up and acclimatizing period, COD removal efficiencies were high, around 90%. In the second phase, it was observed that organic matter removal was slightly affected by temperature. Generally, there was a decrease in COD efficiency with temperature reduction (95,7, 91,0, 94,2, 90,6 and 87,2% removal for 35, 30, 25, 20, and 15°C, respectively). However, soluble COD removal was unaffected by temperature, an observation confirmed by statistical analysis. Methane gas volume, calculated by COD mass balances and bioenergetics, was similar. Electric power shortages occurred in some small periods during the experiments. As a consequence, the reactors endured unintentional 5°C and 10°C temperature shocks. Reactors that suffered 5°C shocks recovered very well as soon as they returned to their initial operational temperature. However, the reactor that had a 10°C temperature reduction didn’t recover to its initial efficiency upon return to the original operating temperature. Organic matter removal and biogas production dropped significantly, with a corresponding increase in the volatile organic acids concentration in the reactor effluent. In parallel with the laboratory experiments, it was monitored a full scale UASB reactor operating in Caxias do Sul, a city characterized by cold winters. For the full scale reactor, it was not possible to verify the effect of temperature on efficiency. This was due to the interference of variables other than temperature on the quality of the effluent. The COD removals obtained in the prototype reactors were significantly higher than those measured at the full scale reactor. It has to be considered that the prototypes operated under controlled temperature and constants concentrations and flowrates. On the contrary, the full scale reactor received complex substrates (domestic wastewater), with variations in concentrations, flowrates and temperatures. The results of the research suggest that is feasible to operate UASB reactors in regions where temperature varies significantly around the year, with cold winters and warm summers. Although the experiment showed a small decrease in organic matter removal with temperature, the efficiencies were still high to warrant the application of UASB at lower temperatures. In full scale reactors, a careful operation of the reactor will probably compensate for a small decrease in organic matter removal due to lower temperatures.

O reator seqüencial em batelada (RSB) é uma variante de lodos ativados capaz de promover a remoção da matéria orgânica, a remoção dos nutrientes e a separação da fase sólida da líquida em uma unidade. A valorização das áreas urbanas, a carência de tratamento terciário e a crescente necessidade de redução nas dimensões de estações de tratamento de esgoto devem impulsionar o desenvolvimento de pesquisas sobre RSB em curto espaço de tempo. A partir deste cenário, o presente trabalho teve como objetivo modelar o comportamento do reator seqüencial em batelada a partir da teoria desenvolvida por Marais e colaboradores. Dentro deste contexto, a cinética de oxidação dos compostos orgânicos e do nitrogênio na forma amoniacal foi descrita e modelada. O trabalho experimental foi realizado em duas escalas: bancada e piloto. O experimento em escala de bancada foi dividido em duas fases. Foram utilizados dois RSBs e um sistema de fluxo contínuo. Um reator seqüencial em batelada (RSB1) foi operado com idade de lodo. O outro reator em batelada (RSB2) foi operado em função da relação F/M e o sistema de fluxo contínuo (FC1) por idade de lodo. Estes reatores foram utilizados como controle no monitoramento do RSB1 Na primeira fase, os três sistemas removeram apenas matéria orgânica. Na fase seguinte, removeram matéria orgânica e nitrogênio. A partir dos resultados obtidos em escala de bancada, foi possível concluir que o modelo desenvolvido pode ser aplicado ao reator seqüencial em batelada operando com idade de lodo, permitindo determinar a qualidade do efluente, a produção de lodo e o consumo de oxidante. Além disso, foi possível descrever o comportamento da taxa de consumo de oxigênio em função da oxidação da matéria orgânica biodegradável e da oxidação do nitrogênio na forma amoniacal. O reator seqüencial em batelada operado com idade de lodo (RSB1) alcançou remoção média de matéria orgânica de 90 % nas idades de lodo de 30, 20, 10 e 5 dias. A remoção média de nitrogênio mais elevada foi obtida na idade de lodo de 20 dias e atingiu 87 %. Nas demais idades de lodo a remoção média de nitrogênio variou entre 79 e 42 %. A modelagem do comportamento do reator seqüencial em batelada resultou numa proposta de metodologia para o dimensionamento que tem como finalidade abolir critérios obsoletos e inadequados