Valorização de lamas de tratamento de águas residuais urbanas para utilização agrícola

Trabalho de Dissertação de Natureza Científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Hidráulica

Avaliação do coagulante orgânico Veta Organic utilizado em uma estação de tratamento de água para abastecimento público

O presente trabalho, desenvolvido na estação de tratamento de água de Novo Hamburgo, avalia uma alternativa aos tradicionais coagulantes metálicos. Esta alternativa é um coagulante orgânico de origem vegetal produzido na região metropolitana de Porto Alegre. Este coagulante a base de tanino extraído da acácia negra tem o nome comercial de Veta organic. Foi verificada, além da qualidade da água tratada, do custo do tratamento e do impacto ambiental gerado durante o processo de potabilização da água, a operacionalidade da ETA com o coagulante. Foram pesquisados os fenômenos físico-químicos que ocorrem na coagulação. Foram feitas análises dos principais resíduos do tratamento (água de lavagem dos filtros e lodo dos decantadores), definindo alguns parâmetros para sua disposição no solo. A caracterização dos efluentes do tratamento confirmou alguns preceitos da literatura, como a relação DBO/DQO e o alto teor de umidade. Outros parâmetros apresentaram valores divergentes dos publicados em outros trabalhos, sendo, provavelmente, o principal motivo a substituição do coagulante. Foi traçado um comparativo com o sulfato de alumínio, determinando vantagens e desvantagens da substituição do sulfato de alumínio pelo Veta organic. Este comparativo considerou aspectos relacionados à operação e manutenção da ETA, segurança e salubridade dos envolvidos com o processo de tratamento, qualidade e quantidade da água tratada, volume e contaminação dos resíduos do tratamento, custo para tratar um metro cúbico de água e adequação às leis, normas e portarias referentes a abastecimento público de água e poluição por despejos industriais. Os resultados deste trabalho permitiram verificar a redução na concentração de alumínio na água tratada e nos resíduos oriundos do tratamento com Veta organic em relação ao tratamento com sulfato de alumínio. Também, constatou-se a redução no volume de lodo gerado nos decantadores com o uso do Veta organic se comparado com os valores para quantidade de produção de lodo com sulfato de alumínio definidos em literatura. Foi determinado o aumento no custo do tratamento na ETA-NH com a introdução do novo coagulante. Além disso, foram feitas sugestões referentes à operação da estação que podem aumentar a eficiência do tratamento com o Veta organic, tendo sido abordadas questões relativas ao processo de tratamento, verificadas durante o trabalho de campo, com uso deste produto. A alteração mais importante na operação da ETA e que trouxe mais benefícios no tratamento com Veta organic foi a utilização de ar na retrolavagem dos filtros, tendo sido verificada a redução da cor e turbidez da água de lavagem dos filtros, com o auxílio do ar na lavagem, até valores estáveis.

Análise da adição de resíduo oriundo do tratamento de esgotos em massa cerâmica utilizada para fabricação de telhas

Sludge of Wastewater Treatment Plants (WTPs) disposal is a problem for any municipality, for this reason the amount of sludge production is now a key issue in selecting treatment methods. It is necessary to investigate new applications for this waste type, due to the restrictions imposed by the environmental organs. The raw materials used in the Red Ceramic, are generally very heterogeneous, for this reason, such materials can tolerate the presence of different types of wastes. In Rio Grande do Norte, the roof tiles production corresponds to 60,61% from the total of ceramic units produced. Due to the importance of the ceramic industry of roof tiles for the state, allied to the environmental problem of the sludge disposal, this work had for objective to verify the possibility of the incorporation of sewage sludge in ceramic body used for production of roof tiles. In the research, sludge originating from drying beds of WTP of the Central Campus from UFRN and clays originating from a ceramic industry from Goianinha/RN were used. The raw materials were characterized by techniques of: analysis of particles distribution by diffraction to laser; real density; consistence limits; chemical analysis by X-ray fluorescence; mineralogical analysis by X-ray diffraction; organic matter; and solids content. Five batches of roof tiles were manufactured in the approximate dosages of 2%, 4%, 6%, 8% and 10%. To evaluate the properties of each final product, tests of water absorption, impermeability, bending strength, leachability and solubility were accomplished. The roof tiles manufactured with sludge presented characteristics similar to the roof tiles without sludge in relation to the environmental risk. The results showed that it is possible to use approximately up to 4% of sludge in ceramic bodies for production of roof tiles. However, it is observed that the high amount of organic matter (71%) present in the sludge is shown as factor that limits the sludge incorporation in ceramic bodies, worsening the quality of the roof tiles. It is necessary the use of mixtures of different raw materials under point of view of the granulometry and of the other chemical and mineralogical properties for the obtaining of a satisfactory mass to the production of ceramic roof tiles

