O objetivo do presente trabalho foi a avaliação das características operacionais de um reator UASB sem o dispositivo de coleta de gás (separador trifásico) e sem o anteparo retentor de escuma posicionado próximo à canaleta de coleta do efluente. A motivação para esta pesquisa foi o interesse manifestado pelas companhias de saneamento em aplicar esta simplificação, que poderá implicar em economia na implantação dos reatores e praticamente na eliminação da necessidade de remoção de escuma. Utilizou-se um reator UASB com tais simplificações com volume útil de 24,5 m3 e estabeleceu-se uma estratégia operacional com aumento gradual da vazão de alimentação, compondo quatro fases de operação, com tempos de retenção hidráulica respectivamente de 16, 12, 10 e 8 horas. As vazões foram mantidas constantes em cada fase, com exceção da última, em que se impôs dois picos de vazão ao longo dia. O reator manteve-se operando com eficiências médias de remoção de DQO total, respectivamente, de 65,9%, 60,3%, 48,7% e 15,0%. De modo geral, pode-se afirmar que o reator piloto não apresentou o desempenho esperado, em termos de remoção de matéria orgânica, para TDH de 8 horas. Quanto ao perfil de sólidos no manto de lodo, nas duas primeiras etapas (TDH de 16 e 12 horas), o teor de sólidos daquele foi elevado, mas reduziu-se drasticamente a partir da etapa com TDH de 10 horas. Na última etapa, o comportamento da manta de lodo foi pouco previsível, observando-se progressivo arraste de sólidos do reator. Em função da grande perda de sólidos, acredita-se que o artifício empregado possa ser utilizado com melhor desempenho com a implantação de um decantador a jusante do reator ou mediante a aplicação de um pós-tratamento que garanta a recuperação dos sólidos perdidos (por exemplo, lodos ativados). Outra alternativa é a própria substituição do UASB pelo decantador primário antes de um pós-tratamento aeróbio. / The objective of this study was to evaluate the operational characteristics of a UASB reactor without the gas collection device (three phase separator) and without the scum retainer screen positioned near the effluent collection channel. The motivation for this research was the interest shown by sanitation companies to apply this simplification, which can result in savings in the implementation of the reactors and practically in eliminating the need of scum removal. An UASB reactor was used with such simplifications with a volume of 24.5 m3 and an operational strategy was established with gradual increase of the feed flow, consisting of four operating phases, with hydraulic retention times, respectively, of 16, 12, 10 and 8 hours. The flows were kept constants at each operating phase, except the last, which was imposed two peak flows throughout the day. The reactor was kept operating with efficiency of COD removal, respectively, of 65.9%, 60.3%, 48.7% and 15,0%. Generally, the pilot reactor had not the expected performance in removal of organic matter, with hydraulic retention time of 8 hours. In the first two fases (HDT of 16 and 12 hours), solid\'s content in sludge blanket was high, but had reduced significantly from the second fase, with 10 hours of HDT. In the last fase, the sludge blanket behavior was bit predictable, with progressive drag of solids from reactor. Because of high solids loss, it is believed that the applied device can be used with better performance with the implantation of a settler after the reactor or a post-treatment that ensures the lost solids recovery (for example, activated sludge). Another alternative is the replacement of UASB by the primary clarifier before aerobic post-treatment.

O ácido fólico é uma vitamina essencial a reações do metabolismo e crescimento das células, ao promover a síntese de proteínas para a divisão celular. Segundo pesquisas, a aplicação deste no reator de lodos ativados pode contribuir na otimização do tratamento biológico. A parte experimental deste trabalho foi desenvolvida em duas etapas: bioensaios de respirometria sob condições aeróbias, a fim de avaliar os efeitos da adição de ácido fólico na atividade metabólica da microbiota de lodos ativados; e operação de estação piloto de lodos ativados em batelada, para avaliar a influência do ácido fólico na dinâmica da microfauna e no desempenho geral do tratamento. Nos bioensaios de respirometria destacou-se o consumo de oxigênio diante da adição da maior concentração testada - 4,0 mg/L de ácido fólico, com o consumo de até 78% de oxigênio, enquanto que nos frascos controles o consumo médio foi de 50%. O composto Dosfolat, empregado na concentração 2,5 mg/L, também estimulou a respiração basal da microbiota de lodos estudados, como observado pelo consumo de 100% do oxigênio presente após 24 horas de incubação dos sistemas de respirometria. Nos sistemas de lodos ativados em batelada, o ácido fólico e o composto Dosfolat não exerceram influência na eficiência do tratamento e na produção de lodo excedente. Em relação aos aspectos da microbiologia dos sistemas, a adição de ambas as soluções não ocasionou diferenças na composição e diversidade da microfauna, e não influenciou a dinâmica de crescimento das bactérias filamentosas. Porém, nos reatores que receberam adição de ácido fólico e Dosfolat os flocos apresentaram tamanhos superiores, e melhores características morfológicas em relação aos do lodo do reator controle. Portanto, as taxas de respiração observadas com a adição de ácido fólico e de Dosfolat em sistemas de lodos ativados indicam uma tendência de estímulo da atividade metabólica como resposta ao incremento de ácido fólico. Além deste fator, sugere-se que a utilização de ambas as soluções favorece o crescimento das bactérias dos flocos e a formação destes, em detrimento às bactérias livres. / The folic acid is a essential vitamin to metabolism and growth of the cells by promoting the synthesis of proteins for the cellular division. According to some researches, this application in the activated sludge systems can contribute to in the optimization of the biological treatment. The experimental part of this work was developed in two stages: aerobic respirometry biotests, in order to evaluate the effects of the addition of folic acid in the metabolic activity of the microbiotica of activated sludge; and operation of a pilot plant of activated sludge, to evaluate the influence of the