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p.197-207 Submitted by Texeira Ana (atanateixeira@gmail.com) on 2012-10-22T18:57:41Z No. of bitstreams: 1 Queiroz, L. M..pdf: 572212 bytes, checksum: 7cdfa4b7dd1b891fabdf6e44f7115ad7 (MD5) Made available in DSpace on 2012-10-22T18:57:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Queiroz, L. M..pdf: 572212 bytes, checksum: 7cdfa4b7dd1b891fabdf6e44f7115ad7 (MD5) Previous issue date: 2011-04 A laboratory scale activated sludge sequencing batch reactor was operated in order to obtain total removal of influent ammonia (200; 300 and 500 mg NH3-N.L-1) with sustained nitrite accumulation at the end of the aerobic stages with phenol (1,000 mg C6H5OH.L-1) as the carbon source for denitrifying microorganisms during the anoxic stages. Ammonia removal above 95% and ratios of (NO2--N / (NO2--N + NO3--N)) ranging from 89 to 99% were obtained by controlling the dissolved oxygen concentration (1.0 mg O2.L-1) and the pH value of 8.3 during the aerobic stages. Phenol proved to be an adequate source of carbon for nitrogen removal via nitrite with continuous feeding throughout part of the anoxic stage. Nitrite concentrations greater than 70.0 mg NO2--N.L-1 inhibited the biological denitritation process. São Paulo

Orientador: Ruben Bresaola Junior Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: A presente pesquisa teve por objetivo analisar a formação de THM através do uso de permanganato de potássio, de forma isolada ou associada com o cloro livre, no processo de pré-oxidação, e, numa segunda etapa, avaliar a eficiência de remoção destes subprodutos através da adsorção em carvão ativado em pó seguida de tratamento convencional. Foram realizadas oxidações de soluções contendo ácidos húmicos e brometos, em diversas dosagens, analisando-se a formação de THM por espectrofotometria e cromatografia gasosa. A remoção dos subprodutos formados foi realizada com dosagens de CAP variando de 10,0 a 150,0 mg/L e com dosagem de coagulante e valor de pH determinados experimentalmente para cada uma delas. Os resultados obtidos, pelos dois métodos de detecção, mostraram que não houve formação significativa de THM quando a oxidação foi realizada apenas pelo permanganato de potássio e que, com o uso conjunto dos dois oxidantes, houve uma redução média de 30 % na formação quando comparada ao uso exclusivo de cloro livre. O processo de tratamento se mostrou eficiente para as dosagens mais altas de CAP, adequando a qualidade da água final nas normas vigentes. Abstract: The present research had for objective to analyze the formation of THM through the use of potassium permanganate, isolated or associate with free chlorine, in the process of pre-oxidation, and, in a second stage, to evaluate the removal efficiency of these by-products through the adsorption in powdered activated carbon followed by conventional treatment. The oxidations of solutions contend humic acids and bromides, in diverse dosages had been carried through, analyzing the formation of THM with spectrofotometric and gas chromatography methods. The removal of by-products was carried through with dosages of PAC between 10,0 and 150,00 mg/L and dosages of coagulant and pH value determined experimentally for each one of them. The gotten results, for the two methods of determination, had shown that there wasn't significant formation of THM when the oxidation was carried through only by the potassium permanganate and that, with the joint use of the two oxidants, it had an average reduction of 30 % in the formation when compared with the exclusive use of free chlorine use. The treatment process showed efficient for the highest dosages of PAC, adjusting the quality of the final water in the effective regulations. Mestrado Saneamento e Ambiente Mestre em Engenharia Civil

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:22:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Marilia Guimaraes Couto.pdf: 2626367 bytes, checksum: afc3e94081d8927536881dca819ee34b (MD5) Previous issue date: 2014-03-14 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Biological processes of wastewater treatment systems can suffer operational instability caused by the presence of toxic pollutants in concentrations that inhibit the activity of organisms present. Heavy metals have received most attention, since, even in minute concentrations, some are extremely toxic to a wide variety of organisms. From this assumption, the present study aimed to evaluate the toxicity of hexavalent chromium [Cr(VI)] for microbial biomass of activated sludge systems using respirometry as evaluation tool. for assessment of acute and chronic Cr(VI) toxicity at six concentrations (5, 10, 20, 40, 80 and 160mg/L) were studied. An experimental investigation was carried out with two pilot scale activated sludge systems (RBS1 and RBS2) operated