Fotodegradação de fármacos por procesos oxidativos avançados utilizando fonte de irradiação artificial e solar: avaliação química e toxicológica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação da presença da antineoplásico em água residuária de um hospital oncológico e do sistema de esgotamento sanitário municipal

Pós-graduação em Pesquisa e Desenvolvimento (Biotecnologia Médica) - FMB

Avaliação do potencial pozolânico da cinza de lodo de águas residuárias por meio de técnicas instrumentais

Pós-graduação em Engenharia Civil - FEIS

Precificação do biogás produzido por autoprodutores, considerando seu transporte por meio de gasodutos existentes

The expansion of the energy matrix is a matter of great importance since the recent problems facing the country in this sector, such as rationing mobilized in 2001. Moreover, there is also concern with global sustainable development. Brazil is producing about 64 million cubic meters of biogas per day, but only a small percentage of this total is harnessed as an energy resource. Compounders are considered potential, for example, landfill energy (LE) and sewage treatment plants (STP), which can be adapted to produce biogas and market them. The work focuses its studies on biogas produced by these small and medium compounders. Are proposed and studied the following alternatives for the utilization of biogas energy: generation and sale of electricity through the installation of a small power station within the landfill, and purification and marketing of gas, whose price will be a consideration on the price of natural gas, taking into account the percentage of methane present in the biogas. Trade ensures that gas plus a destination ecologically appropriate to it, taking advantage of its energy

Projeto de um sistema anaeróbico para estabilização de lodo e recuperação de energia

The treatment of domestic and industrial effluents through Wastewater Treatment Plants (WTPs) generates a residue termed sewage sludge, rich in organic matter, high-volume, occasionally containing pathogens and heavy metals. The sludge generation can minimize the benefits brought by the treatment of sewage, because this residue does not always receive appropriate treatment before final disposal. The disposal is another problem related to sludge. Landfills generally does not have physical space and alternatives such as the use in agriculture requires an intense treatment that could be in many cases operational or economic unfeasible. The objective of this work is the theoretical research about the processes of stabilization of the sludge by anaerobic digestion and the methanogenic activity during the process. Through analysis of each step and contemplating each relevant factor in anaerobic digestion process in order to optimize them, we proposed a theoretical model of reactors capable of stabilize the sludge, reduce its volume and eliminate pathogens. The obtained configuration consists of two anaerobic reactors connected in series. The first one operates in the range mesophilic temperature (35 ° C) and has higher hydraulic retention time (25 days) working primarily in the stabilization of organic matter present in the sludge and producing biogas, whereas the second one operates in the thermophilic range (55 ° C) in order to eliminate pathogens, and to reduce the volume. The hydraulic retention time in the second reactor is lower (10 days). Both mesophilic and thermophilic processes were efficient in what was proposed, promoting the stabilization of organic matter present in the sludge and significant reduction of pathogens. As a final step with the sludge previously digested, it is indicated a final dehydration... (Complete abstract click electronic access below)

Aproveitamento energético de resíduos de esgotamento sanitário

This paper presents alternatives for waste energy recovery from the sewage of cities. Through a review of the literature it is observed that the technologies studied are usually turbines, microturbines, and engines adapted to the use of biogas. For project design analyzes the technologies found in some sewage treatment plants in Brazil and the world, compared with those found in the literature. With this study it can be concluded that the most used technologies are microturbines and motor generator sets, which are already implemented in some locations in the USA, Europe and even Brazil. It can also be concluded that the energy recovery of waste from sewage can enable design of wastewater treatment plants thereby contributing to improved quality of life

Diagnóstico Ambiental da Cidade de Presidente Bernardes - SP

The new modes of production imposed by capitalism and its relentless pursuit of development triggered several impacts on the natural environment and thereby the quality of life of society. These impacts become more visible when we look the urban place. For the identification and proposal of solutions is necessary to carry out an environmental diagnosis to have knowledge of the real situation of a given area. The Presidente Bernardes city is located in West of the São Paulo State, and even being a small city has many problems resulting of the unplanned urban growth. Thus, the present work intends to conduct an environmental diagnosis of the city Presidente Bernardes-SP, through the analysis of water supply systems, sewage treatment, collection and disposal of solid waste and green areas in the urban area and if required, indicate plausible alternatives to solve any problems

Estudo de interação entre um hormônio estrógeno e modelos simples de membrana biológica