folic acid in microorganisms’s dynamics and the performance of the treatment. In the respirometric bioassays was eminence the consumption of oxygen with addition of the highest concentration tested was added - 4.0 mg/L of folic acid, where the consumption of up to 78% of oxygen was observed, whereas in the control the flocs the consumption was 50%. The composed Dosfolat, employee in the concentration 2,5 mg/L, also contribute the microbiota’s activity of the of sludge, as observed by the consumption of 100% of the present oxygen after 24 hours of incubation of the respirometric systems. In the activated sludge systems, the folic acid and Dosfolat didn't exercise influence in the efficiency of the treatment and in the production of sludge. In relation to the aspects of the microbiology, the addition of both solutions didn’t cause differences on the composition and microorganisms’s diversity, and it didn't influence the dynamics of growth of the filamentous bacterias. Even so, the reactors that received addition of folic acid and Dosfolat the flocs presented superior sizes, and improve morphologic characteristics in relation to sludge of the control reactor. Therefore, the breathing rates observed with addition of folic acid and of Dosfolat in activated sludge systems indicate a tendency of incentive of the metabolic activity as answer to the increment of folic acid. Besides this factor, suggests that the use of both solutions favors bacteria growth of the flocs and this formation of these, in detriment to the free bacterias.

No que tange o saneamento, cresce a opinião entre a comunidade técnico-científica de que é necessário que a água seja gerida levando em conta a complexidade de seu ciclo hidrológico e que o esgoto e os resíduos sejam vistos como fontes de recursos. É nesses preceitos que se baseia o saneamento ecológico. Neste trabalho é avaliado o desempenho de uma tecnologia de saneamento ecológico, operada tratando esgoto doméstico real e projetada para atender à demanda de uma família de três pessoas e promover a reciclagem de nutrientes. O sistema é composto por 3 reservatórios que atuam como um reator anaeróbio, um decantador e um alagado construído de fluxo vertical ascendente. O sistema apresentou remoção global de DQO de 88,6% ± 6,3% com concentração final de 80 ± 35 mg O2.L-1 e as remoções de nutrientes foram insignificantes. Como o fósforo é o nutriente mais difícil de ser tratado biologicamente, e, como o lodo de Estações de Tratamento de Água (ETA) é um tipo de resíduo sólido que carece de manejo e tratamento adequado, propõe-se também uma tecnologia inovadora para as situações em que é necessário remover grandes cargas de fósforo. Essa tecnologia consiste no reaproveitamento do lodo de ETA como adsorvente, utilizando-o como meio de preenchimento de alagados construídos. Primeiramente, foram feitos ensaios em mesa giratória com solução padrão e foram obtidas as isotermas de Freundlich e Langmuir para 4 diferentes valores de pHs. A adsorção foi favorecida em pHs ácidos e a capacidade máxima de adsorção variou entre 1,44 mg P.g-1 a 4,76 mg P.g-1. Posteriormente, foi avaliado o desempenho desse lodo tratando esgoto real. Para isso, adicionou-se um estágio complementar de tratamento no sistema apresentado anteriormente. A aplicação do lodo como meio de preenchimento do alagado construído apresentou bom desempenho e levou à conclusão que o tempo de vida útil do sistema seria entre 1,6 e 9,7 anos. Por fim, busca-se trazer contribuições que transcedam a esfera da técnica; por essa razão é apresentada uma reflexão analítica conceitual com o intuito de analisar o processo sócio histórico de formação do paradigma tradicional do saneamento, baseado no referencial teórico das ciências sociais da tecnologia (DOSI, 1982; FEENBERG, 1992, 1999, 2003). A partir disso intenta-se vislumbrar uma alternativa de futuro e avaliar as potencialidades e limitações do saneamento ecológico para construção de outro paradigma sanitário. / Regarding sanitation, there is a growing consensus among the technical-scientific community that water must be managed considering the complexity of its hydrological cycle and that sewage and waste should be considered as sources of resources. It is in these precepts that ecological sanitation is based. In this work the performance of an ecological sanitation technology, operated by treating domestic sewage and designed to meet the demand of a family of three people and promote the recycling of nutrients, is evaluated. The system consists of 3 stages that act as an anaerobic reactor, a decanter and an upflow constructed wetland. The system had a total COD removal of 88.6 ± 6.3% with a final concentration of 80 ± 35 mg O2.L-1 and nutrient removals were insignificant. As phosphorus is the most difficult nutrient to be treated biologically, and since water treatment plant (WTP) sludge is a type of solid waste that still lacks proper management and treatment in Brazil, it is also proposed an innovative technology for situations where it is necessary to remove large loads of phosphorus. This technology consists in the reuse of the WTP sludge as an adsorbent, using it as a constructed wetland filling material. First, rotary table tests with stock solution were taken and the Freundlich and Langmuir isotherms were obtained for 4 different pH values. Adsorption was favored at acidic pHs and the maximum adsorption capacity ranged from 1.44 mg P.g-1 to 4.76 mg P.g-1. Subsequently, the performance of this sludge treating sewage was evaluated. To this end, a further stage of treatment was added in the system shown above. The application of the sludge a constructed wetland filling material presented good performance and led to the conclusion that the useful life of the system would be between 1.6 and 9.7 years. Finally, we seek to bring contributions that transcend the technical sphere; for this reason, a conceptual analytical reflection is presented with the purpose of analyzing the socio-historical process of formation of the traditional sanitation paradigm, based on the theoretical reference of the social sciences of technology (DOSSIER, 1982; FEENBERG, 1992, 1999, 2003). From this it is tried to glimpse an alternative of future and to evaluate the potentialities and limitations of the ecological sanitation to the construction of another sanitary paradigm.

