Submitted by Geyciane Santos (geyciane_thamires@hotmail.com) on 2015-09-30T14:02:28Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Claudionildo Teles Batalha.pdf: 5805065 bytes, checksum: 3edbb62a9308274ff4069328e815f8e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-10-02T20:08:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Claudionildo Teles Batalha.pdf: 5805065 bytes, checksum: 3edbb62a9308274ff4069328e815f8e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-10-02T20:40:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Claudionildo Teles Batalha.pdf: 5805065 bytes, checksum: 3edbb62a9308274ff4069328e815f8e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-02T20:42:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Claudionildo Teles Batalha.pdf: 5805065 bytes, checksum: 3edbb62a9308274ff4069328e815f8e8 (MD5) Previous issue date: 2012-03-02 / OUTRAS / In this research study was conducted on the production of Portland cement mortar with the use of ash sludge from water treatment plant in the city of Manaus in the partial replacement of Portland cement. The sludge ash obtained after the process of drying, grinding and calcination temperature of 650 ° C, was used as a component in the mixture, partially replacing cement by 5%, 10% and 15% by weight. Tests were performed to obtain the physical and mechanical properties of the cementitious matrix, the influence of ash WTS (CLETO) in the array, testing X-ray diffraction, thermal analysis, axial compressive strength, modulus of elasticity and absorption porosimetry. The results show that the use of CLETO and technically feasible: the compressive strength of mortar with a content of 5% and 15% ash replacing the cement had, at 28 days, statistically equal results compared to the reference mortar. The porosimetry test showed that the ash as well as providing a reduction in consumption of cement in the mix, had worked on refining the pore structure of mortar with 5% CLETO, reducing 15,64% increase in the macropores and mesopores 4% compared to the reference mortar. In capillary absorption test, the mortars had lower rates compared to the reference mortar, confirming the effect of fillers in the matrix CLETO. / Nesta pesquisa foi efetuado estudo sobre a produção de argamassa de cimento Portland com a utilização da cinza do lodo da estação de tratamento de água da cidade de Manaus em substituição parcial ao cimento Portland. A cinza do lodo, obtida após os processos de secagem, moagem e calcinação na temperatura de 650 °C, foi usada como componente da mistura substituindo parcialmente o cimento em 5%, 10% e 15% em massa. Foram efetuados ensaios para obtenção das propriedades físicas e mecânicas da matriz cimentícia, influência da cinza de lodo de ETA (CLETA) na matriz, ensaios de difração de raios X, análise térmica, resistência à compressão axial, módulo de elasticidade, porosimetria e absorção. Os resultados apresentados mostram que o uso da CLETA é viável técnicamente: as resistências à compressão das argamassas com teor de 5% e 15% de cinza substituindo o cimento apresentaram, aos 28 dias, resultados estatísticamente iguais em comparação à argamassa de referência. O ensaio de porosimetria mostrou que a cinza além de proporcionar redução no consumo de cimento na mistura, atuou no refinamento da estrutura de poros da argamassa com 5% de CLETA, reduzindo 15,64% os macroporos e aumento em 4% os mesoporos em relação à argamassa de referência. No ensaio de absorção por capilaridade, as argamassas apresentaram taxas menores em relação à argamassa de referência, comprovando o efeito fíler da CLETA na matriz.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:18:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simone Mendes Cabral_1.pdf: 1212169 bytes, checksum: 4b13476ba4cbeacbc1d80d0a24d23922 (MD5) Previous issue date: 2010-04-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present work has the following objectives: to evaluate the process of heterogeneous photocatalysis using TiO2 and ultraviolet radiation for the removal of Microcystis aeruginosa and microcystin-LR from eutrophic waters; to study the effect of pH and time of exposure to UV radiation in removing colour, chlorophyll a and cyanobacteria in photocatalytic reactors of the cylindrical, parabolic type-PTR; evaluate the performance of a sand filter for the removal of total dissolved solids, COD, colour, cyanobacteria and cyanotoxins