simultaneously under sequencing batch regime. The first RBS1 received sewage, while the second , RBS2 , a part from sewage also received the potassium dichromate. The excess sludge RBS2 was compared with that of RBS1 for analysis of chronic toxicity of chromium. Sudden additions of chromium sludge RBS1 allowed evaluation of acute toxicity. Through respirometric tests it was possible top determine the maximum specific growth rate (µ ) of heterotrophic and autotrophic bacteria, used in this work as the main criterion for assessing the kinetics of processes using organic material and nitrification respectively. COD, TKN and total volatile and fixed suspended solids were also analyzed. Using RBS1-control reactor as a reference for maximum growth of microorganisms, the results showed that in the acute toxicity tests heterotrophic bacteria react at all concentrations Cr(VI), reducing (µ ) in more than 50 % when exposed to 20mgCr(VI)/L autotrophic obtained half (µ m ) of 5mgCr(VI)/L, showing complete inhibition with 160mgCr(VI)/L. In chronic toxicity tests heterotrophic bacteria showed maximum growth range of 85% to 40mgCr(VI)/L, whereas the daily addition of Cr(VI) to microorganisms favored acclimation, whereas autotrophic reacted only in the early days of addition of Cr(VI). Os processos biológicos de sistemas de tratamento de águas residuárias podem sofrer instabilidade operacional ocasionada pela presença de poluentes tóxicos em concentrações que inibem a atividade dos organismos presentes. Os metais pesados têm recebido maior atenção, uma vez que, mesmo em quantidades mínimas, alguns são extremamente tóxicos, para uma grande variedade de organismos. A partir desse pressuposto, o presente estudo teve como objetivo principal avaliar a toxicidade de cromo hexavalente [Cr(VI)] para a biomassa microbiana de sistemas de lodo ativado, usando a respirometria como técnica de avaliação. Para avaliação da toxicidade aguda e crônica de Cr(VI) em sistema de lodo ativado foram estudadas seis concentrações (5mg/L; 10mg/L; 20mg/L; 40mg/L; 80mg/L; 160mg/L). Na investigação experimental foram operados dois reatores RBS1 e RBS2 simultaneamente, em regime de bateladas sequenciais. O primeiro RBS1 recebia esgoto, enquanto o segundo, RBS2, recebia além do esgoto, também dicromato de potássio. O lodo de excesso do RBS2 era comparado com o de RBS1 para análise da toxicidade crônica do cromo. Adições repentinas de cromo ao lodo de excesso do RBS1 permita a avaliação da toxicidade aguda. Por meio dos testes respirométricos foi possível determinar a taxa de crescimento específico máxima (µ ) das bactérias heterotróficas e autotróficas, adotada neste trabalho como o principal parâmetro de avaliação da cinética dos processos de utilização de material orgânico e de nitrificação respectivamente. Também foram analisados DQO, NTK e sólidos suspensos totais, voláteis e fixos. Utilizando o RBS1-reator controle, como referência de crescimento máximo dos microrganismos, os resultados demonstraram que nos testes de toxicidade aguda as bactérias heterotróficas reagiram em todas as concentrações de Cr(VI), reduzindo o (µ m ) em mais de 50% quando expostas a 20mgCr(VI)/L, as autotróficas obtiveram metade do (µ m ) em 5mgCr(VI)/L, apresentando inibição total com 160mgCr(VI)/L. Nos testes de toxicidade crônica as bactérias heterotróficas apresentaram faixa ótima de crescimento de 85% com 40mgCr(VI)/L, visto que à adição diária de Cr(VI) aos microrganismos favoreceram a aclimatação, enquanto que as autotróficas só reagiram nos primeiros dias de adição de Cr(VI).

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:22:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Samara Carolina Almeida de Oliveira.pdf: 2376732 bytes, checksum: bff551fdf621e5012212e4a6c7c4493a (MD5) Previous issue date: 2014-03-14 Industrial effluents containing toxic substances such as salt, may interfere in the operation of activated sludge systems, causing death or inhibition of microorganisms. The effect of the toxicity of a substance can be classified as acute or chronic. Respirometry has been identified as an important tool for the evaluation of toxicity in biological systems, allowing to determine the kinetics of autotrophic and heterotrophic bacteria present in the system thus identifying the effect caused by toxic compounds. The objective of this study is to evaluate the toxicity of sodium chloride (NaCl) for microbial biomass of activated sludge systems using respirometry as an evaluation tool. To study acute and chronic toxicity of NaCl on biomass in activated sludge systems six concentrations of NaCl were studied : 10 , 15 , 22.5 , 33.75, 50.63 and 75.9 gNaCl / L. Two sequential batch reactors ( RBS 1 and RBS 2 )were operated under identical conditions. One reactor RBS1) was used as control reactor while the other (RBS 2) received increasing