para o dimensionamento de lodos ativados em batelada No experimento em escala piloto, foram utilizados um reator seqüencial em batelada, denominado RSB, e um sistema de fluxo contínuo com a configuração Bardenpho, denominado FC. Os sistemas de lodos ativados sob investigação foram monitorados em duas idades de lodo: 30 e 10 dias. Os dados do experimento em escala piloto mostraram que os processos físico-químicos e biológicos envolvidos na remoção de matéria orgânica e nitrogênio no RSB foram mais eficientes do que no Bardenpho quando trataram o mesmo esgoto doméstico e foram submetidos às mesmas condições operacionais. No RSB, obteve-se 88 e 89 % de remoção de matéria orgânica nas idades de lodo de 10 e 30 dias, respectivamente. Nesta seqüência das idades de lodo, a eficiência do Bardenpho caiu de 87 para 76 %. O sistema de fluxo contínuo removeu 66 e 52 % do nitrogênio total afluente nas idades de lodo de 10 e 30 dias, respectivamente. A eficiência do RSB na remoção de nitrogênio foi determinada apenas na idade de lodo de 10 dias e alcançou 69 %. A partir dos resultados obtidos em escala de bancada e piloto, constata-se que o reator seqüencial em batelada operando com idade de lodo pode ser utilizado no tratamento de esgoto doméstico e obter eficiência na remoção de matéria orgânica e nitrogênio igual ou superior ao sistema de fluxo contínuo. / The sequential batch reactor (SBR) is a variant of activated sludge than can promote the removal of organic matter, the removal of nutrients and the separation of the solid phase from the liquid one in a unit. The increased value of urban areas, the lack of tertiary treatment and the growing need to reduce the size of sewage treatment plants should drive the development of research on SBRs in a short time period. According to this scenario, the present study aimed at modeling the behavior of the sequential batch reactor based on the theory developed by Marais et cols. The kinetics of oxidation of organic compounds and nitrogen in the ammoniacal form was described and modeled in this context. The experimental work was performed on two scales: bench and pilot. The bench-scale experiment was divided into two phases. Two SBRs and a continuous flow system were used. A sequential batch reactor (SBR1) was operated with sludge age. The other batch reactor (SBR2) was operated considering the F/M relationship and the continuous flow system (FC1) by sludge age. These reactors were used as control in monitoring SBR1. During the first phase, the three systems removed only organic matter. In the next phase they removed organic matter and nitrogen. Based on the bench-scale results obtained, it could be concluded that the model developed can be applied to the sequential batch reactor operating with sludge age and determine the quality of effluent, sludge production and oxidant consumption. Furthermore, the behavior of the oxygen consumption rate as a function of biodegradable organic matter oxidation and the oxidation of nitrogen in the ammoniacal form could be described. The sequential batch reactor operated with sludge age (SBR1) achieved the mean removal of organic matter of 90% at sludge ages of 30, 20, 10 and 5 days. The highest mean removal of nitrogen was obtained at the sludge age of 20 days and reached 87%. At the other sludge ages, the mean removal of nitrogen varied from 79 to 42%. Modeling the behavior of the sequential batch reactor led to a proposal for a sizing methodology in order to eliminate obsolete criteria that are inappropriate to size batch activated sludges In the pilot scale experiment, a sequential batch reactor called SBR and a continuous flow system with ah Bardenpho configuration called FC were used. The activated sludge systems investigated were monitored with two sludge ages of 30 and 10 days. The data on the pilot scale experiment showed that the physicochemical and biological processes involved in the removal of organic matter and nitrogen in the SBR were more efficient than in the Bardenpho, when treating the same domestic sewage and submitted to the same operational conditions. In the SBR 88 and 89% removal of organic matter at the sludge ages of 10 and 30 days respectively were obtained. In this sequence of sludge ages, the efficiency of the vi Bardenpho dropped from 87 to 76%. The efficiency of nitrogen removal was obtained only for the sludge age of 10 days. The SBR and Bardenpho removed 69 and 66%, respectively. Based on the results obtained on bench and pilot scale, it is found that the sequential batch reactor operating with sludge age may be used to treat domestic sewage and achieve an efficiency of organic matter and nitrogen removal equal to or higher than the continuous flow system.