Esta pesquisa teve por objetivo a produção de elementos para a avaliação da viabilidade de se agregar novas tecnologias a uma estação de tratamento de esgoto sanitário pelo processo de lodo ativado com aeração prolongada em escala real. O estudo foi desenvolvido na ETE Limoeiro da SABESP, localizada no Município de Presidente Prudente/SP. Foi estudado a remoção biológica de nitrogênio via nitrificação e desnitrificação simultânea (NDS), controlando-se a idade do lodo e o sistema de fornecimento de ar por meio de sensores de concentração de oxigênio dissolvido de luminescência (LDO), amônia e nitrato, e de potencial de óxido-redução instalados nos tanques de aeração. No controle do processo foi avaliado a emissão de óxido nitroso e determinado os parâmetros cinéticos da nitrificação e desnitrificação, por meio de testes respirométricos. Foi utilizado a técnica de biologia molecular de FISH para identificação das bactérias nitritantes, nitratantes e desnitrificantes envolvidas no processo da NDS. Em termos de remoção de matéria orgânica, a qualidade do efluente final foi compatível aos processos de lodos ativados tradicionais com OD na faixa de 2,0 mgO2/L, com eficiências entre 85 a 95% de DQO e DBO. Os resultados demostraram que a nitrificação do esgoto ocorreu de forma eficiente, resultando concentrações de amônia no efluente final menores que 3,8 mgNNH3/ L. Os resultados de concentração de nitrato no efluente final do processo de lodos ativados demonstram a expressiva eficiência do processo de desnitrificação, resultando em concentrações de nitrato no efluente final menores que 2,5 mgNNO3/ L. A otimização do sistema de aeração resultou em uma economia média de 34% com o gasto de energia elétrica para aeração do sistema. Conclui-se que o processo de lodos ativados com nitrificação e desnitrificação simultânea de fluxo contínuo é uma alternativa promissora de tratamento, a ser considerada tano nos estudos de concepção para implantação de novas estações como na adaptação de processos de lodos ativados já existentes. / This research aimed at the production of elements for assessing the feasibility of adding new technologies to a sewage treatment plant for sludge process with extended aeration activated in real scale. The study was developed in ETE Limoeiro SABESP, located in the Municipality of President Prudente / SP. Biological nitrogen removal by biological nitrification and simultaneous denitrification was studied (NDS), controlling the sludge age and the system supply air through oxygen concentration sensors dissolved luminescence (LDO), ammonia and nitrates, and the redox potential installed in the aeration tanks. In process control, the emission of nitrous oxide was evaluated and determined the kinetic parameters of nitrification and denitrification, by molecular biology techniques FISH was the identification nitritantes bacteria and denitrifying nitratantes involved in the process of NDS. In terms of removal of organic matter, the effluent quality is compatible to traditional activated sludge processes, with efficiencies from 85 to 95% of COD and BOD. The results showed that the sewer nitrification took place efficiently, resulting in ammonia concentrations in the final effluent smaller than 3.8 NH3 mgN / L. The nitrate concentration results in the final effluent from the activated sludge process demonstrate the significant efficiency of denitrification process, resulting in nitrate concentration in the final effluent smaller than 2.5 mgNNO3 / l. Optimization of the aeration system resulted in an average savings of 34% with the electricity spent aeration system. We conclude that the activated sludge process with nitrification and denitrification simultaneous streaming is a promising alternative treatment to be considered thane in design studies for implementation of new stations as the adaptation of sludge processes already activated.