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Desenvolvimento, implantação e avaliação do desempenho de biorreator anaeróbico de leito fluidizado e leito fixo com filtros biológicos em materiais diversos

This study aimed to develop, implement and evaluate the performance of a new type of bioreactor for anaerobic treatment of wastewater using different filling materials like trickling filters post-reactor. This bioreactor has mixed characteristics of the UASB reactors and horizontal flow from the point of view of removal of BOD (Biochemical Oxygen Demand) ssed (settled solids), TS (Total Solids), SS (Suspended Solid), SD (Dissolved Solids) and turbidity. The experimental model consists of a bioreactor with a volume of 12 m³, 2/3 filled by fluidized bed and 1/3 for fixed. The fluidized bed is made of polystyrene plates used as a system percolation and compartmentalized trickling filters, where each compartment was filled with a support medium with different characteristics (gravel number 4, plastic rings of polystyrene, PET and HDPE) . In addition, the output of a filter system was installed three entries filled with activated carbon. The bioreactor was installed in private residence in the city of Igarapava-SP (20° 02'40.18"S and 47° 45'01.36" W). The system was highly efficient as the removal of organic contaminant load 92% on average reducing the BOD, a significant result when compared to other anaerobic systems. For the other parameters, the mean reduction was 96% for turbidity, 99% ssed, 67.5% ST, 57% SD and 88% of SS. As for its operation the system was capable of operating in continuous flow without the need for maintenance during the entire period of evaluation and without energy, as it operates taking advantage of the natural slope of the terrain where it is installed. The environmental impacts were minimized due to the preservation of local vegetation allowing the ecosystem to remain unchanged beyond the prototype was completely sealed preventing exhalation of odors and therefore not causing inconvenience to neighboring populations. Given these facts it was concluded that the prototype is shown to be highly feasible deployed as a new alternative for treatment of sewage in rural and urban settings (individual homes, condos, farms, ranches, etc.) Due to ease of design and operability, and sustainability at all stages of execution.

Procedimento para homologação de sistemas ecoeficientes para obtenção de créditos de carbono

This paper deals with the homologation process for obtaining carbon credits through the Clean Development Mechanism (CDM), that regulates the greenhouse gases reductions under the rules of the Kyoto Protocol. The CDM evaluates projects through a project cycle, which begins with the preparation of the Project Design Document (PDD) until the project certification to receive Certified Emission Reductions (CERs), popularly known as carbon credits. This study analyzed the implementation of the system Burner Recorder System for Low Flows of Biogas (QRBBV), developed by Marcelino Junior & Godoy (2009), in an eco-friendly wastewater treatment mini-plant (miniEETERA), built at the site of UNESP - Guaratinguetá SP. The QRBBV system is low cost and high reliability, developed to burn the methane generated at sites of low and variable production of biogas, which is not economically justified their energy recovery. Currently, almost all wastewater generated at the site of the campus is being treated by miniEETERA and, as a result, the biogas originated by this activity is being released into the atmosphere. Therefore, the project activity aims to capture and burn the biogas generated by miniEETERA, reducing the negative effects caused by the methane emissions into the atmosphere and, thus, claim to receive carbon credits. This work aimed to demonstrate the project applicability under CDM through the study and preparation of the PDD, as well as an analysis of the entire project cycle required for homologation. The result of the work obtained an estimate of only 20 CERs per year and proved to be economically unviable for approval through the CDM, since the spending with the approval process would not be compensated with the sale of CERs, mainly due the low carbon price in the world market. From an environmental standpoint, the project is perfectly... (Complete abstract click electronic access below)

Procedimento para homologação de sistemas ecoeficientes para obtenção de créditos de carbono