Caracterização dos resíduos esgotados de sistemas de tratamento individual de esgotos de Natal

In Natal still dominates the use of individual disposal systems for domestic sewage, once only 29% of the city has a sewarage system. Wastes that are accumulated in these individual treatment systems should be exhausted periodically, service provided by collector entrepreneurs. Some of these companies causing major damage to the environment. In Natal, only two companies have their own septage (RESTI) treatment system, which were designed with parameters from domestic sewage generating strain and inefficient systems. Therefore, the characterization becomes essential as a source of parameters for their design. Thus, this work presents the physical-chemical and microbiological characterization of waste pumped from individual sewage treatment systems. Samples collections were made weekly from 5 different trucks at the reception point on the treatment plant on the point of the preliminary treatment. From each truck it was taken 5 samples during the discharge in order to make a composite sample. Afterwards, samples were carried out to laboratory and analyses for determination of temperature, pH, conductivity, BOD, COD, nitrogen (ammonia e organic), alkalinity, oils, phosphorus, solids, faecal coliforms and helminth egg. The results were treated as a single database, and ranked according to its generating source (multi and single house, lodging, health, services and / or food), area of origin (metropolitan, south and north) and type of system (cesspits, septic tank and / or sink). Through these data it was possible to verify that the type of system adopted by most in Natal and the metropolitan region is cesspit, besides to confirm the difference between the septage of areas with a population have different social and economical characteristics. It was found that the septage have higher concentrations than domestic sewage, except for thermotolerant coliforms that showed concentrations of 1,38E+07. Among the parameters studied, is the median values identified for COD (3,549 mg / L), BOD (973mg / L) and total solids (3.557mg / L). The volatile fraction constitutes about 70% of the total solids of the septage. For helminths has been a median of 7 eggs/L. In general, the characteristics of the waste followed the variability found in the literature reviewed for all variables, showing high amplitudes

Efeito da adição de lodo de estação de tratamento de água (ETA) nas propriedades de material cerâmico estrutural

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

Isolamento e identificação de micobacterias e microrganismos indicadores de contaminação em águas tratadas provenientes do sistema de abstecimento público de Araraquara-SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

O relevo e o sistema de afastamento e tratamento de esgoto da cidade de Marília-SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da toxicidade oral de 90 dias(doses repetidas)do lodo de estação de tratamento de esgoto(LETE) em ratos wistar

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Determinação de metais em água produzida de petróleo

In order to enable the reuse of the large surplus volume of petroleum produced water for irrigation of crops inedible, the quality evaluation of this water is very important. This work aimed to evaluate the effectiveness of the diffusive gradient in thin films technique (DGT) for the determination of labile Cu (II), Mn (II) and Zn (II) in petroleum produced water destined to reuse in agriculture. Samples were collected at the exit of the wastewater treatment plant (WWTP) (after separation oil/water and flotation) of a Petrobrás onshore production region. Basically, the laboratory experiments with DGT devices involved the evaluation of the behavior of the main variables of the technique for determination of analytes in the samples (diffusion coefficients, immersion time, fractionation of organic and inorganic species, and performance of diffusion gels with different porosities, among others). Also, experiments were conducted based on the solid phase extraction (SPE) protocol with Chelex- 100 resin using previously established protocols to support the study. During the project the possibility of in situ immersions in water treatment plants was evaluated. The DGT technique presented satisfactory results for determination of Mn in produced water, and can be used for in situ determinations. However, the results obtained for Cu and Zn show the need of additional studies

Seleção de bactérias fenololíticas para tratamento de efluentes de refinarias de petróleo