Submitted by Marcele Costal de Castro (costalcastro@gmail.com) on 2017-09-27T18:01:15Z No. of bitstreams: 1 LUIS EDUARDO BARREIRA BRANDÃO D.PDF: 38086975 bytes, checksum: 03eb18f98b2ceaa5130956af98b0563d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-27T18:01:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUIS EDUARDO BARREIRA BRANDÃO D.PDF: 38086975 bytes, checksum: 03eb18f98b2ceaa5130956af98b0563d (MD5) Previous issue date: 2001-07 / É apresentada uma metodologia para estudos e avaliações de unidades em Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) empregando-se traçadores radioativos. Isótopos radioativos como o 82Br (para a fase líquida) , 110mAg e 140La (para a fase sólida) foram usados na medida da vazão de efluentes, estudos de processos de mistura em tanques de equalização e em testes de separação da fase sólida em unidades de tratamento de esgoto. Os traçadores foram injetados (instantaneamente ou a uma taxa constante por meio de uma bomba) e o seu sinal de saída medido por meio de detectores cintiladores NaI. Foi desenvolvido o programa TRAÇADORES, em linguagem FORTRAN, que analisa a função resposta das unidades na forma de curvas de distribuição de tempo de residência (RTD) e calcula o tempo médio de residência , momento central da função distribuição. Este é um parâmetro fundamental na caracterização dos tanques estudados e serve como um parâmetro quantitativo para a avaliação desempenho no tratamento do efluente. O emprego da metodologia de traçadores radioativos permitiu a identificação de problemas operacionais como a presença de zona morta, canalização e recirculação de material sólido dentro dos tanques e, permitiu que as unidades fossem otimizadas, ou seja, os resultados permitiram a identificação e a eliminação destes problemas e também serviram como diretriz para elaborar uma nova configuração das unidades, tornando-as mais eficientes. / A methodology for studies and evaluation of sewage treatment plants with radioactive tracers is presented. Radioisotopes as 82Br (for the liquid phase), 110mAg and 140La, (for the solid phase) was used to evaluate sewage flow rates, mixing patterns in equalization tank and test effluent treatment units. The tracer was injected in the unit (instantaneously or in a constant rate with a pump) and NaI-scintillation detectors measured the output signal. The Fortran program TRAÇADORES was developed to analyze the response function of the units in form of residence times distribution curves (RTD), which represents the probability of an element of the material to interact with the unit, and calculate the mean residence time , the central moment of this distribution function. This fundamental parameter characterizes the tank and serves as a quantitative evaluation for its performance. With the radiotracer techniques was possible to identify dead zone, channeling, internal circulation of the solid phase inside the tanks. The technique represents a guideline for redesign a imperfect unit and eliminate the problem.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-18T16:28:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Renato Ribeiro (Mestrado em Geoquímica Ambient.pdf: 1758942 bytes, checksum: 2ab97e8d9839edbd110b4bfbbc94fdc9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-18T16:28:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Renato Ribeiro (Mestrado em Geoquímica Ambient.pdf: 1758942 bytes, checksum: 2ab97e8d9839edbd110b4bfbbc94fdc9 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / O óxido nitroso (N2O) é um dos principais gases do efeito estufa e a principal fonte de óxido nítrico na estratosfera, contribuindo de forma indireta para o consumo do ozônio estratosférico. O tratamento de esgotos é uma fonte antrópica de N2O, cuja contribuição é quantitativamente considerada de menor relevância, entretanto, pouco se sabe sobre a real contribuição dessas emissões em virtude da grande variabilidade reportada nos fatores de emissão (FEs), balizados na carga de nitrogênio total (NT) afluente, tanto oriundo de estudos realizados em escala real quanto laboratorial. As diretrizes de 2006 do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas para inventários nacionais de gases do efeito estufa propõem como FE 3,2 (2-8) g N2O pessoa-1 ano-1 para o caso de Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs) com processos de nitrificação e desnitrificação controlados. O objetivo do presente estudo foi avaliar a relação entre alguns parâmetros operacionais, tais como concentração de NT afluente à ETE (especialmente NH4+), demanda química de oxigênio (DQO) e concentração de oxigênio dissolvido (OD), com as emissões de N2O do tanque de aeração de uma ETE localizada na região metropolitana do Rio de Janeiro. O processo de tratamento de esgotos empregado é o sistema de lodos ativados convencional com aeração realizada de forma diferenciada por zonas. As emissões de N2O foram determinadas mensalmente, sempre na parte da manhã, no período de janeiro a junho de 2010 ao longo das seis zonas dos quatro tanques de aeração que a ETE possui em funcionamento. A média das emissões de N2O determinada durante o período de estudo foi 1,11 kg N dia-1, o que corresponde a 0,02% da