concentrations of NaCl for the study of chronic toxicity . RBS1 sludge was also used to perform acute toxicity tests The maximum specific growth rate of heterotrophic and autotrophic bacteria was adopted as a research parameter. The experimental results show that in both the chronic toxicity and acute toxicity tests, concentrations of 22.5 gNaCl / L reduced the potential growth of heterotrophic microorganisms by more than 50 % and a concentration of 15gNaCl/L completely inhibited activity of autotrophic organisms. In RBS 2 (chronic tests) the sludge adapted partially to high concentrations of NaCl , albeit with reduced activity. In acute tests, however, there was no biological metabolism when concentrations of 50 , 63 and 75.9 gNaCl/L were added. In general it can be concluded that the sludge can adapt at least partially to the continuous presence of high concentrations of NaCl in the influent, providing greater resistance to the presence of salt. The autotrophic organisms proved to be much more sensitive to the presence of the toxic material. Efluentes industriais contendo substâncias tóxicas, como o sal, podem interferir no funcionamento de sistemas de lodo ativado causando a morte ou inibição dos microrganismos presentes no mesmo. O efeito da toxicidade de determinada substância pode ser classificado como crônico ou agudo. A respirometria vem sendo apontada como importante ferramenta para avaliação da toxicidade em sistemas biológicos, pois por meio dela é possível determinar a cinética das bactérias heterotróficas e autotróficas presentes no sistema identificando-se, assim, o efeito causado pelo intoxicante sobre as mesmas. Desta forma, este trabalho teve como objetivo principal avaliar a toxicidade de Cloreto de Sódio (NaCl) para a biomassa microbiana de sistemas de lodo ativado, usando a respirometria como ferramenta de avaliação. Para estudo da toxicidade crônica e aguda de NaCl sobre a biomassa em sistema de lodo ativado foram estudadas seis concentrações de NaCl: 10, 15, 22,5, 33,75, 50,63 e 75,9 gNaCl/L. Foram operados dois reatores sequenciais em regime de bateladas sequenciais sob condições idênticas, sendo que um (RBS 1) foi utilizado como reator controle enquanto o outro (RBS 2) recebeu concentrações incrementais de NaCl para estudo da toxicidade crônica. O lodo de RBS1 era também usado para realização de testes agudos. A taxa de crescimento específica máxima, µ , de bactérias heterotróficas e autotróficas foi adotada como parâmetro de investigação. Os resultados experimentais obtidos mostram que, tanto nos testes de toxicidade crônica quanto nos testes de toxicidade aguda, a concentração de 22,5gNaCl/L reduziu mais de 50% da taxa de crescimento dos microrganismos heterotróficos e a concentração de 15gNaCl/L inibiu completamente a atividade dos microrganismo autotróficos. No RBS 2 (testes crônicos) houve adaptação do lodo que resistiu a concentrações elevadas de NaCl, embora com atividade reduzida. Nos testes agudos, no entanto, não houve metabolismo biológico quando adicionadas as concentrações de 50, 63 e 75,9gNaCl/L. De uma forma geral pode-se concluir que o lodo consegue se adaptar ao menos parcialmente à presença permanente de altas concentrações de NaCl no afluente, proporcionando maior resistência da mesma à presença deste intoxicante. Os microrganismos autotróficos mostraram-se bem mais sensíveis à presença de NaCl.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior This study aimed at evaluating the disinfection process of sewage sludge from a UASB reactor by greenhouse solar drying. Seven lots of sewage sludge were monitored between February 2010 and May 2011, each lot referring to an event of sludge discharge from the UASB reactor. The monitoring period of time of the different sludge lots varied from 50 to 130 days, with sampling every week. The following variables were monitored: pH, moisture, total solids, total coliforms, Escherichia coli, total and viable helminth eggs. In addition, somatic coliphages spiking experiments were conducted in sludge samples dried in the same field greenhouse, as well as in samples dried in a laboratory incubator kept under controlled temperature. A high sludge dewatering during the drying treatment in the greenhouse was observed, with moisture and total solids contents reaching levels, respectively, below 10% and above 90% when the sludge was subjected to periods of treatment longer than 75 days. Microbial decay during sludge drying was variable, but effective. Exponential decay was quite clear for total coliforms and Escherichia coli, but not so much for total and viable helminth eggs. Regarding the bacterial removal, an influence of the temperature was noticed, with higher decreasing of total coliforms and E.coli in the warmer periods. E.coli concentrations below 10³ MPN/gTS (the CONAMA Resolution 375/2006 standard for Class