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.

Avaliação da quantidade e qualidade dos recursos hídricos superficiais da bacia hidrográfica do rio Sapucaí-Mirim (SP) através do simulador computacional Mike Basin

Fundamental a vida e ao desenvolvimento de qualquer sociedade, a água é um bem precioso e limitado que está se esgotando e sendo motivo de preocupação mundial. O desperdício, a distribuição desigual, o aumento do consumo e a degradação da qualidade da água são motivos que a tornaram escassa e trouxeram à tona a importância do planejamento e gerenciamento dos recursos hídricos. Frente a esta situação, este trabalho buscou avaliar a disponibilidade hídrica quantitativa e qualitativa da bacia hidrográfica do rio Sapucaí-Mirim, SP. Através da aplicação do simulador hidrológico MIKE BASIN, foi analisado o desempenho do sistema de recursos hídricos, o conflito existente entre os usos múltiplos e a concentração dos parâmetros OD e DBO nas águas do rio que recebe efluentes domésticos, muitos deles sem nenhum tratamento. Apesar da quantidade de água ser suficiente para atender às demandas, o estudo mostra que a geração de energia elétrica está comprometida e a água está se esgotando qualitativamente, evidenciando a necessidade e urgência de se implantar estações de tratamento de esgoto.

Disposição de resíduos gerados em estações de tratamento de água em estações de tratamento de esgoto

O presente trabalho foi realizado em duas fases. Na primeira, foram estimados os efeitos produzidos nos decantadores primários de uma ETE, após receber resíduo da ETA-SC, que utiliza sulfato de alumínio como coagulante. Foram realizados ensaios em colunas de sedimentação, onde os parâmetros SST, SSV, cor, turbidez, DQO, coliformes totais, Escherichia coli e parasitas, pesquisados no sobrenadante, diminuíram com o aumento da quantidade de resíduo adicionado. Com relação aos sedimentos obtidos nas colunas de sedimentação, foi encontrada maior quantidade de ST e menor resistência específica nos lodos provenientes das colunas que receberam os resíduos da ETA-SC. No teste de atividade metanogênica, a concentração molar de metano foi reduzida nos sistemas que receberam resíduo da ETA-SC, influenciando negativamente no desenvolvimento dos microrganismos metanogênicas. As espécies de microrganismos do gênero Methanothrix sp foram inibidas, sendo encontradas em maior número no frasco-reator controle e em menor quantidade a medida que se aumentou a quantidade do resíduo adicionado. Nesta etapa foi constatado que o resíduo da ETA-SC poderá apresentar interferências negativas sobre a digestão anaeróbia do lodo produzido em decantadores primários de uma ETE. Na segunda fase, na estação piloto, composta de lagoa de aeração seguida de lagoa de sedimentação, que recebeu resíduo da ETA-Fonte, que utiliza cloreto férrico como coagulante, foi verificado que tal resíduo melhorou a qualidade do efluente em termos de DQO, DBO, SST, turbidez, cor, amônio, nitrato, NTK e fosfato total. Os parâmetros ST, SDT, cloreto, nitrito, condutividade e pH não apresentaram diferenças significativas. Em relação ao exame microscópico não houve influências negativas no licor misto das lagoas de aeração. O lodo formado nas lagoas de sedimentação piloto apresentou-se em maior quantidade na lagoa que recebeu resíduo da ETA-Fonte. Neste lodo a resistência específica a filtração foi menor em comparação ao lodo da lagoa que não recebeu resíduo da ETA-Fonte. A desidratação deste lodo por centrifugação necessitou menor quantidade de polieletrólito. Baseado neste estudo não foi verificado interferências que possa impedir o lançamento do resíduo da ETA-Fonte na ETE-Araraquara.

Policy Development at a Local Level to Mitigate Depositing Endocrine Disruptors into Aquatic Ecosystems

Endocrine disruptors are suspected to cause disruption to organisms in aquatic environments. Intersex fish and skewed populations of females outnumbering males have been found where effluents from municipal wastewater treatment plants enter into receiving waters. The science needed to substantiate a link of these suspected pollutants as the cause of problems to human health or the environmental is in its infancy. Empirical research was used to identify suspected endocrine disruptors, their sources, and the difficulties involved in regulating these emerging contaminants. This project examined entities that are addressing endocrine disruption and provides cost-effective recommendations for municipalities to develop policies to mitigate the amount of endocrine disruptors entering into receiving waters and limiting the effects caused by endocrine disruption.

Management of small waste flows /

Mode of access: Internet.

Demineralization of carbon-treated secondary effluent by spiral-wound reverse osmosis process /

Mode of access: Internet.

Ecosystem impacts of urbanization assessment methodology /

Mode of access: Internet.

Determination of breeding sites of nematodes in a municipal drinking water facility /

"Grant No. R804292010."

Over the spillway.

Mimeographed.

Report to the Illinois General Assembly on the issue of expanding public water supply loan eligibility to privately owned community water supplies /

"August 1998."

Innovative and alternative technology projects : a progress report.

"September 1983."