carga de NT afluente. As emissões de N2O foram menores no período de verão do que no inverno e positivamente correlacionadas (r = 0,90; n = 6; P < 0,01) com as concentrações de NH4+ afluente à ETE. Em relação às concentrações de DQO e OD, as maiores emissões de N2O ocorreram em regiões de baixas concentrações de DQO e concentrações de OD superiores a 2,0 mg L-1, sendo a maior emissão média de N2O determinada em OD próximo a 3,0 mg L-1. A redução da carga orgânica ao longo das zonas e o aumento gradual da concentração de OD contribuem de forma direta para as maiores emissões de N2O, em razão da maior disponibilidade de OD para ambas as reações de oxidação da matéria orgânica e nitrificação e, consequentemente, maior produção e emissão de N2O. As eficiências de remoção de demanda bioquímica de oxigênio (DBO), DQO e NT foram 97%, 93% e 80%, respectivamente. O FE médio, balizado na população atendida, foi 2,5 vezes menor do que o proposto pelas diretrizes de 2006 do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas para inventários de emissões de N2O em ETEs com processos de nitrificação e desnitrificação controlados. Portanto, os resultados sugerem que o processo de lodos ativados convencional empregado na ETE de estudo é bastante eficiente na remoção da carga orgânica e NT e, além disso, no que tange as menores emissões de N2O quando comparado a outros sistemas empregados nas ETEs estudadas no Brasil e em estudos desenvolvidos no exterior. Sugere-se que tal eficiência esteja relacionada à utilização de aeração suficiente e diferenciada por zonas, que proporciona condições favoráveis aos processos microbiológicos de oxidação da matéria orgânica e aos processos de nitrificação completos, mesmo nas condições de elevadas concentrações de DBO, DQO e de NT (especialmente NH4+), como observado no período de inverno. / Nitrous oxide (N2O) is a major greenhouse gas and the main source of nitric oxide in the stratosphere, contributing indirectly to consumption of the stratospheric ozone. Wastewater treatment is an anthropogenic source of N2O, whose contribution is considered to be quantitatively of minor importance. However, little is known about the actual contribution of these emissions due to the wide variability reported in the emission factors (EFs), based on amount of N2O emitted relative to the influent total nitrogen (TN) load, both from full-scale and laboratory-scale studies. The 2006 guidelines of the Intergovernmental Panel on Climate Change for national inventories of greenhouse gases as proposed EF 3.2 (2-8) g N2O person-1 yr-1 for the case of advanced centralized wastewater treatment plants (WWTPs) with controlled nitrification and denitrification steps. The aim of this study was to evaluate the relationship between some operational parameters, such as TN concentration (especially NH4+), chemical oxygen demand (COD) and dissolved oxygen (DO) concentrations, on N2O emissions from the aeration tank of a WWTP located in the metropolitan region of Rio de Janeiro, Southeast Brazil. The wastewater treatment employed is conventional activated sludge process with a differentiated aeration system. The entire aeration system consists of four adjacent aeration tanks with six zones each. N2O emissions were measured monthly in the period from January to June 2010, always in the morning, over the six zones of the four aeration tanks. The average N2O emission was 1.11 kg N day-1 corresponding to 0.02% of the influent TN load. N2O emissions were lower in summer than winter and were positively related (r = 0.90; n = 6; P < 0.01) with influent NH4+ concentrations. Regarding the COD and DO concentrations, the highest N2O emissions occurred in regions of low concentrations of COD and DO concentrations above 2.0 mg L-1, with the highest average emission of N2O in DO concentration close to 3.0 mg L-1. The reduction of the organic load along the zones and gradually increase the DO concentration, contributes directly to higher N2O emissions, due to the greater availability of DO for both the oxidation of organic matter and nitrification, and consequently higher production and emission of N2O. The removal efficiencies of biological oxygen demand (BOD), COD and TN were 97%, 93% and 80%, respectively. The average EF calculated from population served was 2.5 lower than that proposed by the IPCC for N2O emission inventories in WWTPs with controlled processes of nitrification and denitrification. Therefore, the results suggest that the process employed in the WWTP study is very efficient in removing the organic load and TN, and in addition, with smaller N2O emissions when compared to other systems studied in Brazil and those available in literature. It is suggested that this efficiency is related to the use of aeration sufficiently to promote conditions favorable for the microbial oxidation of organic matter and complete nitrification, even under conditions of high BOD, COD and TN concentrations (especially NH4+), as observed during winter.