A biosolids) were obtained with more than 60 days of treatment in the greenhouse. Calculated values of Kb 20 for E.coli varied widely, between 0.004 and 0.142 d-1. Wide variations in the decay of helminth eggs were also observed, with calculated values of Koh 20 for total eggs ranging between 0.008 and 0.035 d-1. Concentrations of viable helminth eggs were always low, requiring only 15 days to reach counts below 0.25 eggs/gTS (the CONAMA Resolution 375/2006 standard for Class A biosolids). The results of the spiking experiments conducted in the greenhouse also showed intense exponential decay of somatic coliphages, with high Kcs 20 values ranging between 0.187 and 0.248 d-1. In contrast, in the spiking experiments performed in laboratory under conditions of controlled temperature (30ºC) the decay was much less intense, with Kcs 20 values between 0.028 and 0.078 d-1. Finally, this work presents a model for estimating the microbiological quality of biosolids treated by greenhouse drying based on the microbiological quality of raw sewage. Using stochastic modeling (taking into account variations on the input variables) it was estimated that, with 60 days of sludge drying in the greenhouse, the probability of reaching the bacteriological quality established in COMANA Resolution 375/2006 for biosolids classes A and B (103 and 106 E.coli/gST, respectively) was 66.2% and 97% respectively. In the case of helminth eggs these chances were respectively 64.3% and 99.8%. That is, the results suggest high stability and reliability of the greenhouse drying treatment process of the UASB sewage sludge. O presente trabalho teve como objetivo o acompanhamento da higienização de lodo de esgoto proveniente de reator UASB por secagem em estufa. Foram monitorados sete lotes de lodo, entre fevereiro de 2010 e maio de 2011, sendo cada lote referente a um evento de descarte de lodo do reator UASB. O tempo de acompanhamento dos vários lotes de lodo variou de 50 a 130 dias, com realização de coletas semanais. Foram monitoradas as seguintes variáveis: pH, umidade, sólidos totais, coliformes totais, Escherichia coli e ovos totais e viáveis de helmintos. Foram ainda realizados experimentos de inoculação de colifagos somáticos em lodos submetidos à secagem na mesma estufa de campo e também sob condições de temperatura controlada (estufa laboratorial). Foi observada elevada desidratação do lodo durante a secagem em estufa, sendo obtidos teores de umidade menores que 10% e de sólidos totais acima de 90% quando os lotes foram submetidos a períodos de tratamento superiores a 75 dias. O decaimento microbiano durante a secagem do lodo se mostrou variável, mas eficiente. Decaimento exponencial foi bastante nítido para coliformes totais e Escherichia coli, porém essa tendência não foi tão clara para os dados de ovos viáveis e totais de helmintos. Para a remoção das bactérias, foi possível perceber influência da temperatura (sazonalidade), com quedas das concentrações de coliformes totais e E.coli mais acentuada nos períodos mais quentes. Valores de E.coli abaixo de 10³ NMP/gST, limite estabelecido pela Resolução CONAMA 375/2006 para biossólido Classe A, foram obtidos com tempos de secagem acima de 60 dias. Os valores de Kb 20 calculados para E.coli foram bastante variáveis, entre 0,004 e 0,142 d-1. Variações amplas também foram observadas no decaimento de ovos de helmintos, com valores de Koh 20 calculados para ovos totais entre 0,008 e 0,035 d-1. As concentrações de ovos viáveis de helmintos foram sempre baixas, sendo necessários apenas 15 dias para se obter contagens abaixo de 0,25 ovos/gST (biossólido Classe A de acordo com a Resolução CONAMA 375/2006). Os resultados dos experimentos de campo de inoculação de colifagos somáticos também mostraram intenso decaimento exponencial para esse bacteriófago em estufa, com valores de Kcs 20 elevados e variando entre 0,187 e 0,248 d-1. Em contrapartida, nos experimentos de inoculação realizados em laboratório sob condições temperatura controlada (30ºC) o decaimento foi bem menos intenso, com valores de Kcs 20 entre 0,028 e 0,078 d-1. Por fim, o trabalho apresenta um modelo de estimativa da qualidade microbiológica de biossólidos tratados por secagem em estufa a partir da qualidade microbiológica do esgoto bruto. Por meio de modelagem estocástica (que leva em consideração variações em torno das variáveis de entrada) estimou-se que, com 60 dias de secagem em estufa, a probabilidade de alcançar a qualidade bacteriológica preconizada para as Classes A e B na Resolução CONAMA 375/2006 (103 e 106 E.coli/gST, respectivamente) seria de 66,2% e 97%, respectivamente. No caso dos ovos de helmintos essas chances seriam, respectivamente, de 64,3% e 99,8%. Ou seja, os resultados sugerem estabilidade e confiabilidade consideráveis do processo de tratamento por secagem em estufa do lodo de reator.