and evaluate the performance of a PTR reactor for the removal microcystin-LR using TiO2 and solar radiation. The research was performed at the Experimental Research Station for the Biological Treatment of Sewage EXTRABES Campina Grande, Paraiba Brazil. The water used was prepared by adding Microcystis aeruginosa cells. The photo-catalytic reactor typePTR was operated in two distinct experimental phases, in the first an artificial source of UV was used with a 24 factorial experimental design incorporating time and pH. Each factor had two levels: times of 2 and 4 hours and pHs of 6.0 and 9.0. Four experiments in triplicate were carried out. In the second phase solar radiation was used with a fixed time (2 hours) and pHs of 6,0 and 9.0. The water sample was initially passed through a sand filter and then to the photocatalytic reactor. The photoreactor functioned in batch mode with 2L of sample and the catalyst was TiO2 (0.5%). Quantative analyses were performed for cyanobacteria and cyanotoxins as well as physico-chemical analyses of the water for turbidity, colour, pH, alkalinity, chlorophyll a and COD. In phase 1 all the treatments were efficient but treatment T3 of 2h duration and pH 9.0 was the most efficient in terms of the removal of COD, chlorophyll a and Microcystis aeruginosa cells. The results from the second phase showed removal efficiencies for cyanobacteria of 89% and chlorophyll a of 73% when solar radiation was used for 2 hours. Heterogeneous photocatalysis shows good potential for the treatment of water containing cyanobacteria and cyanotoxins. However, it is essential to readjust the operational parameters, principally the time of exposure to solar and UV radiation for the removal of microcystin. It is important to carry out additional studies that better define the optimum conditions for heterogeneous photocatalysis for the elimination of cyanotoxins to values below those permitted in existing legislation. / O presente trabalho teve como objetivos: avaliar o processo de fotocatálise heterogênea usando TiO e radiação UV na remoção de Microcystis aeruginosa e microcistina-LR de águas eutrofizadas; estudar o efeito do pH e tempo de exposição à intensidade de radiação UV na remoção de cor, clorofila a e cianobactérias em reator fotocatalítico do tipo cilíndrico parabólico - PTR; avaliar o desempenho de um filtro de areia na remoção de sólidos dissolvidos totais, DQO, cor verdadeira, cianobactérias e cianotoxinas e avaliar o desempenho de um reator do tipo cilíndrico parabólico PTR, na remoção de microcistina-LR utilizando TiO 2 e radiação solar. A pesquisa foi realizada na Estação Experimental de Tratamentos Biológicos de Esgotos Sanitários EXTRABES. A água utilizada foi preparada com adição de células de Microcystis aeruginosa. O sistema operado foi um reator focatalítico do tipo PTR e constou de duas etapas: na primeira utilizou-se radiação artificial UV no comprimento de onda até 256nm e na segunda radiação solar. Na etapa I realizouse um planejamento fatorial 2 2 2 , o qual apresenta como fatores, tempo e pH. Cada fator teve dois níveis: tempo de 2 e de 4h, e pH de 6,0 e de 9,0. Foram 4 experimentos realizados em triplicata. Na etapa II, utilizou-se radiação solar, o tempo foi fixo (2h) e o pH variou de 6 à 9. A amostra inicial passou por um filtro de areia e logo após, pelo reator fotocatalítico. O fotoreator funcionou em regime de batelada com 2L de amostra, e o catalisador foi TiO 2 (0,5%) Foram realizadas análises quantitativas de cianobactérias e cianotoxinas, além das análises física e químicas da água (turbidez, cor, pH, alcalinidade, clorofila a, DQO). Na etapa I todos os tratamentos se mostraram eficientes, mas T3, realizado com 2 horas e pH 9, foi o melhor, pela eficiência de remoção de DQO, clorofila a e células de Microcystis aeruginosa. Os resultados da segunda etapa (II) mostraram eficiência na remoção de cianobactérias (89%), clorofila a (73%) quando se utilizou radiação UV solar durante 2h. A fotocatálise heterogênea apresenta potencial elevado para o tratamento de água com cianobactérias e cianotoxinas. Entretanto é imprescindível o reajuste de parâmetros operacionais, principalmente o tempo de exposição à luz solar e à radiação UV para a remoção de microcistina. É importante a realizar novos estudos que permitam definir melhor o uso de fotocatálise heterogênea na eliminação de cianotoxinas e permitam atingir os valores inferiores ou iguais permitidos pela legislação vigente.