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-16T12:36:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_BalancoMassaUnidades.pdf: 3176538 bytes, checksum: 17d2dc7e6c829993e2dc72066b1fb750 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-20T12:00:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_BalancoMassaUnidades.pdf: 3176538 bytes, checksum: 17d2dc7e6c829993e2dc72066b1fb750 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-20T12:00:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_BalancoMassaUnidades.pdf: 3176538 bytes, checksum: 17d2dc7e6c829993e2dc72066b1fb750 (MD5) Previous issue date: 2013-10-04 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O estudo sobre o Balanço de massa das unidades componentes de uma estação de tratamento de esgoto e a utilização da estatística multivariada como ferramenta de verificação do comportamento do esgoto bruto e tratado foi realizado na ETE Sideral no Munícipio de Belém Pará Brasil. Neste estudo foiobservado todo o fluxograma constituinte da estação que foi projetada para receber uma vazão máxima de esgoto bruto de 73 l/s., como em verificação local se constatou que a vazão para qual a estação foi projetada é consideravelmente menor o balanço de massa e todo o resto do estudo foi trabalhado em cima da vazão de projeto. Na verificação das partes físicas constituintes da estação verificaram-se não conformidades nas medidas que foram sugeridas no projeto executivo.Na caracterização dos metais presentes no esgoto bruto e tratado verificou-se que na Analisedas Componentes Principais o Boro (B) com (63,5%) e seguido do Bário (Ba) com (21,9%) justificam 84,48% o coeficiente de variação que os determinam como os metais predominantes no Afluente. No Efluente o Boro (B) apresentou um coeficiente de variação de 73,7% o que o justifica como sendo o principal componente no afluente da ETE. Na caracterização dos metais no lodo observou-se que com uma porcentagem de 98,8% o Bário (Ba) é o principal elemento encontrado. Os resultados obtidos com a análise de componentes principais para a caracterização físico-químicas e bacteriológicas do esgoto bruto e tratado da ETE observou-se que a variável ―DQO total‖ encontra-se positivamente relacionada com a componente DBO e negativamente correlacionado com a Alcalinidade Total. Em relação às características físico-químicas e bacteriológicas, elevados teores de DBO, Coliformes termotolerantes, SST e SSV, oriundos dos lançamentos dos efluentes domésticos, fazendo com que apresentassem as maiores concentrações de carga orgânica remanescente. / The mass balance of the component units of a wastewater sewage treatment and use of multivariate statistics as a tool for verifying the behavior of raw sewage and treated, was implemented in ETE Sidereal Municipality of Belem do Para in Brazil. This study observed the entire flowchart constituent of the station that is designed to receive a maximum flow of raw sewage of 73 l / s. and now serves a flow of only 1.7 l / so that decreases in 96% of the station was designed, realizing then that today the Sidereal ETE is oversized. In verifying the constituent physical parts of the station there were not in compliance measures that have been suggested in the executive project and were perceived as "in situ". In the mass held for three types of flows: maximum (73 l / s) averaged 43 l / if current 1.7 l / s realized that the decrease in attendance constituent units of the system decreases somewhere around 97.5% the volume to which the components are designed for and found in the Sewage Treatment Station Sidereal. In the characterization of the metals present in the raw sewage treated and it was found that the Principal Component Analysis of the boron (B) (63.5%) and followed by barium (Ba) with (21.9%) justify 84.48% the coefficient of variation that determine how prevalent metal in the influent. In Effluent Boron (B) showed a coefficient of variation of 73.7% which justifies as the main component in the influent of WWTP. In the characterization of metals in the sludge was observed that with a percentage of 98.8% the Barium (Ba) is the main element found. The results obtained with principal component analysis to characterize the physic-chemical and bacteriological analyzes of raw sewage and treated ETE observed that the variable "total COD" is positively related to component BOD and negatively correlated with the Total Alkalinity . Regarding physic-chemical and bacteriological, high levels of BOD, Fecal coliform, TSS and VSS, from the releases of effluents, making present the highest concentrations of organic load remaining.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-16T12:56:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_UsoGeotextilDesidratacao.pdf: 2728865 bytes, checksum: 56533bc371e63bb74d7885384eab3e57 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-20T15:08:39Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_UsoGeotextilDesidratacao.pdf: 2728865 bytes, checksum: 56533bc371e63bb74d7885384eab3e57 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-20T15:08:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_UsoGeotextilDesidratacao.pdf: 2728865 bytes, checksum: 56533bc371e63bb74d7885384eab3e57 (MD5) Previous issue date: 2016-04-15 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FADESP - Fundação de Amparo e Desenvolvimento da Pesquisa / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / Verifica