Os sistemas que combinam processos biológicos com a tecnologia de separação por membranas, com crescimento biológico em suspensão, Membrane Bioreactor (MBR) e crescimento biológico aderido, Moving Bed Membrane Bioreactor (MB-MBR), se destacam como opções compactas e eficientes para tratamento de esgoto doméstico.Embora esta tecnologia seja muito promissora, ainda apresenta como maior desafio a redução de desempenho das membranas, que é causada por um fenômeno complexo denominado depósito, ou fouling, em inglês. Como forma de melhorar o desempenho e prolongar a vida útil das membranas a adição de nanopartículas de argila durante o processo de síntese tem se mostrado eficiente. O presente estudo teve como objetivo determinar a melhor composição para a síntese de membranas em polietersulfona modificadas pela adição de nanopartículas de argila e avaliar o seu desempenho no tratamento de esgoto sanitário, gerado na moradia estudantil do campus São Paulo da Universidade de São Paulo, em sistemas MBR e MB-MBR. A melhor composição para a síntese das membranas modificadas foi de 4% de nanopartículas de argila e 4% de formador de poros, ambos em relação à massa do polímero utilizado. Essa composição resultou em membranas com permeabilidade média de 293 L.m-2.h-1.bar-1, para água desmineralizada enquanto as membranas sem modificação apresentaram permeabilidade inferior a 50 L.m-2.h-1.bar-1, sendo, portanto, essa composição selecionada para sintetizar as membranas utilizadas durante a operação dos sistemas de tratamento por MBR e MB-MBR. Para efeito de comparação, o estudo foi desenvolvido com membranas modificadas e comerciais, no mesmo reator. Durante a operação do sistema MBR, com membranas modificadas e membranas comerciais, a concentração média de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5) na alimentação do sistema foi de 440 mg.L-1 e a eficiência de remoção foi superior a 94%. Quando o sistema MBR passou a operar com concentração de Sólidos Suspensos Totais (SST) superior a 8.000 mg.L-1, condição considerada de equilíbrio, a permeabilidade média das membranas modificadas, normalizada para 20 ºC, foi de 1.166,1 L.m-2.h-1.bar-1, enquanto para as membranas comerciais a permeabilidade foi de 326,7 L.m-2.h-1.bar-1. O fluxo de permeado médio, para o sistema MBR, foi em torno de 6 L.m-2.h-1, tanto para as membranas modificadas quanto para as membranas comerciais avaliadas na etapa de operação em equilíbrio. Com a operação dos sistemas MBR e MB-MBR em paralelo, com as membranas modificadas, concluiu-se que, embora as qualidades dos permeados produzidos tenham sido similares, o sistema MB-MBR apresentou menores pressões de operação e, consequentemente, menor propensão à formação de depósitos. Os ensaios de filtrabilidade demonstram que as membranas modificadas apresentaram menor resistência à filtração que as membranas comerciais para o liquor misto de MBR e MB-MBR, no entanto o liquor misto do sistema MB-MBR apresentou menor resistência a filtração. De modo geral, concluiu-se que a adição de nanopartículas de argila na modificação das membranas resultou em poros mais longos, favorecendo o aumento da permeabilidade das membranas modificadas em relação às membranas comerciais. Quanto a operação dos sistemas MBR e MB-MBR em paralelo, a pressão transmembrana para o sistema MB-MBR foi em torno de 10 vezes menor que a pressão transmembrana no sistema MBR. Maiores concentrações de sólidos em suspensão totais no liquor misto dos sistemas de MBR e MB-MBR, resultaram em maiores fluxos críticos e, consequentemente, maior produção de permeado. / Treatment systems that combine activated sludge processes, with suspended or adhered growth, with membrane technology, Membrane Bioreactor (MBR) and Moving Bed Membrane Bioreactor (MB-MBR) are considered compact and efficient options for domestic wastewater treatment. Although this promising technology still presents the reduction of membrane performance as a relevant issue. This reduction on the membrane performance is caused by a complex phenomenon called fouling. An approach to improve the membrane performance and extend its life span is the addition of nanoclay during the synthesis process. Considering what was exposed, this study aimed the production and evaluation of composite polyethersulfone and clay nanoparticles membranes for domestic wastewater treatment. For this purpose, two pilot plants were constructed using the produced membranes for the treatment of the wastewater from the student housing at the University of São Paulo. The best composition of the modified membranes was 4% of nanoclay and 4% of pore former, both based on the polymer mass. This composition resulted in membranes with an average permeability of 293 L.m-2.h-1.bar-1 for demineralized water while membranes without modification had a permeability of less than 50 L.m-2.h-1.bar-1. For performance comparison, commercial membranes were used in the same pilot reactor. During the operation, the average Biological Oxygen Demand (BOD5) from raw effluent was 440 mg.L-1 and the removal efficiency was higher than 94%, for both treatment systems. When the MBR system started to operate with a Total Suspended Solids (TSS) concentration above 8,000 mg.L-1, it reached a stable condition in which the average permeability of the modified membranes, normalized to 20 ° C, was 1,166.1 L.m-2.h-1.bar-1, while for the commercial membranes the permeability was 326.7 L.m-2.h-1.bar-1. The average permeates flux for the MBR system was 6 L.m-2.h-1 for both the membranes types operating at stable conditions. With MBR and MB-MBR systems operating in parallel, with modified membranes, it was found that the quality of the produced permeates were similar, but the MB-MBR system presented lower operating pressures and, consequently, lower propensity to fouling. The filterability assays demonstrated that the modified membranes presented less resistance to filtration of MBR and MB-MBR mixed liquor than the commercial membranes. However, the MB-MBR mixed liquor presented less resistance to filtration. Overall, the comparison tests allowed to conclude that the nanoclay addition in the modification of the membranes resulted in longer pores, which increased the modified membranes permeability. Regarding the operation of the MBR and MB-MBR systems, the transmembrane pressure for the MB-MBR system was about 10 times lower than the transmembrane pressure in the MBR system. Higher concentrations of total suspended solids in the mixed liquor of the MBR and MB-MBR systems resulted in higher critical fluxes and, consequently, higher permeate production.