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:19:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Josue da Silva Buriti.pdf: 1828134 bytes, checksum: 34ba27d07ee2de7c2319fe96621f414c (MD5) Previous issue date: 2012-08-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed to evaluate at bench-scale the removal of microcystin-LR from water for public supply using Fenton's reagent, coagulation, flocculation, sedimentation and filtration by columns of granular activated carbon (GAC). The water used in this study was prepared by adding 20 mL of microcystin-LR extract (obtained from a pure culture of Microcystis aeruginosa after three consecutive freeze / thaw cycles), in 1L of untreated water from the Acauã reservoir and which corresponded to a concentration of microcystin-LR of aproximately 19 µg.L . The experiments were conducted in three stages. The first step was to determine the best conditions for coagulation obtained via diagrams of coagulation based on remaining turbidity and apparent colour after treatment with Fenton's reagent at concentrations between 5 mg.L-1 and 100 mg.L-1 f eSO4.7H2O and 1.83 mg.L-1 to 36.70 mg.L of H2O and pH varying between 3 and 9 at a settling time of 5 min. In the second stage the fastest sedimentation time was determined after coagulation based on the control parameters of remaining turbidity, apparent colour and microcystin-LR concentration. The third stage evaluated the adsorption of microcystin-LR in columns of GAC (particle size between 1.40 mm and 0.42 mm) after the conditions defined in steps I and II. The GAC columns were constructed from PVC tubing with an internal diameter of 21 mm and a functional height of GAC of 15 cm and 20 cm, corresponding to two different contact times. The fixed flow rate for each GAC column was 2 L.h2-1. The optimum conditions for coagulation were 15 mg.L FeSO4.7H2O and 5.5 g.L-1 H2O, at pH 8.4 and coagulation and sedimentation times of 15 min. After coagulation, flocculation and sedimentation turbidity decreased from 5.8 to 3.0 uT, apparent color of 115 uH to 81 uH and a reduction in microcystinLR concentration from 18.52 µg.L2-1 to 9.59 µg.L-1, with percentage removals of 48%, 30% and 48%, respectively. Break-through occurred in the shorter length column of GAC with the shorter contact time (CC1) after 2 hours of operation, resulting in a smaller q e (1.85 μg.g-1) and higher usage rate (3.82 g.L-1) compared o the GAC column with the greater contact time (CC2), with a break-through after 6 hours operation. Thus the longer GAC column (CC2) gave a better performance both in terms of q e (4.15 μg.g-1) and rate of use (1.70 g.L-1), ensuring effluent oncentration below the maximum allowable value of 1 µg.L-1 required by Ordinance 2914/11, Ministry of Health, with a longer operational life and an economy in GAC usage. / Este trabalho teve como objetivo avaliar em escala de bancada a remoção de microcistina-LR de água destinada ao abastecimento público utilizando coagulação com reagente de Fenton, floculação, decantação e filtração seguido de colunas de carvão ativado granular (CAG). A água de estudo foi preparada pela adição de 20 mL de extrato de microcistina-LR (após congelamento/descongelamento por três vezes consecutivas da cultura pura de Microcystis aeruginosa) em 1 L de água bruta do reservatório de Acauã, que correspondeu a concentração de microcistina-LR em torno de 19 μg.L-1 . O experimento foi realizado em três etapas. Na primeira etapa foi definida a melhor condição de coagulação através de diagramas de coagulação para turbidez remanescente e cor aparente remanescente com concentração de reagente de Fenton entre 5 mg.L-1 - 100 mg.L-1 de FeSO4.7H2O e 1,83 mg.L de H2O para pH de coagulação entre 3 e 9 com tempo de sedimentação de 5 min. Na segunda etapa foi definido o melhor tempo de sedimentação conforme as condições de coagulação estabelecidas na etapa I e os parâmetros de controle foram turbidez remanescente, cor aparente remanescente e microcistina-LR remanescente. Na terceira etapa foi avaliada a adsorção da microcistina-LR em colunas de CAG (granulometria entre 1,40 mm e 0,42 mm) utilizando as condições definidas nas etapas I e II. As colunas de CAG foram construídas com tubos de PVC com diâmetro interno de 21 mm e altura útil de CAG de 15 cm e 20 cm, correspondendo a dois tempos de contato distintos. A vazão fixada para cada