Enrichment of nitrifying microbial communities from shrimp farms and commercial inocula

Nitrifying bacteria were selected from shrimp farm water and sediment (natural seed) in Thailand and from commercial seed cultures. The microbial consortia from each source giving the best ammonia removal during batch culture pre-enrichments were used as inocula for two sequencing batch reactors (SBRs). Nitrifiers were cultivated in the SBRs with 100 mg NH4-N/I and artificial wastewater containing 25 ppt salinity. The two SBRs were operated at a 7 d hydraulic retention time (HRT) for 77 d after which the HRT was reduced to 3.5 d. The amounts of ammonia removed from the influent by microorganisms sourced from the natural seed were 85% and 92% for the 7 d HIRT and the 3.5 d HRT, respectively. The ammonia removals of microbial consortia from the commercial seed were 71% and 83% for these HRTs respectively. The quantity of ammonia-oxidizing bacteria (AOB) and nitrite-oxidizing bacteria (NOB) was determined in the SBRs using the most probable number (MPN) technique. Both AOB and NOB increased in number over the long-term operation of both SBRs. According to quantitative fluorescence in situ hybridisation (FISH) probing, AOB from the natural seed and commercial seed comprised 21 +/- 2% and 30 +/- 2%, respectively of all bacteria. NOB could not be detected with currently-reported FISH probes, suggesting that novel NOB were enriched from both sources. Taken collectively, the results from this study provide an indication that the nitrifiers from shrimp farm sources are more effective at ammonia removal than those from commercial seed cultures.

Microbial quantification in activated sludge: the hits and misses

Since the implementation of the activated sludge process for treating wastewater, there has been a reliance on chemical and physical parameters to monitor the system. However, in biological nutrient removal (BNR) processes, the microorganisms responsible for some of the transformations should be used to monitor the processes with the overall goal to achieve better treatment performance. The development of in situ identification and rapid quantification techniques for key microorganisms involved in BNR are required to achieve this goal. This study explored the quantification of Nitrospira, a key organism in the oxidation of nitrite to nitrate in BNR. Two molecular genetic microbial quantification techniques were evaluated: real-time polymerase chain reaction (PCR) and fluorescence in situ hybridisation (FISH) followed by digital image analysis. A correlation between the Nitrospira quantitative data and the nitrate production rate, determined in batch tests, was attempted. The disadvantages and advantages of both methods will be discussed.

Nitrogen removal from sludge digester liquids by nitrification/denitrification or partial nitritation/anammox: environmental and economical considerations

In wastewater treatment plants with anaerobic sludge digestion, 15-20% of the nitrogen load is recirculated to the main stream with the return liquors from dewatering. Separate treatment of this ammonium-rich digester supernatant significantly reduces the nitrogen load of the activated sludge system. Two biological applications are considered for nitrogen elimination: (i) classical autotrophic nitrification/heterotrophic denitrification and (ii) partial nitritation/autotrophic anaerobic ammonium oxidation (anammox). With both applications 85-90% nitrogen removal can be achieved, but there are considerable differences in terms of sustainability and costs. The final gaseous products for heterotrophic denitrification are generally not measured and are assumed to be nitrogen gas (N-2). However, significant nitrous oxide (N2O) production can occur at elevated nitrite concentrations in the reactor. Denitrification via nitrite instead of nitrate has been promoted in recent years in order to reduce the oxygen and the organic carbon requirements. Obviously this achievement turns out to be rather disadvantageous from an overall environmental point of view. On the other hand no unfavorable intermediates are emitted during anaerobic ammonium oxidation. A cost estimate for both applications demonstrates that partial nitritation/anammox is also more economical than classical nitrification/denitrification. Therefore autotrophic nitrogen elimination should be used in future to treat ammonium-rich sludge liquors.

Effects of phosphorus on the growth and nitrogen fixation rates of Lyngbya majuscula: implications for management in Moreton Bay, Queensland

Significant acetylene reduction and therefore N-2 fixation was observed for Lyngbya majuscula only during dark periods, which suggests that oxygenic photosynthesis and N-2 fixation are incompatible processes for this species. Results from a series of batch and continuous-flow-culture reactor studies showed that the specific growth rate and N-2 fixation rate of L, majuscula increased with phosphate (P-PO4) concentration up to a maximum value and thereafter remained constant. The P-PO4 concentrations corresponding to the maximum N-2 fixation and maximum growth rates were -0.27 and -0.18 muM respectively and these values are denoted as the saturation values for N-2 fixation and growth respectively. Regular monitoring studies in Moreton Bay, Queensland, show that concentrations Of P-PO4 generally exceed these saturation values over a large portion of the Bay and therefore, the growth of the bloom-forming L, majuscula is potentially maximised throughout much of the Bay by the elevated P-PO4 concentrations. Results from other studies suggest that the elevated P-PO4 concentrations in the Bay can be largely attributed to discharges from waste-water treatment plants (WWTPs), and thus it is proposed that the control of the growth of L. majuscula in Moreton Bay will require a significant reduction in the P load from the WWTP discharges. If the current strategy of N load reduction for these discharges is maintained in the absence of substantial P load reduction, it is hypothesised that the growth of L, majuscula and other diazotrophs in Moreton Bay will increase in the future.