O uso de efluente de esgoto tratado (EET) na agricultura apresenta-se como uma alternativa viável por se tratar de uma fonte de umidade e de nutrientes minerais aos sistemas agrícolas, aliado à redução da utilização de água de boa qualidade na irrigação, bem como a diminuição da descarga do EET nos rios, minimizando assim possíveis danos ambientais. Entretanto, deve-se ressaltar a importância do monitoramento contínuo do sistema solo-planta em razão do risco da utilização de águas residuárias, sobretudo aquelas ricas em sódio. Desse modo, esse trabalho teve como objetivo contribuir para o conhecimento dos efeitos da aplicação de EET no sistema solo-cana-de-açúcar, avaliando possíveis alterações químicas do solo e da planta, e a qualidade do caldo. O experimento foi instalado num campo experimental situado em Lins, São Paulo. A adubação mineral de plantio consistiu na aplicação de metade da dose recomendada do adubo nitrogenado, 15 kg ha-1 de N (nitrato de amônio), 120 kg ha-1 de P2O5 (superfosfato simples) e 80 kg ha-1 de K2O (cloreto de potássio). O delineamento experimental foi em blocos completos com parcelas subdivididas no tempo com cinco tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram: SI, sem irrigação; 100 %, umidade do solo na capacidade de campo; 125, 150 e 200% que corresponderam a 25, 50 e 100% a mais da umidade do solo na capacidade de campo, respectivamente. Foram observados aumentos nas concentrações de sódio (Na) nas folhas, fósforo (P) e cálcio (Ca) no caldo, e potássio (K) no colmo. Para os micronutrientes houve diminuições nas concentrações de manganês (Mn) e zinco (Zn) na folha, no caldo e no colmo, e no caso do ferro (Fe) a diminuição ocorreu no caldo. A irrigação com EET não ocasionou prejuízos a qualidade dos colmos industrializáveis. As maiores produtividades foram observadas nos tratamentos 100 e 150, 247,33 e 232,81 t ha-1, respectivamente. No solo, houve incrementos do pH, das concentrações de P, Na, B e Fe, e um decréscimo nas concentrações de Ca, magnésio (Mg), K e cobre (Cu). Os teores de matéria orgânica (MO) decresceram em todo perfil do solo e, os teores de carbono total (CT) e nitrogênio total (NT) não apresentaram alterações em razão da irrigação com EET. A não utilização da dose completa do adubo nitrogenado não implicou na queda da produtividade da cana-planta. As perspectivas para a irrigação da cana-de-açúcar com EET são promissoras, demandando estudos de longo prazo para confirmação dos resultados até agora obtidos e também para o monitoramento de possíveis prejuízos que possam vir a ocorrer no sistema solo-planta. / The use of treated sewage effluent (TSE) in agriculture is a viable alternative once it is a source of humidity and mineral nutrients to the agricultural systems, allied to the reduction of good quality water consumption for agricultural irrigation, as well as the reduction of the discharge of TSE in the water courses, thus minimizing possible environmental damages. However, it should be standed out the importance of the continuous monitoring of the soil-plant system because of the risks represented by the wastewater use, overall those rich in sodium. In this manner, this work aimed to contribute to the knowledge of TSE application effects in the soil-sugarcane system, evaluating the chemical alterations of the soil and the plant, and also the quality of the soup. The experiment was installed in an experimental area situated at Lins, São Paulo State. The mineral fertilization at planting was half of the recommended nitrogen dose, 15 kg ha-1 of N (ammonium nitrate), and also 120 kg ha-1 of P (single superphosphate) and 80 kg ha-1 of K (potassium chloride). The experimental design was in complete blocks with split plots in time, with five treatments and four replicates. Applied treatments were: SI, without irrigation; 100%, soil humidity at the field capacity; 125, 150 and 200% that corresponded to 25, 50 and 100% more soil humidity than the field capacity, respectively. Increases in the concentrations of sodium (Na) in the leaves, phosphorus (P) and calcium (Ca) in the soup, and potassium in the culms were observed. Considering the micronutrients, reductions on the concentrations of manganese (Mn) and zinc (Zn) in the leaves, culms and soup occurred, while in the case of iron (Fe), observed reductions occurred for the soup. TSE irrigation has not prejudiced the quality of the industrialized culms. The highest yields were observed in the treatments 100 and 150, 247.33 and 232.81 t ha-1, respectively. Increments of the values of pH and concentrations of P, Na, boron (B) and Fe were obtained in the soil, while, in the case of Ca, magnesium (Mg), K and cupper (Cu) concentrations in the soil decreased. The organic matter levels decreased all over the soil profile and, the levels of total carbon (TC) and total nitrogen (TN) were not altered by the irrigation with TSE. The non-use of the mineral N fertilizer complete dose did not imply in the fall of the sugarcane-plant productivity. The perspectives for sugarcane irrigation with wastewater are promising, demanding however long-term studies in order to confirm the results obtained till the present moment, and also to the monitoring of possible damages that may occur in the soil-plant system.