coluna de CAG foi de 2 L.h2-1-1. A melhor condição de coagulação foi 15 mg.L de FeSO4.7H2O; 5,5 mg.L-1 de H2O , pH de coagulação de 8,4 e tempo de sedimentação de 15 min. Após a coagulação, floculação e sedimentação a turbidez reduziu de 5,8 uT a 3,0 uT, cor aparente de 115 uH a 81 uH e concentração de microcistina-LR de 18,52 µg.L-12 a 9,59 µg.L-1, com percentuais de remoção de 48%, 30% e 48%, respectivamente. O transpasse na coluna de CAG de menor tempo de contato (CC1) ocorreu após 2 horas de funcionamento do sistema, refletindo em menor qe (1,85 μg.g-) e maior taxa de uso (3,82 g.L-1) quando comparada a coluna de CAG de maior tempo de contato (CC2), que ocorreu o transpasse após 6 horas de funcionamento do sistema, a qual apresentou melhor desempenho tanto em relação ao qe (4,15 g.g-1) como em relação a taxa de uso (1,70 g.L), garantindo efluente com concentração inferior ao valor máximo permitido de 1 µg.L exigido pela Portaria 2914/11 do Ministério da Saúde por mais tempo e utilizando uma menor quantidade de CAG. - 36,70 mg.L

Alguns compostos orgânicos como interferentes endócrinos e ativos farmacêuticos estão sendo encontrados em águas superficiais e vêm chamando a atenção de orgãos públicos e da comunidade científica. Dentre esses compostos, foram enfatizados nesse trabalho, o hormônio sintético 17α-etinilestradiol, o surfactante (4-nonilfenol), bisfenol A, o antibiótico β-lactâmico amoxicilina e a cafeína como traçador de atividade antrópica. Estes compostos são continuamente introduzidos em corpos d\'água pelo lançamento de esgoto in natura o que afeta a qualidade da água, a saúde dos ecossistemas e impacta o suprimento de água potável. Considerando a baixa taxa de remoção desses contaminantes pelo tratamento de água atualmente utilizado no Brasil e o estado de degradação dos mananciais de água para abastecimento público, esse trabalho apresenta o desenvolvimento de metodologia analítica para determinação dos compostos citados e a avaliação da eficiência de remoção quando o tratamento convencional de água é aplicado. A determinação foi baseada em métodos já estabelecidos e envolveram as etapas de limpeza e concentração de amostra usando extração em fase sólida (SPE) e análise por cromatografia a líquido de alta eficiência (HPLC) com detector de arranjo de diodos (DAD) e espectrometria de massas. As amostras do Reservatório do Guarapiranga foram utilizadas para ensaios em escala laboratorial que simulavam o tratamento convencional de água em planta real. Os resultados mostraram a adequação dos métodos utilizados para a separação e determinação desses compostos em amostras ambientais. Além disso, apontaram para a necessidade de se avaliar a utilização de metodologias não convencionais que otimizem a remoção pelo tratamento de água atualmente utilizado. / Some organic compounds, such as endocrine disruptors and pharmaceuticals, are being found in the surface water, and are concerning both the public organs and the scientific community. Among these compounds, the synthetic hormone 17α-ethinylestradiol, the surfactant (4-nonylphenol), bisphenol-A, the β-lactam antibiotic amoxicillin and the marker of human activity caffeine were highlighted in the present work. These compounds are continuously drained to the water bodies by sewers, affecting not only the water quality itself, but also the ecosystems, and impacting the drinking water availability. Currently in Brazil, the removal rate of these contaminants is low, whereas the water sources for public supply are highly degraded. In this context, the present work develops an analytical method to detect the aforementioned compounds, and to evaluate the efficiency of its removal by conventional water treatments. Detection was based on pre-established methods and steps involved clean up and samples concentration by solid phase extraction (SPE), high performance liquid chromatography with diode array detection (DAD), and mass spectrometry. Recovery tests were done using environmental samples from Guarapiranga Reservoir (São Paulo, SP). This samples were further used in laboratorial tests, simulating real scale water conventional treatments. Current results revealed the adequacy of the chosen methods in the separation and determination of the abovementioned compounds from natural samples. Also, they highlight the need for the evaluation of non-conventional methodologies that optimize removal by current water treatment.