o desempenho de desidratação do lodo da ETE Vila da Barca com uso de geotêxtil. O condicionamento do lodo foi feito com o auxílio dos produtos químicos coagulante PAC (PolyAluminium Chloride - Policloreto de alumínio- 10%) e floculante polímero catiônico do tipo FLONEX 4400 SH- 0,1%, que permitiram a formação de flocos bem definidos e maiores em curto intervalo de tempo de agitação em Jar test aproximadamente 9”. Para a avaliação e escolha da situação ideal para dosagens no condicionamento foram realizados 25 ensaios com variação das concentrações do lodo bruto e polímero e PAC. Dentre os ensaios, o que se destacou foi o ensaio 3, na segunda dosagem com 95 mg/L de polímero e 8 mg/L de PAC e concentração do lodo de 24.106 mg/L. Para estas dosagens o desaguamento apresentou um filtrado com qualidade satisfatória quanto às características físico-químicas e uma torta com altas concentrações de ST e baixo teor de umidade. No balanço de massa na torta, conseguiu-se obter eficiência do desaguamento do geotêxtil nas 3 primeiras dosagens do ensaio 3 com resultados de 90%, 91% e 91% demonstrando bom desempenho do geotêxtil. Na análise estatística, a formação de duas componentes principais formando o conjunto de todas as variáveis físico-química analisadas dos 3 filtrados resultantes do ensaio 3, demonstraram a homogeneidade, inter-relação e similaridade entre elas, pois conseguem definir com um elevado grau de significância as características do filtrado. / Checks the sludge dewatering performance of ETE Barca Village with use of geotextile. Sludge conditioning was done with the aid of chemical coagulant PAC (polyaluminium chloride - Polyvinyl aluminum- 10%) and the cationic flocculant polymer of the type FLONEX 4400 SH 0.1%, which allowed the formation of well-defined and larger flakes short stirring time interval approximately 9 jar test ". For the evaluation and selection of the ideal situation for dosages on conditioning were performed 25 trials with varying the concentrations of the raw sludge and polymer and PAC. Among the tests, which was stood the test 3, the second dosing with 95 mg / L and 8 mg polymer / L of PAC and concentration of sludge 24,106 mg / L. For these dosages showed a dewatering filtrate with satisfactory quality and the physical and chemical characteristics and a pie with high concentrations of ST and low moisture content. In the mass balance in the cake, it was possible to obtain the geotextile dewatering efficiency in the first 3 doses of the test results 3 with 90%, 91% and 91% showing good performance of geotextile. In the statistical analysis, the formation of two main components forming the set of all physical and chemical variables of 3 filtrates from the 3 trial demonstrated homogeneity, inter-relationship and similarity between them, because they can define with a high degree of significance the filtrate characteristics.

A diminuição da disponibilidade de água de boa de qualidade em nível mundial é resultado, entre outros fatores, do consumo elevado exercido pela agricultura irrigada. A fim de minimizar os impactos ocasionados por essa atividade aos recursos hídricos, muitos países demonstram a viabilidade do emprego de efluentes de esgoto tratado na agricultura. Contudo, esta prática oferece riscos à saúde pública através dos organismos patogênicos capazes de sobreviver no esgoto. Entre estes patógenos a OMS destaca os protozoários e os helmintos parasitas do homem, pelo fato de apresentarem maior período de sobrevivência em condições adversas e alto poder de infecção. O presente trabalho tem como objetivo realizar um levantamento qualitativo e quantitativo dos parasitas intestinais de importância sanitária presentes no esgoto afluente, no efluente tratado e no efluente desinfetado de duas estações de tratamento localizadas na cidade de Piracicaba. A ETE Cecap é composta por um sistema australiano com uma lagoa anaeróbia, lagoas facultativas primária e secundária e tratamento por filtração e desinfecção por cloração. A ETE Piracicamirim é constituída por reatores UASB seguidos por lagoa aerada, decantadores secundários de lodo ativado, tratamento por filtro de areia e desinfecção por radiação ultravioleta. Entre maio de 2008 e dezembro de 2009 foram coletas amostras do esgoto bruto e dos efluentes tratado e desinfetado, seguindo as orientações de AYRES e MARA (1996). As técnicas de preparo e análises parasitológicas foram realizadas segundo YANKO (1987) e WHO (1999). A ETE Cecap apresentou uma freqüência de amostras positivas de 40 por cento para o efluente desinfetado, sendo Toxocara sp o parasita mais presente com 46,17 ovos/l. A média de ovos de helmintos para o período de estudo foi 3,78 ovos/l de efluente desinfetado. A ETE Piracicamirim apresentou uma freqüência de 100 por cento para o efluente desinfetado. Ascaris sp foi o parasita mais encontrado nos três pontos de coleta. A média de ovos de helmintos para o período foi de 0,89 ovos/l de efluente desinfetado. A ETE Cecap não apresentou um efluente final propício à utilização na irrigação. Já o efluente proveniente da ETE Piracicamirim atende as recomendações da WHO (2006), para a presença de ovos de helmintos, para utilização na irrigação irrestrita / Decreased