Orientadores: Bruno Coraucci Filho, Roberto Feijo de Figueiredo Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Nesta pesquisa estudou-se um sistema para o tratamento de esgotos de pequenas comunidades composto pela combinação de filtro anaeróbio com filtro de areia e reator de desnitrificação. Para isso foi avaliada a partida e a operação de três filtros anaeróbios com recheio de bambu operados com tempo de detenção hidráulica nominal de 9 horas, sendo o efluente gerado disposto sobre os leitos de quatro filtros de areia em distintas taxas de aplicações. No primeiro filtro de areia aplicaram-se 50 Lm-2 uma vez por dia. No segundo, terceiro e quarto filtro, esta mesma carga foi disposta em dois, três e quatro horários, espaçadas entre as 9 horas e às 16 horas, correspondendo às taxas de 100, 150 e 200 Lm2dia. Cada filtro de areia era seguido por um reator de desnitrificação em que se buscou um meio propício à remoção do nitrogênio, objetivando adequar o efluente ao lançamento em um corpo hídrico e como água de reúso. O sistema foi avaliado quanto a parâmetros físicos, químicos e biológicos. Como resultado, o efluente atendeu a legislação de Minas Gerais e São Paulo quanto a DQO e DBO e, após a correção do pH e adição de efluente anaeróbio como fonte de carbono, obteve-se uma remoção de 43,5% de N-total no reator em que se aplicou 50 Lm-2dia-1, passando a ter um grau moderado para a prática agrícola. Palavras-chave: esgoto, filtro de areia, tratamento, desnitrificação, reúso Abstract: The main objective of this research was to study an onsite system to treat the wastewater from small villages. The system was constituted by the combination of an upflow anaerobic filter followed by a sand filter and a denitrification reactor. The start up and the operation of three upflow anaerobic filters filled with bamboo rings were evaluated. These filters were operated with hydraulic detention time of 9 hours. The produced effluent was disposed over four sand filters in different frequencies of application. On the first sand filter, 50 Lm-2 were applied once a day. On the second, the third and the fourth filters, the same load was disposed in twice, three and four times a day, distributed between 9 am and 4 pm. Each sand filter was followed by a denitrification reactor aiming at the removal of total nitrogen, thus making appropriate the effluent for discharge or water reuse. Weekly, the system was evaluated by analyses including physical, chemical and biological parameters. As a result, the effluent was suitable for the COD and BOD legislation and, after the pH correction and the addition of external carbon source, a removal of 43,5% from total-N was reached in the reactor which received a load of 50 Lm-2dia-1, consequently the effluent was ready to be used within a slight to moderate degree of restriction. Keywords: wastewater, sand filter, treatment, denitrification, reuse Doutorado Saneamento e Ambiente Doutor em Engenharia Civil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico This work, conducted in Viçosa MG, presents the results of five years monitoring of a domestic wastewater treatment system including an anaerobic reactor (UASB) plus a submerged aerated biofilter (real scale), followed by a three to four shallow polishing / maturation ponds series (pilot scale, h ≤0,90 m), with operational flexibility in terms of depth and hydraulic retention time. The pond system took up the performance oscillations of the pre-treatment unities (UASB + BF), and the complementary organic matter removal took place, essentially, in the first pond, achieving average BOD and filtered COD removal efficiencies of 12 50% and 50 -60%, respectively. The Minas Gerais State BOD standard for discharge into water bodies (60 mg / L) was achieved, most of the time, in the first pond; the third and the fourth ponds did not contribute for BOD and COD removal anymore. The results suggested that ammonia volatilization is the main mechanism of nitrogen removal in the pond system. It well absorbed the ammonia increase in the pre-treatment unities, leading to a gradual but intense removal along the pond series, achieving average ammonia removal efficiencies within the range of 60 -90%. Under the experimental conditions of this study, the Brazilian standard for ammonia discharge into water bodies (20 mg NH3 / L), and more strict water quality criteria for aquaculture were achieved with hydraulic retention times of 15 and 35 days, respectively. On the other hand phosphorus removal was shown to be limited. All over the period of this study, E.coli removal in the UASB + BF system (mainly in the UASB reactor) was around 0.5 log unities, followed by an intense decay along the pond series. Under the experimental conditions of this study the WHO guidelines for unrestricted irrigation (103 E.coli / 100 mL), and for restricted irrigation and aquaculture were achieved within hydraulic retention times of 17 and 11 days, respectively. The results confirm that shallow polishing / maturation ponds are fully able to produce effluents in accordance