This paper deals with the homologation process for obtaining carbon credits through the Clean Development Mechanism (CDM), that regulates the greenhouse gases reductions under the rules of the Kyoto Protocol. The CDM evaluates projects through a project cycle, which begins with the preparation of the Project Design Document (PDD) until the project certification to receive Certified Emission Reductions (CERs), popularly known as carbon credits. This study analyzed the implementation of the system Burner Recorder System for Low Flows of Biogas (QRBBV), developed by Marcelino Junior & Godoy (2009), in an eco-friendly wastewater treatment mini-plant (miniEETERA), built at the site of UNESP - Guaratinguetá SP. The QRBBV system is low cost and high reliability, developed to burn the methane generated at sites of low and variable production of biogas, which is not economically justified their energy recovery. Currently, almost all wastewater generated at the site of the campus is being treated by miniEETERA and, as a result, the biogas originated by this activity is being released into the atmosphere. Therefore, the project activity aims to capture and burn the biogas generated by miniEETERA, reducing the negative effects caused by the methane emissions into the atmosphere and, thus, claim to receive carbon credits. This work aimed to demonstrate the project applicability under CDM through the study and preparation of the PDD, as well as an analysis of the entire project cycle required for homologation. The result of the work obtained an estimate of only 20 CERs per year and proved to be economically unviable for approval through the CDM, since the spending with the approval process would not be compensated with the sale of CERs, mainly due the low carbon price in the world market. From an environmental standpoint, the project is perfectly... (Complete abstract click electronic access below)

Estratégia operacional de sistema formado por reator não compartimentado com setores com aeração/sem aeração precedido por reator anaeróbio

A opção por sistemas biológicos prevalece para o tratamento do esgoto sanitário. Nas décadas recentes, sistemas que possuem regiões e/ou zonas anaeróbia, anóxica e aeróbia têm-se mostrado como alternativas atraentes para remoção simultânea de matéria orgânica, nitrogênio e fósforo. No entanto, os aspectos operacionais ainda merecem ser objeto de estudo para alcançar desempenho otimizado. Nesse cenário, com intuito de comparar alternativas para a operação das unidades de tratamento de esgoto, o presente trabalho propôs-se a estudar estratégias operacionais associadas ao monitoramento, em tempo real, sem adição de fonte externa de carbono, para um reator aerado não compartimentado com crescimento suspenso e fluxo contínuo precedido de reator anaeróbio. O sistema experimental, em escala de bancada, era constituído de um reator anaeróbio, com volume útil de 43,54 L, e reator aerado, com volume útil de 68,07 L; sendo que este era formado por sete setores, em série, sem separação física. O estudo foi dividido em duas etapas: I - estudo da variação dos volumes da região aerada e da não aerada; II - estudo da aeração intermitente com ciclo de aeração/agitação pré-fixado e controlado em tempo real por sistema informatizado. Em todas as Etapas do estudo ocorreu elevada remoção de DBO e conversão de NTK para nitrato, contudo não se conseguiu obter desnitrificação em nível desejado. O uso de reatores com setores sequenciais sem divisão física (Etapa I) dificultou a obtenção de regiões distintas predominantemente anóxica e aeróbia, comprometendo a remoção de nitrogênio (principalmente a desnitrificação). A maior eficiência média de remoção de nitrogênio alcançada no reator aerado foi de 35,6% (Etapa II), quando o reator era operado com aeração intermitente sendo o ciclo de aeração/agitação controlado em tempo real. A estratégia de operação com aeração intermitente, estudada na Etapa II, favoreceu a remoção de nitrogênio. A aeração intermitente demonstrou ser uma opção promissora comparada à aeração contínua em setores específicos do reator. O controle automatizado e informatizado em tempo real dos ciclos de aeração/agitação pode ser aplicado no aperfeiçoamento da operação dos sistemas de tratamento de esgoto sanitário.

Influência da configuração da célula combustível microbiana na geração de energia elétrica a partir da degradação de compostos orgânicos

Nessa pesquisa foram testadas tanto CCM com membranas e sem membranas que tinham por característica reproduzir sistemas de tratamento de esgoto sanitário. A etapa experimental desse trabalho foi dividida entre o Brasil (ensaios com CCM sem a MTP e utilizando esgoto sanitário) e Portugal (ensaios com CCM tradicionais de uma e duas câmaras, utilizando água residuária sintética e a bactéria Lactobacillus pentosus). A execução em dois locais diferentes resultou em um maior aprofundamento e desenvolvimento da pesquisa. As CCM foram avaliadas principalmente quanto ao potencial elétrico e eficiência da degradação de compostos orgânicos (esgoto sanitário e água residuária sintética). Para os dados obtidos no Brasil, as três configurações apresentaram maior diferença na potência em função do modo de operação. A operação intermitente apresentou a maior potência (11 mW/m2) para a CCM cilíndrica de fluxo ascendente, enquanto que operação continua a maior potência (4,2 mW/m2) foi obtida para a CCM retangular de fluxo horizontal, a qual também apresentava uma maior facilidade na manutenção quanto aos eletrodos (adição/remoção). A CCM cúbica de fluxo ascendente devido a sua concepção simples demandava um sistema complementar para o aumento da remoção de DQO. Apesar da baixa potência mensurada para os ensaios realizados no Brasil há de se pontuar que os mesmos foram obtidos para reatores sem membranas e utilizando o esgoto sanitário, o qual apresentou grande sazonalidade. Para a etapa realizada em Portugal, foi possível realizar quinze diferentes ensaios e mais um ensaio específico de crescimento. A maior potência (10,37 mW/m2) foi obtida para CCM de câmara dupla operada de modo contínuo para um tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 horas. A maior potência obtida para a CCM de câmara única foi de 5,53 mW/m2 quando houve a adição do extrato de levedura (função teórica de mediador). A potência da CCM, na maioria das vezes, esteve relacionada à proporção de sólidos voláteis e totais, SV/ST, quantidade de bactérias, pH, características de operação e por fim a configuração da CCM. O ensaio de crescimento revelou a correlação da potência em função da quantidade de bactérias inseridas da massa do biofilme (SV) e mostra-se como uma ferramenta na avaliação da potência das CCM.