availability of good water quality worldwide is a result, among other factors, high consumption exerted by irrigated agriculture. In order to minimize the impacts caused by this activity to water, many countries demonstrate the viability of using treated sewage effluent in agriculture. However, this practice provides a public health risk through the pathogens can survive in sewage. Among these pathogens, WHO stresses the protozoa and helminths of human, because they presented greater period of survival in adverse conditions and high power of infection. This paper aims to evaluate the quality and quantity of intestinal parasites of sanitary importance present in the raw sewage in the treated effluent and disinfected from two treatment plants located in the city of Piracicaba. The sewage treatment plant CECAP comprises an Australian system with an anaerobic pond, facultative ponds primary and secondary treatment by filtration and disinfection by chlorination. The sewage treatment plant Piracicamirim consists of UASB followed by aerated lagoon, activated sludge secondary clarifiers, treatment by sand filter and disinfection by ultraviolet radiation. Between May 2008 and December 2009 were collected and samples of raw sewage effluent treated and disinfected, following the guidelines of AYRES and MARA (1996). The techniques of preparation and analysis were performed according parasitological YANKO (in 1987) and WHO (1999). CECAP showed rates of positive samples of 40 per cent for the effluent disinfected with Toxocara sp parasite more present with 46.17 eggs/l. The mean helminths eggs for the study period was 3.78 eggs/l effluent disinfected. Piracicamirim showed rates of 100 per cent for the effluent disinfected. Ascaris sp was the parasite most commonly found in the three collection sites. The mean helminths eggs for the period was 0.89 eggs/l effluent disinfected. CECAP not produced a final effluent suitable for irrigation use. Already the effluent from the sewage treatment plant Piracicamirim meets the recommendations of WHO (2006), for the presence of helminths eggs for use in unrestricted irrigation

O bem-estar das populações é mais bem evidenciado pela abrangência dos serviços de água e de esgotamento sanitário. Porém, no Brasil, há muito que se fazer com relação à coleta, afastamento e tratamento de esgoto. Tal conjuntura agrava os problemas de saúde pública e ambiental, e sua melhoria depende, em grande parte, do desenvolvimento de sistemas de tratamento eficientes para a melhoria da qualidade de vida das comunidades. Neste trabalho realizou-se acompanhamento operacional do processo de tratamento de esgotos de 10 ETEs de pequeno e médio porte verificando deficiências e aspectos positivos da gestão atualmente utilizada e possíveis impactos ambientais nos corpos hídricos receptores. Ao mesmo tempo, por meio dessa experiência, propôs-se um método para implementação de um sistema de gestão integrado aplicado ao processo de tratamento de esgotos com foco na gestão ambiental, segurança e saúde no trabalho e controle de qualidade - que são fatores fortemente ligados neste processo. O acompanhamento mostrou que parte considerável das ETEs estudadas não apresentou bom desempenho ambiental - com relação à remoção de DBO e nitrogênio amoniacal, há poucos recursos humanos e o controle de qualidade não atende à demanda de unidades, sendo necessário maior investimento em todo o processo. A adoção de sistema de gestão integrada para o processo de tratamento de esgotos, juntamente com o aumento nos investimentos, pode tornar o saneamento básico mais eficiente, com ganhos ambientais consideráveis e melhor preservação dos recursos hídricos. / Populations\' life quality is better evidenced by the inclusion of water and wastewater services and treatment. Even so, in Brazil is necessary to improve the collection, removal and sewer treatment. Such conjuncture worsens the problems of public and environmental health, and its improvement depends strongly of the development of efficient treatment systems for the improvement of the quality of the communities\' life. In this work it has been realized operational monitoring of sewer treatment process of 10 small-and-medium sewer treatment plants and it has been verified deficiencies and positive aspects of current management of these systems, and possible environmental impacts in natural waters. Through that experience, it has been proposed a method of integrated management system applied to sewer treatment process focused on environment, quality control, safe and health - strongly related to each other in sewer treatment process. The operational monitoring has shown considerable number of studied sewer treatment plants has not present satisfactory environmental data, specially to the removal of BOD and nitrogen ammonia, there are insufficient human resources and the quality control doesn\'t assist the demand of the plants, and it\'s necessary high investments in whole process. The adoption of an integrated management system applied to sewer treatment process, with the investment increasing, can turn sanitation systems more efficient, with considerable environmental improvements and preservation of water resources.