with the Brazilian standard for ammonia discharge into water bodies and with the bacterial WHO guidelines for irrigation. In addition, the results provide relevant information for planning and designing polishing ponds: air x water temperature, organic matter removal coefficients, nitrogen removal coefficients, bacterial decay coefficients, and their variation along the pond series, pH values, and suitable ranges of hydraulic surface loading, ponds depth and hydraulic retention times. pH values were always above 7.0 along the whole water column and above 7.5 at mid depth. The following average pH values increasing (measured at the water surface and at mid depth) were recorded along the pond series: (i) pond 1 to pond 2: 3 - 5%; (ii) pond 2 to pond 3: 5 - 7%; (ii) pond 3 to pond 4: no increase - 2%. The calculated ammonia removal coefficients were virtually constant along the pond series, around 0.0058 d-1. In general, E. coli decay coefficients were quite high and increased along the pond series: average values of 0.98 d-1 in the first pond, followed by 13% and 22% increasing in the second and the third ponds, respectively. The fourth pond did not substantially add to additional removal. Apresentam-se neste trabalho, conduzido em Viçosa MG, os resultados de cerca de cinco anos de monitoramento de um sistema de tratamento de esgotos sanitários composto por um conjunto reator UASB + biofiltro aerado submerso (escala real), seguido de uma série de três a quatro lagoas de polimento / maturação (escala piloto), rasas (h ≤0,90 m) e com flexibilidade operacional em termos de variações de altura de lâmina e tempo de detenção hidráulica. O sistema de lagoas absorveu bem as oscilações de desempenho do sistema de pré-tratamento (UASB + BF) e a remoção complementar de matéria orgânica deu-se, essencialmente, na primeira lagoa da série, alcançando eficiências médias de 12 a 50% de remoção de DBO total e 50 a 60% de DQO filtrada. O padrão de lançamento da legislação do estado de Minas Gerais (60 mg DBO / L) foi atendido, na maioria das vezes, no efluente da primeira lagoa e, quando não, no da segunda. A terceira e a quarta lagoas praticamente não atuam na remoção de DBO e DQO. Os resultados sugerem que o principal mecanismo de remoção de nitrogênio no sistema de lagoas seja a volatilização de amônia. O sistema bem absorveu o incremento de amônia no sistema de pré- tratamento promovendo um decréscimo gradual e intenso ao longo da série, alcançando remoção da ordem de 60 - 90%. Dentre as condições sob as quais operaram as lagoas experimentais, o padrão de lançamento de amônia da legislação brasileira (20 mg NH3 / L) e critérios mais rigorosos de qualidade da água para piscicultura (2 mg NH3 / L), seriam alcançados com tempos de detenção hidráulica em torno de 15 e 35 dias, respectivamente. Por outro lado, a remoção de fósforo mostrou-se limitada. Ao longo de todo o período de estudo, no sistema UASB + BF (essencialmente no UASB), em média, a remoção de E.coli foi de cerca de 0,5 unidades logarítmicas, seguida de um acentuado decaimento ao longo da série de lagoas. Sob as condições desses experimentos, os critérios da OMS para a irrigação irrestrita (103 E.coli / 100 mL) seriam alcançados com cerca de 17 dias de tempo de detenção hidráulica; os critérios para a irrigação restrita e para a utilização de efluentes em piscicultura (104 E.coli / 100 mL) dentre 11 dias. Esses resultados confirmam a elevada capacidade de lagoas de polimento / maturação rasas na remoção de nitrogênio e de organismos indicadores (E.coli), com pleno potencial de atendimento do padrão de lançamento de amônia em corpos receptores e de alcance das recomendações da Organização Mundial da Saúde de qualidade bacteriológica para a utilização de efluentes em irrigação. Os resultados fornecem ainda importantes subsídios para a concepção e projeto de sistemas de lagoas de polimento: relação temperatura do ar e temperatura da água, coeficientes de remoção de matéria orgânica, coeficientes de remoção de nitrogênio, coeficientes de decaimento bacteriano, suas respectivas variações ao longo da série de lagoas, valores de pH, faixas adequadas de taxas de aplicação hidráulica superficial, de profundidade e de tempo de detenção hidráulica. Os valores de pH mantiveram-se sempre acima de 7,0 em toda a coluna líquida e, à meia profundidade, acima de 7,5. Registram-se os seguintes incrementos médios de pH, medido à superfície e à meia profundidade, na série de lagoas: (i) lagoa 1 para a lagoa 2: 3 - 5%; (ii) lagoa 2 para lagoa 3: 5 - 7%; (ii) lagoa 3 para lagoa 4: sem incremento - 2%. Coeficientes de remoção de amônia revelaram-se sensivelmente constantes ao longo da série de lagoas, calculados em torno de 0,0058 d-1.. Os coeficientes de decaimento bacteriano (E.coli) foram, em geral, bastante elevados e crescentes ao longo da série de lagoas: valores médios de 0,98 d-1 na primeira lagoa e incrementos de 13% da lagoa 1 para a lagoa 2 e de 22% da lagoa 2 para a lagoa 3; a inclusão de uma quarta lagoa à série parece não mais contribuir com remoção adicional.