Os efluentes de indústrias, como refinarias e petroquímicas, frequentemente contém elevadas concentrações de substâncias tóxicas, dentre elas, os compostos fenólicos. Estas substâncias, mesmo em pequenas quantidades, afetam as propriedades organolépticas da água, além de que durante o processo de cloração da água potável, podem ser transformadas em clorofenóis e policlorofenóis, pela reação com o cloro, formando substâncias com características carcinogênicas. Neste sentido, o refino do petróleo produz grande variedade de poluentes cujas propriedades modificam-se em função dos processos utilizados. Os fenóis são compostos tóxicos, com características fungicida e desinfetante, sendo tóxico para a maioria dos microrganismos, além de apresentarem ação de carcinogenicidade, mutagenicidade e serem recalcitrantes, acumulam-se nos corpos receptores, gerando danos à saúde e à vida aquática. No entanto, embora o fenol possua ação bactericida, alguns microrganismos adquiriram a habilidade de se adaptar e utilizar este composto como fonte de carbono e energia. O presente trabalho pretendeu selecionar linhagens bacterianas, a partir do efluente de uma refinaria de petróleo, da região de Paulínia – SP, que sejam capazes de utilizar altos teores de fenóis como fonte de carbono e energia para seu crescimento e desenvolvimento, a fim de serem aplicadas nas estações de tratamento de efluentes industriais, com foco nas refinarias de petróleo. Foram isoladas 3 linhagens a partir das amostras enriquecidas do efluente da refinaria e, após os ensaios, constatou-se que 1 linhagem apresentou resistência à concentração de fenol de 1.000 mg.L-1. Os ensaios de biodegradação e crescimento em fenol como única fonte de carbono, demonstraram que estas linhagens são capazes de biodegradar aproximadamente 20% do fenol disponível no meio, no período de 24 horas. A quantificação do fenol residual foi realizada em...

Incorporação do lodo da estação de tratamento de água (ETA II) do município de Rio Claro-SP, na argila, para produção de cerâmica vermelha

The slugde from decanters in Water Treatment Plants (WTP) has different composition varying, according to the region, coagulant type and dosages, the plant layout. In this work, the physical characterization of the sludge generated from decenties (ETAII the municipality of Rio Claro, Brazil), the manufacture of bodies of evidence-sludge mixture of clay (with humidity of 8% and concentrations of sludge, 5, 15 and 30%) the testing technology after burning the mixture to a temperature of 950 ° C were investigated. The main aim assess the possibility of its use as raw material in the ceramic red production. For comparison of the obtained results it was used values of the testing technology of bodies of evidence only with clay, prepared under the same conditions. In general, the addition of sludge from ETA made worse the properties of the ceramic body, however, the values obtained from the tests on the concentration of 5% of sludge, still remain within the acceptable limits for the production of red pottery pieces.

Biodessulfurização do biogás gerado no processo de digestão anaeróbia da estação de tratamento de efluentes de uma indústria cervejeira

Pós-graduação em Química - IQ

Implicações da disposição de lodo de estação de tratamento de esgoto em solo no Brasil

The management of solid waste originated from the treatment of domestic and industrial sewage in wastewater treatment plants is a current challenge in the Brazilian reality. However, the planning and the final destination of sludge end up being overlooked, causing serious damage to human health and the environment. The use of sewage sludge in the agriculture is growing in Brazil and is regulated by the Resolução CONAMA Nº 375/2006 which establishes the criteria and parameters so that the sludge can be disposed on the ground safely to the environment and the population. This study aims to define the effects of using sewage sludge in soil according to the results of the bibliographic survey of theoretical and practical studies using this waste in the recovery and conditioning of soil for agriculture and recuperation of degraded areas, and to define whether such type of sludge recycling is environmentally and socially feasible and safe. It can be said that the reuse of sewage sludge in soil meets the search requirements for an alternative that brings agronomic, environmental and economic benefits, as well as being an environmental and social healthy alternative if properly attended the laws that deal with the subject, anyway those should be reviewed and updated taking into account Brazilian soil and climate conditions, thus justifying need for more studies in the area

Estudo comparativo do processo de tratamento por lamas ativadas em regime de arejamento prolongado