Os sistemas de tratamento de esgotos sanitários são considerados como requisitos básicos de infra-estrutura para as sociedades urbanas, pois possibilitam o controle e a prevenção de muitas doenças, gerando condições de higiene que promovem a saúde pública. Considerando os elementos constituintes dos efluentes urbanos e industriais, além da carga microbiológica, podem conter diversos poluentes químicos que afetam a saúde humana. Dentre os constituintes químicos, destacam-se os metais pesados que, se não devidamente removidos durante o processo de tratamento, podem causar uma poluição significativa no corpo receptor, representando um risco para a saúde humana e ambiental. Em Ribeirão Preto – SP há em funcionamento duas estações de tratamento de esgotos (ETE) sendo a ETE-Caiçara, desde o ano de 2000 e a ETE-Ribeirão Preto, desde 2002. Este estudo teve como objetivo avaliar os níveis de metais pesados em efluentes urbanos, antes e após o tratamento de esgoto pelo sistema de lodos ativados da ETE-Ribeirão Preto. Visou também avaliar os níveis de metais pesados no lodo formado durante o tratamento de esgoto pelo sistema de lodos ativados, considerando sua possível utilização para fins agrícolas. No esgoto bruto e tratado foram analisados os seguintes metais: Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Pb e Zn utilizando técnicas de espectrofotometria, de acordo com o tipo de metal, como: Espectrofometria de Absorção Atômica acoplado a Forno de Grafite (EAA-FG), Espectrofotometria de Absorção Atômica com Geração de Hidreto (EAA-VGA) e Espectrofotometria de Absorção Atômica de Chama (EAA-Chama). No lodo foram analisados os seguintes metais: As, Be, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Sn, TI, V e Zn por Espectroscopia com Plasma Induzido-Espectroscopia de Massas (ICP-MS), Espectroscopia com Plasma Induzido-Espectroscopia Óptico (ICP-OES) e Espectrofometria de Absorção Atômica acoplado a Forno de Grafite (EAA-FG). Com os dados obtidos verificou-se que os níveis de metais pesados presentes nas amostras de esgoto estão dentro dos valores estabelecidos pela Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) nº. 357/2005 que estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes. Observou-se também que a remoção de metais foram muito variáveis para os diferentes metais. E as concentrações do lodo analisadas apresentaram níveis dentro dos valores estabelecidos para lodo de uso agrícola no Estado de São Paulo (CETESB, 2001). Este estudo evidencia a importância e a função de uma ETE, que é tratar os esgotos que possam causar impactos ambientais nos corpos de água que irão receber esses efluentes, e também a possível disponibilização do lodo para a agricultura, considerando que as legislações estão sendo cumpridas e apresentando, assim, informações às autoridades responsáveis pelo tratamento de esgoto do município de Ribeirão Preto-SP. / Sewage treatment systems are considered basic infrastructural requisites for urban societies, as they allow for the control and prevention of many diseases and create hygiene conditions that promote public health. Urban and industrial effluents not only carry a microbiological load, but their constituent elements can contain various kinds of chemical pollutants that affect human health. Chemical elements include heavy metals which, if removed inappropriately during the treatment process, can cause significant pollution in the receiving body and represent a risk for human and environmental health. In Ribeirão Preto – SP, Brazil, there are two sewage treatment stations (ETE), one of which is ETE-Caiçara, functioning since 2000, and the other ETE-Ribeirão Preto, since 2002. This study aimed to evaluate heavy metal levels in urban effluents before and after treatment by means of the Activated Sludge System at the ETE-Ribeirão Preto, as well as to evaluate heavy metal levels in the sludge formed during sewage treatment through the activated sludge, considering its potential use for agricultural purposes. We analyzed the following metals in raw and treated wastewater: Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Pb and Zn, using Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS-GF), Atomic Absorption Spectrophotometry with Hydride Generation (AAS-HG) and Flame-Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS-Flame). In the sludge, we analyzed the following metals: As, Be, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Sn, TI, V and Zn, using Inductively Coupled Plasma Mass Spectroscopy (ICP-MS), Inductively Coupled Optical Emissions Spectroscopy (ICP-OES) and Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS-GF). The obtained data revealed that the heavy metal levels present in the wastewater samples remain within the values determined by Resolution No. 357/2005, which establishes effluent emission conditions and norms. Furthermore, we observed great variations in the removal of different kinds of metals. Metal values recorded for sludge were within the maximum permitted levels established by the Environmental Sanitation Company (CETESB), São Paulo, Brazil for agricultural use of sludge. This study evidences the importance and the function of an ETE, that is, to treat wastewater that can cause environmental impacts in the water bodies that will receive these effluents, as well as to make available sludge for agricultural use, guaranteeing that legislation is being complied with and, hence, producing information for the authorities responsible for sewage treatment in Ribeirão Preto-SP.