Orientadores: Ricardo de Lima Isaac, Regina Maura Bueno Franco Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Este trabalho consistiu na análise da eficiência do tratamento terciário do efluente da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) Samambaia, no município de Campinas-SP, para fins de reuso em ambiente urbano. O sistema avaliado era composto das etapas de coagulação, pré-floculação em meio granular, filtração e desinfecção com radiação ultravioleta. O estudo experimental foi realizado em escala de bancada para otimização do processo de coagulação, e em escala piloto para avaliar as etapas de pré-floculação, filtração e desinfecção. Foram investigados, como coagulantes químicos, o sulfato férrico e o sulfato de alumínio, taxas de filtração de 120 e 300 m3/m2.dia, e dose de radiação UV de, aproximadamente, 95 mWs/cm2. O efluente terciário produzido na instalação piloto não foi considerado seguro sob o aspecto de saúde pública para aplicação em reuso urbano, como irrigação de parques e jardins, limpeza urbana, lavagem de veículos, combate a incêndio, entre outros, pois não atendeu as recomendações da Organização Mundial de Saúde ¿ OMS quanto à concentração de ovos de helmintos, e apresentou cistos de Giardia spp. ainda em concentrações elevadas, embora nenhuma das recomendações encontradas na literatura contemple limites para estes últimos. Os parâmetros turbidez, DBO, sólidos em suspensão, Coliformes Totais e E. coli atenderam as metas e padrões recomendados na literatura para reuso urbano Abstract: This work consisted of efficiency analysis of tertiary treatment of effluent from a Wastewater Treatment Plant (WWTP Samambaia) that is located at the city of Campinas (São Paulo State, Brazil), for urban reuse. The system consisted of a physico-chemical treatment composed of coagulation, granular upflow flocculation, direct downflow filtration and ultraviolet disinfection. The experimental work was carried out using bench-scale tests to optimize chemical coagulation, and in a pilot installation to evaluate the flocculation, filtration and disinfection steps. Aluminum sulfate and ferric sulfate were evaluated as coagulants. Filtration rates of 120 and 300 m/day and UV doses of 95 mWs/cm2 were applied. The tertiary effluent obtained at the pilot plant was not considered safe, under the public health point of view, for urban reuse, like gardens and parks irrigation, urban cleaning, car-washing, fire protection and others, because the helminth eggs concentration, that did not comply to World Health Organization-WHO recommendation, and the high level of Giardia spp. cysts concentration detected at the tertiary-treated effluent, although the quality requirements for urban reuse do not limit this concentration. The turbidity, BOD, suspended solids and coliforms parameters were according to literature recommendation for urban reuse Mestrado Saneamento e Ambiente Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Ricardo de Lima Isaac Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil Resumo: Os principais resíduos de ETAs são os Iodos gerados nos decantadores, a água de lavagem dos filtros e o rejeito de limpeza dos tanques de produtos químicos. Os lodos mesmo classificados como resíduos sólidos, apresentam baixíssimo teor de sólidos. Sendo o custo do transporte e disposição final bastante elevado, a redução do volume constitui-se em alternativa, economicamente, viável. Os principais processos utilizados para redução de volume do Iodo são o adensamento, o condicionamento químico e a desaguamento. A pesquisa teve por objetivo comparar a tratabilidade do Iodo do decantador do tipo convencional e do decantador de alta taxa, da SANASA, na cidade de Campinas. Foi verificada a influência dos parâmetros que caracterizam a qualidade do Iodo, no seu desaguamento; o efeito do adensamento do Iodo por gravidade, com auxílio de polímeros e o efeito do condicionamento químico com polímeros no desaguamento, por centrifuga. O lodo bruto foi pré-condicionado com polímeros sintéticos, e também se investigou a eficiência destes no condicionamento do lodo já adensado, para sua centrifugação. O adensamento mostrou que o polímero aniônico foi o melhor para ambas as ETAs. A dosagem ótima foi a mesma para ambas as épocas, para as duas ETAs, sendo de 1mg/g para ETA-3 e 3g/Kg para ETA-4. O tempo de mistura, para ETA-3, foi maior na época seca (45s) do que no período de chuvas (30s). Para ETA-4 o tempo de mistura foi o mesmo (60s) para as duas épocas. O lodo adensado foi condicionado com polímero e submetido à centrifugação. Desta, concluiu-se que, para o período de chuvas e para os dois tipos de lodo a condição ótima foi: polímero catiônico, 1g/Kg, 5s de mistura e 200rpm de rotação. Na época de estiagem e lodo da ETA-3 a condição ótima foi dada por: polímero catiônico, 1g/Kg, 60s de mistura e 200rpm de rotação. No caso da ETA-4, a condição é dada por: polímero catiônico, 2,5g/Kg, 60 s de mistura e 100 rpm Abstract: The main residues of WTPs are sludge from thickener, filter backwash waters and solids from basins of chemicals products. The sludge even labeled as solid residues present very low solids content. Like the costs of transportation and ultimate disposal are very high, to reduce the sludge volume is an economical feasible alternative. The principal methods used to reduce the sludge volume are thickening, chemical conditioning and dewatering. The aim of this research was to compare the handling of both sludge from the conventional and high-rate thickener. It was checked the influence of the parameters that give particular characteristics to the sludge in its dewatering; the gravity thickening with polymers aid and the influence of the polymers in the sludge dewatering with centrifuge. The raw sludge was conditioned with synthetics polymers. Also was checked whether