Remoção de atividade estrogênica do hormônio 17β-Estradiol em processos de oxidação de águas para abastecimento

Muitos oxidantes químicos reativos acarretam na ruptura de estruturas moleculares complexas de vários tipos de compostos orgânicos decompondo-as em estruturas mais simples e propiciando condições melhores para uma efetiva ação de micro-organismos na degradação biológica. A presença de hormônios, entre eles o 17β-estradiol, em estações de tratamento de esgoto e em águas subterrâneas e superficiais mostra a necessidade de uma avaliação dos processos de tratamento convencionais. O objetivo deste trabalho foi a análise e remoção de hormônios através de técnicas de cloração e ozonização de amostras reais de águas de saída de filtro de estações de tratamento de água (ETAs), operadas pelo Serviço Autônomo de Água e Esgoto (SAAE) de São Carlos (ETA Centro), que capta águas dos ribeirão Feijão e córrego Espraiado e pela Sociedade de Abastecimento de Água e Saneamento S/A (SANASA) de Campinas (ETAs 3 e 4), que capta águas do rio Atibaia. Foram realizados ensaios contaminando-se as amostras com 17β-estradiol, que é o hormônio natural mais presente no meio ambiente, em concentração de 6.000 ng L-1, submetendo-se tratamento com dosagens em torno de 0,5 e 2,0 mg L-1 desses oxidantes, em tempos de contato de, respectivamente, 10 e 30 min. As amostras submetidas à contaminação e tratamento e as de controle (sem contaminação e tratamento) foram analisadas através da remoção do 17β-estradiol com a verificação da atividade estrogênica das amostras por ensaios de Sistema de Expressão de Estrogênio Induzida por Levedura Bioluminescente (BLYES), que apresentou-se como uma ferramenta simples. Os resultados apresentados neste trabalho demonstram que a oxidação por ozônio se mostrou mais eficiente do que aquela por cloro para a remoção da atividade estrogênica causada, única e exclusivamente, pelo 17β-estradiol para uma dosagem inicial desse hormônio relativamente alta (6.000 ng L-1). Todavia, em todos os ensaios a concentração final da atividade estrogênica permaneceu acima do limite de quantificação desses hormônio, indicando que a remoção não foi completa, mesmo em condições favoráveis, isto é, matriz limpa, com padrões de potabilidade para os parâmetros físico-químicos.

Análise dos parâmetros que interferem no metabolismo da microbiota anaeróbia e anóxica na remoção de bifenilas policloradas