Amostras de biofilme de biomassa suspensa de tanque de aeração de lodo ativado, de córrego contaminado com esgoto e de vários pontos de planta de tratamento de água foram analisadas com relação à presença de bactérias indicadoras e patogênicas. Nos testes presuntivos foram detectados todos os microrganismos-alvo (Coliformes, Salmonella spp, Klebsiella spp., Staphylococcus spp., Pseudomonas spp., Enterococcus spp., Vibrio spp., Clostridium spp., Shigella spp., Aeromonas spp., Campylobacter spp. e Legionella spp.), porém nos testes confirmatórios por PCR e teste bioquímico somente as espécies E. coli, Salmonella enterica subsp. Enterica serovar Typhi, K. pneumoniae, V. cholerae, A. hydrophila, e L. pneumophila foram confirmadas para algumas cepas selecionadas dos testes presuntivos. S. flexneri foi somente confirmada por teste bioquímico e S. aureus somente por PCR. Nenhuma amostra de C. jejuni foi confirmada por nenhum dos testes. Estes resultados demonstram que os meios seletivos para testes presumptivos não se mostraram confiáveis uma vez que muitas amostras presuntivas não foram confirmadas por PCR ou teste bioquímico específico. Estes resultados demonstram o potencial de biofilmes como reservatório de patógenos. / Biofilm samples from activated sludge reactors, surfaces from water treatment plants and water samples from a creek contaminated with raw sewage were analyzed for the presence of microbial indicator bacteria and pathogens. All target organisms (Coliforms, Salmonella spp, Klebsiella spp., Staphylococcus spp., Pseudomonas spp., Enterococcus spp., Vibrio spp., Clostridium spp., Shigella spp., Aeromonas spp., Campylobacter spp. and Legionella spp.) were detected by using presumptive testing media. Only a small proportion of positive colonies from presumptive tests were confirmed as pathogenic strains of E. coli, Salmonella enterica subsp. Enterica serovar Typhi, K. pneumoniae, V. cholerae, A. hydrophila, and L. pneumophila in confirmatory testing by selective PCR and biochemical tests. S. flexneri was only confirmed in biochemical tests, S. aureus only by PCR and no colony of C. jejuni was confirmed positive by either PCR or biochemical testing. Presumptive media are therefore not safe means for assessing pathogen load in biofilm samples. These results demonstrate the importance of microbial biofilms as reservoirs for microbial pathogens.

Os investimentos no setor de água potável no Brasil, apesar de significativos, ainda não apresentam os resultados esperados na melhoria da saúde e da qualidade de vida da população, especialmente nas pequenas comunidades do país. A aplicação de recursos continuará limitada enquanto não forem fortalecidos os aspectos técnicos, econômicos, institucionais, ambientais, sociais e culturais que permitam a seleção de obras sanitárias eficientes e sustentáveis. Neste contexto, foi desenvolvido um modelo conceitual de seleção de tecnologias de tratamento de água constituído por 17 sub-níveis que progressivamente \"filtram\" as opções tecnológicas aplicáveis em comunidades brasileiras inferiores a 20.000 habitantes. Os aspectos envolvidos no modelo se relacionam: i) ao risco presente na fonte de abastecimento superficial; ii) à eficiência das tecnologias para eliminar ou reduzir o risco a valores de acordo à Portaria no 518 (2004); iii) ao tratamento, aproveitamento e disposição dos resíduos gerados e iv) aos custos dos sistemas com vazões de projeto de 10 a 40 L/s. As principais conclusões da pesquisa foram: i) a aplicabilidade do modelo está restrita à estações de tratamento de água - ETAs que cumprem todos seus requisitos de domínio, ii) os valores-limite das variáveis de risco podem conduzir o engenheiro a uma seleção preliminar das possíveis alternativas de tratamento; entretanto, somente a partir de estudos de tratabilidade da água e de testes em instalação piloto será possível definir a ETA mais conveniente, iii) as seleções das tecnologias para tratamento, aproveitamento e disposição do resíduo não devem ser avaliadas de forma independente às empregadas nas ETA; iv) Os custos calculados pelo modelo dificilmente podem ser comparados com sistemas já existentes; v) os resultados do modelo variam em função dos dados de entrada; assim, o usuário deve ter consciência da qualidade da informação fornecida para obter resultados satisfatórios. / Despite being significant the investments in the brazilian drinking water sector still have