that polymers were efficient in the thickened sludge conditioning aiming its centrifugation. The best polymer to the gravity thickening for both sludge (WTPs 3 and 4) was the anionic polymer. The same polymer dose was required for the both seasons studied (wet and dry) and for the two WTPs. It was 1mg/g to the WTP-3 and it was 3g/Kg to the WTP-4. The mixing time for the WTP-3 was greater in the dry season (45s) than the wet season (30s) and the mixing time was the same (60s) in both seasons for the WTP-4. The thickened sludge was conditioned with organic synthetic polymer and subjected to centrifugation. After this, was concluded that in the wet season and for the two kinds of sludge the optimum condition s given to: cationic polymer, 1g/Kg of polymer dose, mixing time of 5s and 200 rpm of centrifuge rotation. In the dry season and residues from WTP-3 the optimum condition is given to: cationic polymer, 1g/Kg of polymer dose, mixing time of 60s and 200 rpm of centrifuge rotation. For residues from WTP-4 the optimum condition is given to: cationic polymer, 2,5g/Kg of polymer dose, mixing time of 60s and 100 rpm of centrifuge rotation Mestrado Saneamento e Ambiente Mestre em Engenharia Civil

Orientador : Ricardo de Lima Isaac Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil Mestrado Saneamento e Ambiente Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Bruno Coraucci Filho Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil Resumo: O lodo de esgoto sanitário é gerado nas estações de tratamento de esgoto (ETEs), em quantidades significativas. O seu destino final é um dos mais sérios problemas ambientais, em nível mundial, podendo-se optar por duas linhas gerais de decisão, quais sejam, o descarte controlado ou a utilização. Em termos de descarte, a tendência é a disposição em aterros sanitários. A utilização mais nobre é na melhoria de solos agrícolas, desde que respeitadas as condicionantes ambientais, tipos de solos, culturas, etc. Quando isto não é possível, outras alternativas têm sido estudadas, dentre elas, a inertização em tijolos cerâmicos, objeto desta pesquisa. Nesta, foram utilizados, como matéria prima, um solo argiloso, dois diferentes tipos de lodo (LDl e LD2) e suas cinzas. O LDl, oriundo de um sistema convencional de lodos ativados, foi condicionado com cal e c1oreto férrico e desaguado em filtro-prensa de placas. O LD2, oriundo de um reator anaeróbio de fluxo ascendente foi desaguado em leito de secagem, sem condicionamento químico. Os lodos foram coletados na ETE Jesus Neto, Bairro do Ipiranga em São Paulo e em seguida; destorroados, secos em estufa a 105°C, passados em peneira n° 10 - ASTM (2,0 mm de abertura) e armazenados. Os lodos foram misturados ao solo argiloso (previamente seco ao ar e passado na peneira de 2,0 mm), nas proporções de 10, 20 e 30 % (em peso seco). Parte dos lodos armazenados foram colocados em forno-mufla a 900°C e transformados em cinzas. Estas foram misturadas ao solo nas proporções de 10,20,30 e 40 %. Uma massa cerâmica feita apenas com o solo foi utilizada como testemunho. Os tijolos foram moldados manualmente, secos ao ar por no mínimo 10 dias, em estufa a 105°C por 24 horas e queimados a 950°C. Foram avaliados os parâmetros e condicionantes tecnológicos e ambientais para o emprego dos mesmos na construção civil, tendo-se conc1uido que tanto o LD 1 quanto o LD2, quando utilizados após secagem a 105°C, só podem ser utilizados com até 10 % de lodo na massa cerâmica. As cinzas do LD 1 podem ser utilizadas com até 40 % na mistura com o solo argiloso. No entanto, o uso das cinzas do LD2 foi considerado desaconselhável por causa do nível de radioatividade presente neste resíduo Abstract: Significant quantities of sewage sludge is produced in the wastewater treatment plants (WTPs). At global level, its final destination is one of the most serious environmental issues, allowing two options to be chosen: the controlled discard or its utilization. In terms of the discard there is a general trend of landfilling utilization. The most noble utilization of the sewage sludge is in the improvement of agricultural soils, since that verified the environmental conditions, soil tipology, crops, eg. When this is not possible, however, other options can be chosen, such as ceramics bricks utilization, which is the subject of the present research. Here, the studies carried out with one clay-soil and two different kinds of sewage sludge (called LD1 and LD2) and their dusts are presented. The LD1 is from a conventiona1 system of activated sludge, dehydrated in plate's press filter, after amended with CaO and FeCl3. The LD2 is from a up flow anaerobic shaped bed reactor (UASB), dehidrated in drier bed and without the inclusion of any chemical substance. After the collection of the two sewage sludges (LD1 and LD2), from the Jesus Neto WTP, Bairro Ipiranga in São Paulo city, the samples were grinded, dryed at 105 °C, sieved with number 10-ASTM sieve (2,0 mm) and stored. They were mixed with clay-soil (previously dried in open-air, grinded and sieved with number 10-ASTM), using 10, 20 and 30 % proportions (dried weight). Part of the sewage sludge was burned at 900°C and became ash, which was also mixed with soil at 10, 20, 30 and 40 % proportions. Another sample, made only with soil, was used as control. The bricks were shaped by hand, dried in open-air for a minimum of 10 days, dried in stove at 105 °C for 24 hours and burned at 950 oC. The technological and environmental parameters for their use in civil construction were evaluated. LD 1 and LD2 can be used in up to 10 % proportions. LD 1 ashes can be used in up to 40 % proportions. On the other hand, for the LD2 ashes, is not advisab1e the use of this material in ceramic bricks, because the results concerning its radioactive content Doutorado Saneamento Doutor em Engenharia Civil