O fenômeno conhecido como Nitrificação e Desnitrificação Simultânea (SND) significa que em um mesmo reator ocorre simultaneamente a nitrificação e a desnitrificação, sob condições de operações idênticas, podendo ser justificada principalmente pela teoria de microambiente no floco ou biofilme. Assim, em um único reator, sob condições controladas de oxigênio dissolvido (OD) e elevados tempos de residênciacelular épossível que ocorra a nitrificação e a criação de zonas anóxicas no interior dos flocos ou biofilme para a ocorrência da desnitrificação. Neste sentido, a tecnologia MBBR/IFAStem como característicaelevado tempo de residência celular do biofilme formado nos meios suporte presentes no reator. Deste modo, neste estudo avaliou-se a remoção de nitrogênio via SND em um sistema IFAS quando submetido a diferentes concentrações de OD e Tempo de DetençãoHidraulica de 5,5 e 11 horas, tratando efluente sanitário e efluente sintético. Os resultados experimentais demonstraram que pode ser possível desenvolver efetiva SND com concentrações de OD média de 1,0 mg.L-1 e 1,5 mg.L-1. Sendo que, foram obtidas eficiência média de remoção de NTde cerca de 68% e concentrações médias efluente de N-NH4 de aproximadamente 5,0 mg L-1, de N-NO3 inferiores a 4,5 mg L-1 e de N-NO2 em torno de 0,1 mg L-1, e com eficiência média de remoção DQO solúvel acima de 90%, quando empregado efluente sintético. Ademais, por meio da avaliação da emissão de Óxido Nitroso (N2O), foi possível comprovar que a desnitrificação ocorreu de forma efetiva. / The phenomenon known as Simultaneous Nitrification and Denitrification (SND) means that in the same reactor simultaneously occurring nitrification and denitrification under identical operations conditions, and can be mainly explained by the microenvironment theory inside the floc or biofilm. Therefore, in a single reactor under controlled conditions of dissolved oxygen (DO) and high Solids Retention Time (SRT) it is possible that the nitrification happens and the creation of anoxic zones within the flocsor biofilm to the occurrence of the denitrification. In this sense, the MBBR/IFAS technology is characterized by high SRT of the biofilm formed on the carriers present in the reactor. Thereby,this work evaluated the nitrogen removal through SND in a IFAS system when submitted to different DOconcentrations and Hydraulic Retention Time of 5.5 hours and 11.0 hours, treating domestic and synthetic effluents. The experimental results showed that it may be possible to develop effective SND withaverage concentrations of DO of 1.0 mg L-1 and 1.5 mg L-1. It was obtained a TN average removal efficiency about 68%, and an average effluent concentration of NH4-N of approximately 5.0 mg L-1, of NO3-N less than 4.5 mg L-1 and ofNO2-N around 0.1 mg L-1, and an average CODsoluble removal efficiency above 90%, employing synthetic effluent. Furthermore, by evaluating the Nitrous Oxide(N2O) emission, it was possible to prove that the denitrification occurred effectively.