Atualmente a despoluição das águas, antes da sua descarga em meio hídrico, é considerada uma necessidade de elevada importância, sendo realizada em Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR). Dependendo da origem e das características de cada afluente, as ETAR adotam diversos tipos de tratamento, adequando-os caso a caso, com o objetivo de conseguir uma elevada qualidade para o efluente final. O tipo de tratamento mais utilizado, e também o mais versátil, é o tratamento biológico por lamas ativadas. Neste contexto, o presente trabalho apresenta um estudo comparativo do processo de tratamento biológico por lamas ativadas, em operação em regime de arejamento prolongado, aplicado a três estações de tratamento de águas residuais, com características distintas no que se refere ao tipo de reator biológico utilizado, assim como, ao volume e à sazonalidade do caudal a tratar. As ETAR contempladas no estudo, nomeadamente, a ETAR do Juncal, a ETAR de Pedreiras e a ETAR de Fátima, localizam-se no distrito de Leiria e fazem parte do Saneamento Integrado dos Municípios do Lis (SIMLIS). A comparação do processo de tratamento das ETAR decorreu entre Outubro de 2013 e Junho de 2014, tendo-se baseado na monitorização dos reatores biológicos, no que se refere ao pH, potencial redox, OD, temperatura, concentração de SST e SSV, teste de sedimentabilidade, IVL, razão A/M e A/V, TRH, TRS, cor das lamas e microbiologia. Os valores obtidos permitiram concluir que, num contexto geral, as três ETAR apenas demonstraram um comportamento ideal relativamente aos valores de pH e potencial redox. Os valores de OD e temperatura mantiveram-se abaixo dos valores ideais para este tipo de tratamento; e a elevada concentração de SSV, nas ETAR de Fátima e de Pedreiras, e a baixa concentração de SSV, na ETAR de Juncal, impediram que a razão A/M, o teste de sedimentabilidade o IVL e o TRS cumprissem os valores ideais esperados. O incumprimento dos valores recomendados deve-se, muito provavelmente, ao facto das ETAR se encontrarem a operar abaixo da sua capacidade de utilização, no que respeita à população-equivalente a servir e ao volume de caudal afluente. Aparentemente as condições operacionais observadas durante o estudo não condicionaram o processo de tratamento biológico, uma vez que a qualidade do efluente tratado manteve sempre padrões elevados

Composição do fitoplâncton e cianotoxinas em um reservatório utilizado para o abastecimento público: o efeito do tratamento de água convencional.

Florações de cianobactérias nocivas ocorrem frequentemente em reservatórios brasileiros, devido ao incremento de nutrientes pela eutrofização e pelas mudanças climáticas, como o aquecimento global. Estas florações alteram a qualidade dos corpos hídricos, produzindo compostos de gosto e odor e cianotoxinas, que representam um problema para as Estações de Tratamento de Água (ETAs). Estes compostos, quando dissolvidos na água dificultam os tratamentos convencionais. Além das cianobacérias, um dinoflagelado exótico tem ocorrido em águas doces brasileiras, incluindo reservatórios utilizados para o abastecimento público. Os reservatórios de Caxias do Sul (RS – Brasil) são gerenciados pelo Serviço Autônomo Municipal de Água e Esgoto (SAMAE) e apresentam um histórico de florações de cianobactérias nocivas, como Dolichospermum Bory de Saint-Vincent ex Bornet & Flahault e Microcystis (Kützing) ex Lemmermann, dentre outras. Além disso, desde 2012, tem ocorrido nestes reservatórios florações de Ceratium furcoides. Este organismo quando em extensas florações tem sido relacionado à perda da qualidade dos corpos hídricos. O reservatório Maestra foi construído entre os anos de 1965-1970 e abastece 22% da população de Caxias do Sul. Este reservatório fornece água para a ETA Celeste Gobatto, que utiliza o método convencional de tratamento da água. Este trabalho esta estruturado em três capítulos. O primeiro consiste de uma revisão bibliográfica de assuntos relavantes acerca do histórico do monitoramento da qualidade dos reservatórios no Brasil, da biologia de algas e cianobactérias, e as principais cianotixinas e acidentes devido à intoxicação no Brasil. Além disso, é feita uma breve revisão sobre o tratamento convencional da água, mostrando a importância de cada etapa para a remoção das impurezas, de acordo com os padrões de potabilidade da Portaria 2914. O segundo capítulo é manuscrito na forma de artigo científico intítulado “Composição de algas, cianobactérias e cianotoxinas no reservatório Maestra – Caxias do Sul, RS – Brasil”. Este estudo foi realizado entre janeiro de 2012 a abril de 2013. O terceiro capítulo consta de um manuscrito na forma de artigo científico, intitulado “Efeito do tratamento de água convencional na remoção de algas, cianobactérias e cianotoxinas em uma Estação de Tratamento de Água Convencional”. A eficiência de remoção foi avaliada em escala piloto, em uma Estação de Tratamento de Água de Caxias do Sul – RS a qual utiliza o método convencional de tratamento.