A elevada concentração de cloro das bifenilas policloradas provoca alta toxicidade do composto, o qual dificulta sua biodegradação. A contaminação de PCB no Brasil foi confirmada em estudo realizado na Bahia de Santos-São Vicente (São Paulo), o qual revelou a necessidade de um plano de ação para o controle e remoção de PCB no Brasil. Pretendeu-se assim, na realização da presente pesquisa, verificar quatro hipóteses: (1) A técnica de Microextração em fase sólida é uma metodologia eficaz para avaliação de bifenilas policloradas de amostras de reatores; (2) A condição fermentativa-metanogênica abriga comunidade resistente ao PCB, e removê-lo; (3) A condição desnitrificante abriga comunidade resistente ao PCB, e removê-lo e (4) A remoção de PCB, bem como, a composição microbiana é distinta em cada condição metabólica. Para tanto, reatores em batelada foram montados separadamente com biomassa anaeróbia proveniente de reator UASB usado no tratamento de água residuária de avicultura e biomassa de sistemas de lodos ativados de tratamento de esgoto sanitário. Os reatores operados em condição mesófila foram alimentados com meio sintético, co-substratos, sendo etanol (457 mg.L-1) e formiato de sódio (680 mg.L-1) para os reatores anaeróbios, e somente etanol (598 mg.L-1) para os reatores anóxicos, além de PCB padrão Sigma (congêneres PCBs 10, 28, 52, 153, 138 e 180) em diferentes concentrações, dependendo do objetivo do ensaio. A aplicação do método de extração por SPME com análise em cromatógrafo gasoso com detector por captura de elétrons foi adequada para a determinação dos seis congêneres de PCB. Obteve-se ampla faixa de linearidade, seletividade frente aos vários interferentes, além da robustez do método, utilidade e confiabilidade na identificação e quantificação específica dos seis congêneres de PCB. A Hipótese 1 foi aceita; ou seja, por meio da aplicação da metodologia SPME foi possível quantificar os PCB nos reatores em batelada. Apesar de ter sido comprovada a inibição metanogênica na presença de PCB, com IC50 de 0,03 mg.Lde metanogênica é inibida), a partir da análise dos reatores metanogênicos no Ensaio de Remoção, foi confirmada a remoção de 0,92 mg.L-1, 0,19 mg.L-1, 0,18 mg.L-1, 0,07 mg.L-1, 0,55 mg.L-1 e 0,47 mg.L-1 para os PCBs 10, 28, 52, 153, 138 e 180, respectivamente, para 1,5 mg.L-1 inicial. Thermotogaceae, Sedimentibacter, Anaerolinaceae e Pseudomonas, foram identificadas nos reatores anaeróbios por meio da plataforma Illumina. Representantes de Thermotogaceae e Sedimentibacter foram identificados em sistemas com elevada taxa de remoção de PCB, e representantes do filo Chloroflexi (grupo no qual representantes da Anaerolineae estão inseridos) foram os primeiros microrganismos desalogenadores de PCB identificados. Assim a Hipótese 2 foi aceita; ou seja, por meio de ensaios em batelada foi comprovada a toxicidade do PCB sobre a comunidade anaeróbia, a alteração da composição microbiana influenciada pela presença de PCB e a remoção nesta condição. Verificou-se ainda que na presença de PCB ocorreu a desnitrificação e comparando-se diferentes relações C/N-NO3-, foi estipulado a relação 6,95 como ideal na presença de PCB. Mesmo sendo confirmada a inibição da comunidade anóxica na presença de PCB com IC50 de 1,0 mg.L-1, verificou-se remoção de 1,02 mg.L-1, 0,85 mg.L-1, 1,31 mg.L-1, 1,02 mg.L-1, 0,03 mg.L-1, e 0,09 mg.L-1, para os PCBs 10, 28, 52, 153, 138 e 180, respectivamente, para 1,5 mg.L-1, inicial. Bactérias semelhantes a Aeromonadaceae, Lutispora, Sedimentibacter e Thermotogaceae foram identificadas nos reatores desnitrificantes. Representantes de Aeromonadaceae e Lutispora estão relacionados com o metabolismo desnitrificante e representantes de Thermotogaceae e Sedimentibacter foram identificados em sistemas com elevada taxa de remoção de PCB. A Hipótese 3 foi também aceita; ou seja, por meio de ensaios em batelada foi calculada a relação C/N-NO3- ideal na presença de PCB e foi comprovada a toxicidade do PCB sobre a comunidade anóxica, a alteração da composição microbiana influenciada pela presença de PCB e a remoção nesta condição. A maior remoção de PCB foi verificada para a condição anaeróbia (entre 45% a 100%), quando comparada com a condição anóxica (entre 10% a 95%). Bactérias semelhantes a Sedimentibacter e pertencentes a família Thermotogaceae foram identificadas nas duas condições nutricionais. Entretanto, mesmo verificando-se elevada abundancia relativa desses grupos nos reatores, evidenciou-se distinção entre as biomassas em cada condição. Assim, a Hipótese 4 foi aceita; ou seja, por meio de ensaios em batelada foi comprovada maior eficiência de remoção sob condição anaeróbia e distinta composição microbiana em cada condição.