O ácido fólico é uma vitamina essencial a reações do metabolismo e crescimento das células, ao promover a síntese de proteínas para a divisão celular. Segundo pesquisas, a aplicação deste no reator de lodos ativados pode contribuir na otimização do tratamento biológico. A parte experimental deste trabalho foi desenvolvida em duas etapas: bioensaios de respirometria sob condições aeróbias, a fim de avaliar os efeitos da adição de ácido fólico na atividade metabólica da microbiota de lodos ativados; e operação de estação piloto de lodos ativados em batelada, para avaliar a influência do ácido fólico na dinâmica da microfauna e no desempenho geral do tratamento. Nos bioensaios de respirometria destacou-se o consumo de oxigênio diante da adição da maior concentração testada - 4,0 mg/L de ácido fólico, com o consumo de até 78% de oxigênio, enquanto que nos frascos controles o consumo médio foi de 50%. O composto Dosfolat, empregado na concentração 2,5 mg/L, também estimulou a respiração basal da microbiota de lodos estudados, como observado pelo consumo de 100% do oxigênio presente após 24 horas de incubação dos sistemas de respirometria. Nos sistemas de lodos ativados em batelada, o ácido fólico e o composto Dosfolat não exerceram influência na eficiência do tratamento e na produção de lodo excedente. Em relação aos aspectos da microbiologia dos sistemas, a adição de ambas as soluções não ocasionou diferenças na composição e diversidade da microfauna, e não influenciou a dinâmica de crescimento das bactérias filamentosas. Porém, nos reatores que receberam adição de ácido fólico e Dosfolat os flocos apresentaram tamanhos superiores, e melhores características morfológicas em relação aos do lodo do reator controle. Portanto, as taxas de respiração observadas com a adição de ácido fólico e de Dosfolat em sistemas de lodos ativados indicam uma tendência de estímulo da atividade metabólica como resposta ao incremento de ácido fólico. Além deste fator, sugere-se que a utilização de ambas as soluções favorece o crescimento das bactérias dos flocos e a formação destes, em detrimento às bactérias livres. / The folic acid is a essential vitamin to metabolism and growth of the cells by promoting the synthesis of proteins for the cellular division. According to some researches, this application in the activated sludge systems can contribute to in the optimization of the biological treatment. The experimental part of this work was developed in two stages: aerobic respirometry biotests, in order to evaluate the effects of the addition of folic acid in the metabolic activity of the microbiotica of activated sludge; and operation of a pilot plant of activated sludge, to evaluate the influence of the folic acid in microorganisms’s dynamics and the performance of the treatment. In the respirometric bioassays was eminence the consumption of oxygen with addition of the highest concentration tested was added - 4.0 mg/L of folic acid, where the consumption of up to 78% of oxygen was observed, whereas in the control the flocs the consumption was 50%. The composed Dosfolat, employee in the concentration 2,5 mg/L, also contribute the microbiota’s activity of the of sludge, as observed by the consumption of 100% of the present oxygen after 24 hours of incubation of the respirometric systems. In the activated sludge systems, the folic acid and Dosfolat didn't exercise influence in the efficiency of the treatment and in the production of sludge. In relation to the aspects of the microbiology, the addition of both solutions didn’t cause differences on the composition and microorganisms’s diversity, and it didn't influence the dynamics of growth of the filamentous bacterias. Even so, the reactors that received addition of folic acid and Dosfolat the flocs presented superior sizes, and improve morphologic characteristics in relation to sludge of the control reactor. Therefore, the breathing rates observed with addition of folic acid and of Dosfolat in activated sludge systems indicate a tendency of incentive of the metabolic activity as answer to the increment of folic acid. Besides this factor, suggests that the use of both solutions favors bacteria growth of the flocs and this formation of these, in detriment to the free bacterias.

No que tange o saneamento, cresce a opinião entre a comunidade técnico-científica de que é necessário que a água seja gerida levando em conta a complexidade de seu ciclo hidrológico e que o esgoto e os resíduos sejam vistos como fontes de recursos. É nesses preceitos que se baseia o saneamento ecológico. Neste trabalho é avaliado o desempenho de uma tecnologia de saneamento ecológico, operada tratando esgoto doméstico real e projetada para atender à demanda de uma família de três pessoas e promover a reciclagem de nutrientes. O sistema é composto por 3 reservatórios que atuam como um reator anaeróbio, um decantador e um alagado construído de fluxo vertical ascendente. O sistema apresentou remoção global de DQO de 88,6% ± 6,3% com concentração final de 80 ± 35 mg O2.L-1 e as remoções de nutrientes foram insignificantes. Como o fósforo é o nutriente mais difícil de ser tratado biologicamente, e, como o lodo de Estações de Tratamento de Água (ETA) é um tipo de resíduo sólido que carece de manejo e tratamento adequado, propõe-se também uma tecnologia inovadora para as situações em que é necessário remover grandes cargas de fósforo. Essa tecnologia consiste no reaproveitamento do lodo de ETA como adsorvente, utilizando-o como meio de preenchimento de alagados construídos. Primeiramente, foram feitos ensaios em mesa giratória com solução padrão e foram obtidas as isotermas de Freundlich e Langmuir para 4 diferentes valores de pHs. A adsorção foi favorecida em pHs ácidos e a capacidade máxima de adsorção variou entre 1,44 mg P.g-1 a 4,76 mg P.g-1. Posteriormente, foi avaliado o desempenho desse lodo tratando esgoto real. Para isso, adicionou-se um estágio complementar de tratamento no sistema apresentado anteriormente. A aplicação do lodo como meio de preenchimento do alagado construído apresentou bom desempenho e levou à conclusão que o tempo de vida útil do sistema seria entre 1,6 e 9,7 anos. Por fim, busca-se trazer contribuições que transcedam a esfera da técnica; por essa razão é apresentada uma reflexão analítica conceitual com o intuito de analisar o processo sócio