not presented the expected results regarding the improvement of both health and population\'s life quality, especially in the small communities of the country. The application of resources will continue limited while the technical, economical, institutional, environmental, social and cultural aspects that allow for the selection of efficient and maintainable sanitary works are not strengthened. In this context, a conceptual model to select technologies for water treatment has been developed. It consists of 17 sub-levels that progressively \"filter\" the applicable technological options in brazilian communities of under 20.000 inhabitants. The aspects involved are related to: i) the risk present in the source of superficial supply; ii) the efficiency of the technologies to lither eliminate or reduce the risk to the values according law no 518 (2004); iii) the treatment, use and disposition of the generated residues and iv) the costs of the systems with project flows from 10 L/s to 40L/s. The main conclusions of the research were: i) the applicability of the model is restricted to water treatment plants - WTPs that accomplish all their domain requirements, ii) the limit values of the risk variables can lead the engineer to a preliminary selection of the possible treatment alternatives; however, only from studies of water treatment and tests in pilot installations it will be possible to define the most convenient WTP, iii) the selections of the technologies for treatment, use and disposition of residues should not be appraised in an independent way of the ones employed in WTPs, iv) the costs calculated by the model can hardly be compared with systems already existent; v) the results of the model vary in function of the input data; therefore, the user should be aware of the quality of the information supplied to obtain satisfactory results.

Os filtros de fibras flexíveis são módulos de filtração direta cujo leito filtrante é formado por micro fibras de poliamida, permitindo altas eficiências de remoção de sólidos suspensos, e aplicação de altas taxas de filtração. O presente estudo avaliou tal configuração de filtro utilizando fibras de algodão mercerizado e poliéster na forma de fios. Foram realizados testes de resistência dos fios a meios com características químicas distintas - alcalino, ácido e com cloro residual. Foi realizada caracterização das fibras estudadas através de Microscopia Óptica e Microscopia Eletrônica de Varredura. Foram construídos 4 filtros com diâmetro interno de 28 mm, e porosidade 67% (algodão), e 75% (poliéster), sendo 2 filtros constituídos de fibras de algodão mercerizado - comprimento de leito 60 e 100 cm; e 2 filtros constituídos de fibras de poliéster - comprimento de leito 60 e 100 cm. Foi utilizada para alimentação dos filtros água sintética de turbidez 7,7 ± 0,3 uT, e cor aparente 97 ± 5,0 uC, e realizada coagulação in-line com 22,5mg/L e 15 mg/L (este último valor somente para os filtros de 100 cm) de sulfato de alumínio. Foram avaliadas taxas de filtração de 40, 60, 80, 100 e 120 m/h. Os limites de turbidez estabelecidos para o filtrado foram de 1 e 2 uT. Os filtros de fibras flexíveis de algodão mercerizado e poliéster de leito 60 cm só conseguiram atingir os limites de turbidez até taxa de 80 m/h. Os filtros de leito 100 cm atingiram os limites satisfatoriamente em todas as taxas de filtração. Os filtros de poliéster obtiveram carreiras de filtração mais longas do que as obtidas pelos filtros de algodão, além de apresentarem perdas de carga menores. Exceto para taxa 40 e 60 m/h para o filtro de algodão mercerizado, todas as outras taxas em ambos os filtros obtiveram desempenhos melhores (carreiras de filtração longas, e filtrado de melhor qualidade) com dosagem menor de coagulante. Esse estudo mostrou potencial no uso das fibras de algodão mercerizado e poliéster nos filtros de fibras flexíveis aplicados em tratamento de água para abastecimento. Sugere-se estudos avançados para aplicação no Brasil de tal tecnologia. / The flexible fiber filters are direct filtration modules which filter media is made of polyamide micro fibers, obtaining high solids removal efficiency, and high filtration rates. This study evaluated the performance of the filter using mercerized cotton and polyester fibers. Tests of fibers resistance due to alkaline, acid and chlorinated environments were realized at the present research. The fibers were also analyzed by means of Optic and Scanning Electronic Microscopy. Four field-scale filters with an internal diameter of 28mm, porosity of 67% (cotton), and 75% (polyester) were installed; two of them made of mercerized cotton fiber- high of 60 and 100 cm; and two made of polyester fiber - high of 60 and 100 cm. A synthetic water was used as influent - turbidity 7,7 ± 0,3 uT, and color 97 ± 5,0 uC. In-line coagulation was used with 22,5 mg/L and 15 mg/L (this last value was only applied on 100cm length filters) of aluminium sulfate. The filtration rates studied were 40, 60, 80, 100 e 120 m/h. The turbidity limits were 1 e 2 uT. The 60 cm high flexible fiber filter made of mercerized cotton and polyester only could work under the established turbidity limits until 80 m/h. The 100 cm high flexible fiber filter could work well in all the filtration rates. The flexible fiber filter made of polyester obtained longer filtration times, and lower pressure drop comparing to the flexible fiber filter made of mercerized cotton. Except for filtration rates of 40 e 60 m/h which mercerized cotton filter, in all the rates for both fiber filters, the lower coagulant dosage demonstrated better results - longer filtration times, and better quality in the effluent. This study indicated the potential of using flexible fiber filter made of mercerized cotton and polyester in water treatment. It is suggested advanced studies for this technology application in Brazil.

A combinação de coagulação/floculação/sedimentação, filtração lenta em escala domiciliar e adsorção foi ponderada como alternativa de tratamento de águas com Microcystis aeruginosa e microcistina para comunidades isoladas. As Cactáceas Opuntia cochenillifera e Opuntia ficus-indica foram estudadas como coagulantes e a espécie Luffa cylindrica foi estudada como adsorvente. Os coagulantes foram avaliados em ensaios em bancada com água contendo M. aeruginosa. O extrato de O. cochenillifera apresentou melhor desempenho por isso foi selecionado para ensaios de bancada em jarteste seguidos por filtração. Os filtros operados em regime contínuo apresentaram melhores resultados, na remoção de microcistina (75,79%), cor aparente (79,68%) e turbidez (79,15%). Entretanto, os filtros operados em regime intermitente demonstraram melhor eficiência na remoção de M. aeruginosa (96,62% - 1,985 Log). Os ensaios de adsorção mostraram que Luffa cilyndrica in natura, temperatura ambiente e pH neutro não apresentou potencial na adsorção de microcistina. Para os ensaios em escala plena, dois filtros lentos em escala domiciliar (FLD) em policloreto de polivinila (polyvinyl chloride - PVC) foram construídos tomando-se por base o modelo do Centre for Affordable Water and Sanitation Technology (CAWST). Um filtro foi operado em regime contínuo e o outro em regime intermitente. O coagulante e o adsorvente não foram utilizados nessa etapa do trabalho. O filtro operado em fluxo contínuo apresentou resultados superiores para a remoção de M. aeruginosa (99,59% - 1,998 log), cor aparente (97,73%) e turbidez (84,39%). O regime de operação e o tempo de residência nos filtros não influenciaram na eficiência do tratamento. A água filtrada apresentou características em consonância com as previstas na legislação para cor aparente, porém, não para turbidez. A água filtrada apresentou concentrações de microcistina abaixo de 1,0 μg L-1 para ambos os filtros, valor máximo permitido pela Portaria MS 2914/2011 e pelas diretrizes da Organização Mundial da Saúde. Em ensaios ecotoxicológicos com Chironomus xanthus, a água filtrada não apresentou toxicidade. / The combination of coagulation/flocculation/sedimentation, slow sand filtration at home scale and adsorption was evaluated as an alternative treatment for waters with Microcystis aeruginosa and microcystin for isolated communities. The Cactaceae Opuntia cochenillifera and Opuntia ficus-indica were evaluated as coagulants and the species Luffa cylindrica was evaluated as adsorbent. The coagulants were evaluated in bench tests with a study water containing M. aeruginosa cells. O. cochenillifera extract presented better removal performance so it was selected for jartest bench tests followed by filtration. The filters operated in continuous flow showed better results in microcystin removal (75.79%), apparent color (79.68%) and turbidity (79.15%). However, the intermittent flow filters demonstrated a better removal of M. aeruginosa cells (96.62% - 1985 Log). The adsorption tests showed that the use of Luffa cylindrica fibers, at ambient temperature and neutral pH had no potential in microcystin adsorption. In full-scale trials, two PVC home scale slow sand filters were constructed based on the CAWST (Center for Affordable Water and Sanitation Technology) Biosand filter model. One home scale slow sand filters was operated on a continuous flow and another on an intermittent flow. The coagulant and the adsorbent were not used at the fullscale trials. The continuous flow filter showed superior results for cyanobacteria removal (99.59% - 1.998 log), apparent color removal (97.73%) and turbidity removal (84.39%). The filters operating regime and residence time do not influenced the efficiency of the treatment. The filtered water showed characteristics in line with the legislation for apparent color, but not for turbidity. The filtered water had microcystin concentrations below 1.0 μg L-1 for the two filters, maximum value allowed by Directive 2914/2011 and by guidelines of the World Health Organization. In ecotoxicological tests with Chironomus xanthus, filtered water showed no toxicity.

To mitigate microbial activity in swimming pools and to assure hygienic safety for bathers, pool systems have a re-circulating water system ensuring continuous water treatment and disinfection by chlorination. A major drawback associated with the use of chlorine as disinfectant is its potential to react with organic matter (OM) present in pool water to form potentially harmful disinfection by-products (DBP). In this thesis, the treatment performance of different combinations of conventional and novel treatment processes was compared using a pilot scale swimming pool model that was operated under reproducible and fully controlled conditions. The quality of the pool water was determined in means of volatile DBPs and the concentration and composition of dissolved organic carbon (DOC). Further, overall apparent reaction rates for the removal of monochloramine (MCA), a DBP found in pool water, in granular activated carbon (GAC) beds were determined using a fixed-bed reactor system operated under conditions typical for swimming pool water treatment. The reaction rates as well as the type of reaction products formed were correlated with physico-chemical properties of the tested GACs.

Dans le contexte de la contamination quasi-généralisée des eaux de surface par les médicaments, les travaux de cette thèse portent sur l’étude des niveaux de concentration et du devenir de ces micropolluants organiques dans la Garonne estuarienne, recevant les effluents traités de l’agglomération bordelaise. Après le développement et la validation des outils analytiques associés à la détection multi-résidus dans les matrices eau et sédiment, la composition et la variabilité des effluents urbains bordelais ont été caractérisées, avant et après traitement en station d’épuration. La contamination globale des compartiments eau, matières en suspension et sédiment a ensuite été évaluée sur une rivière périurbaine de l’agglomération. Par ailleurs, le suivi réalisé en Gironde montre l’importance relative des apports amont et urbains et met en évidence la dégradation in-situ de certains médicaments, par ailleurs confirmée par une expérience d’incubation d’eau estuarienne réalisée in-vitro. / Ubiquitous presence of pharmaceuticals in the environment is of great concern. In this Ph.D. work, occurrence and fate of these organic contaminants were studied in the estuarine Garonne River, receiving treated effluents of the Bordeaux urban area (France). After developing and validating the analytical methods for multi-residue detection of 53 pharmaceuticals in water and sediment, composition and variability of the Bordeaux wastewater treatment plant influents and effluents were characterized. Presence of analytes in river water, suspended solids and sediments was then investigated on a periurban river located in the suburbs of Bordeaux. Besides, a long-term monitoring of estuarine Garonne River revealed the relative importance of local and upstream inputs and clearly showed a seasonal in-situ degradation of certain pharmaceuticals. This degradation was further confirmed and examined through batch experiments simulating the mixing conditions of wastewater and estuarine river water, highlighting the importance of suspended solid concentration in biodegradation rates.