histórico de formação do paradigma tradicional do saneamento, baseado no referencial teórico das ciências sociais da tecnologia (DOSI, 1982; FEENBERG, 1992, 1999, 2003). A partir disso intenta-se vislumbrar uma alternativa de futuro e avaliar as potencialidades e limitações do saneamento ecológico para construção de outro paradigma sanitário. / Regarding sanitation, there is a growing consensus among the technical-scientific community that water must be managed considering the complexity of its hydrological cycle and that sewage and waste should be considered as sources of resources. It is in these precepts that ecological sanitation is based. In this work the performance of an ecological sanitation technology, operated by treating domestic sewage and designed to meet the demand of a family of three people and promote the recycling of nutrients, is evaluated. The system consists of 3 stages that act as an anaerobic reactor, a decanter and an upflow constructed wetland. The system had a total COD removal of 88.6 ± 6.3% with a final concentration of 80 ± 35 mg O2.L-1 and nutrient removals were insignificant. As phosphorus is the most difficult nutrient to be treated biologically, and since water treatment plant (WTP) sludge is a type of solid waste that still lacks proper management and treatment in Brazil, it is also proposed an innovative technology for situations where it is necessary to remove large loads of phosphorus. This technology consists in the reuse of the WTP sludge as an adsorbent, using it as a constructed wetland filling material. First, rotary table tests with stock solution were taken and the Freundlich and Langmuir isotherms were obtained for 4 different pH values. Adsorption was favored at acidic pHs and the maximum adsorption capacity ranged from 1.44 mg P.g-1 to 4.76 mg P.g-1. Subsequently, the performance of this sludge treating sewage was evaluated. To this end, a further stage of treatment was added in the system shown above. The application of the sludge a constructed wetland filling material presented good performance and led to the conclusion that the useful life of the system would be between 1.6 and 9.7 years. Finally, we seek to bring contributions that transcend the technical sphere; for this reason, a conceptual analytical reflection is presented with the purpose of analyzing the socio-historical process of formation of the traditional sanitation paradigm, based on the theoretical reference of the social sciences of technology (DOSSIER, 1982; FEENBERG, 1992, 1999, 2003). From this it is tried to glimpse an alternative of future and to evaluate the potentialities and limitations of the ecological sanitation to the construction of another sanitary paradigm.

O objetivo do presente trabalho foi a avaliação das características operacionais de um reator UASB sem o dispositivo de coleta de gás (separador trifásico) e sem o anteparo retentor de escuma posicionado próximo à canaleta de coleta do efluente. A motivação para esta pesquisa foi o interesse manifestado pelas companhias de saneamento em aplicar esta simplificação, que poderá implicar em economia na implantação dos reatores e praticamente na eliminação da necessidade de remoção de escuma. Utilizou-se um reator UASB com tais simplificações com volume útil de 24,5 m3 e estabeleceu-se uma estratégia operacional com aumento gradual da vazão de alimentação, compondo quatro fases de operação, com tempos de retenção hidráulica respectivamente de 16, 12, 10 e 8 horas. As vazões foram mantidas constantes em cada fase, com exceção da última, em que se impôs dois picos de vazão ao longo dia. O reator manteve-se operando com eficiências médias de remoção de DQO total, respectivamente, de 65,9%, 60,3%, 48,7% e 15,0%. De modo geral, pode-se afirmar que o reator piloto não apresentou o desempenho esperado, em termos de remoção de matéria orgânica, para TDH de 8 horas. Quanto ao perfil de sólidos no manto de lodo, nas duas primeiras etapas (TDH de 16 e 12 horas), o teor de sólidos daquele foi elevado, mas reduziu-se drasticamente a partir da etapa com TDH de 10 horas. Na última etapa, o comportamento da manta de lodo foi pouco previsível, observando-se progressivo arraste de sólidos do reator. Em função da grande perda de sólidos, acredita-se que o artifício empregado possa ser utilizado com melhor desempenho com a implantação de um decantador a jusante do reator ou mediante a aplicação de um pós-tratamento que garanta a recuperação dos sólidos perdidos (por exemplo, lodos ativados). Outra alternativa é a própria substituição do UASB pelo decantador primário antes de um pós-tratamento aeróbio. / The objective of this study was to evaluate the operational characteristics of a UASB reactor without the gas collection device (three phase separator) and without the scum retainer screen positioned near the effluent collection channel. The motivation for this research was the interest shown by sanitation companies to apply this simplification, which can result in savings in the implementation of the reactors and practically in eliminating the need of scum removal. An UASB reactor was used with such simplifications with a volume of 24.5 m3 and an operational strategy was established with gradual increase of the feed flow, consisting of four operating phases, with hydraulic retention times, respectively, of 16, 12, 10 and 8 hours. The flows were kept constants at each operating phase, except the last, which was imposed two peak flows throughout the day. The reactor was kept operating with efficiency of COD removal, respectively, of 65.9%, 60.3%, 48.7% and 15,0%. Generally, the pilot reactor had not the expected performance in removal of organic matter, with hydraulic retention time of 8 hours. In the first two fases (HDT of 16 and 12 hours), solid\'s content in sludge blanket was high, but had reduced significantly from the second fase, with 10 hours of HDT. In the last fase, the sludge blanket behavior was bit predictable, with progressive drag of solids from reactor. Because of high solids loss, it is believed that the applied device can be used with better performance with the implantation of a settler after the reactor or a post-treatment that ensures the lost solids recovery (for example, activated sludge). Another alternative is the replacement of UASB by the primary clarifier before aerobic post-treatment.